DE750005C

DE750005C - Electron discharge tubes for optical voltage display, in particular tuning display tubes

Info

Publication number: DE750005C
Application number: DER103438D
Authority: DE
Inventors: Herbert M Wagner
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1938-10-01
Filing date: 1938-10-01
Publication date: 1944-12-11

Description

Elektronenentladungsröhre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere Abstimmanzeigeröhre Die Erfindung betrifft Elektronenentladungsröhren, die zur Sichtanzeige von Spannungen verwendbar sind und eine fluoreszenzfähige Elektrode enthalten, welche zum Leuchten :gebracht wird und das Aussehen eines leuchtenden Flächenmusters besitzt, das sich in Abhängigkeit von der Änderung der Größe der angelegten Spannung ändert; eine Einrichtung dieser Art kommt insbesondere als Abstimmanzeiger von Radioempfangsgeräten in Frage.Electron discharge tubes for optical voltage display, in particular Tuning Display Tube The invention relates to electron discharge tubes used for visual display of voltages can be used and contain a fluorescent electrode, which to glow: is made and has the appearance of a glowing surface pattern, which changes depending on the change in the magnitude of the applied voltage; a device of this type comes in particular as a tuning indicator for radio receivers in question.

Eine bekannte als Abstimmanzeiger verwendbare Elektronenröhre besteht aus einem Gefäß, welches eine lineare thermionische Äquipotentialkathode mit zwei voneinander getrennten Emissionsflächen enthält, deren eine von Verstärkerelektroden, etwa einem Gitter und einer Anode, und deren andere von den Abstimmanzeigeelektroden umgeben ist; letztere bestehen aus einer geradlinigen, . parallel zur Kathode verlaufenden Steuerelektrode und einer napfförmigen, an ihrer Innenseite mit einer fluoreszierenden Masse bekleideten Anode, die konzentrisch zur Kathode angeordnet ist und Kathode und Steuerelektrode umschließt. Im Betriebszustand fliegen Elektronen von der Kathode in Richtung zur fluoreszierenden Anode, deren Geschwindiglceit ausreicht, um den fluoreszenzfähigen Teil der Anode zu treffen und zum Leuchten zu bringen. Die Steuerelektrode ist mit der Verstärkeranode verbunden und die Rühre in der Weise an die Empfangsschaltung angeschlossen, daß dann, wenn die Schaltung auf Resonanz mit den Empfangsschwingungen abgestimmt ist, an der Anode ein leuchtender Sektot bestimmter Öffnung erscheint; vorzugsweise ist die Einrichtung so angeschlossen, daß der leuchtende Teil der Anode des Abstitnmanzeigeteiles der Röhre seine größte und der dunkle Teil der Anode seine kleinste Breite besitzt, wenn die Schaltung auf Resonanz abgestimmt ist, und zwar wird dann vorzugsweise die ganze Anode zum Leuchten und der dunkle Teil zum Verschwinden gebracht.There is a known electron tube which can be used as a tuning indicator from a vessel which has a linear thermionic equipotential cathode with two contains separate emission surfaces, one of which is provided with amplifier electrodes, such as a grid and an anode, and the others of the tuning indicator electrodes is surrounded; the latter consist of a straight line,. running parallel to the cathode Control electrode and a cup-shaped, on its inside with a fluorescent Ground clad anode, which is arranged concentrically to the cathode and cathode and control electrode encloses. In the operating state, electrons fly off the cathode in the direction of the fluorescent anode, the speed of which is sufficient to To meet fluorescent part of the anode and to make it glow. The control electrode is connected to the amplifier anode and the stirrer in the manner to the receiving circuit connected that when the circuit is on resonance with the received oscillations is tuned, a glowing sparkling wine at the anode certain Opening appears; preferably the device is connected so that the luminous Part of the anode of the abbey display part of the tube its largest and the dark part the anode has its smallest width when the circuit is tuned to resonance is, and then preferably the whole anode lights up and the dark one Part made to disappear.

Gegenstand der Erfindung ist eine Elektronenentladungsröhre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere Abstimmanzeigeröhre, mit einer Kathode, einer napfförinigen die Kathode umgebenden Anode, die an der Innenseite finit einer fluoreszierenden Nasse bekleidet ist, und einer Steuerelektrode, finit dem besonderen Kennzeichen, daß die Steuerelektrode die Gestalt eines die Kathode umgebenden Ringes besitzt und so angeordnet ist, daß sich die Breite einer leuchtenden Ringfläche auf der Anode in Abhängigkeit von der Spannung der Steuerelektrode ändert.The invention relates to an electron discharge tube for optical Voltage display, in particular tuning display tube, with a cathode, a cup-shaped one the anode surrounding the cathode, which is finitely fluorescent on the inside Wet clothes, and a control electrode, finite the special mark, that the control electrode has the shape of a ring surrounding the cathode and is arranged so that the width of a luminous ring surface on the Anode changes depending on the voltage of the control electrode.

Die Abstinnnanzeigeelektrodeti können entweder für sich als selbständige Einheit getrennt von Steuergitter und Anode in ein Entladungsgefäß eingebaut oder mit einem Verstiirl zersystein -zusammen gebaut werden. Die gekennzeichnete Anzeigeröhre weist den Vorteil auf, daß sich das Leuchtschirmbild dauernd über die ganze Schirmfläche erstreckt und daher leichter zu beobachten und insgesamt heller und scharfkantiger ist als sektorförmige Leuchtschirmbilder. Ein weiterer Vorteil besteht in der geringen Empfindlichkeit gegen Schwankungen der Kathodentemperatur und in der Eignung; sowohl zum Gleichstrom- als auch zum Wechselstrombetrieb. Ringförmige Steuerelektroden hat man bereits innerhalb des Wehneltzvlinders von liatliodenstralilröhren zur Intensitätssteuerung des Strahlstromes verwendet; hierbei wurde jedoch eine Änderung der Form des Fluoreszenzflecks auf dem Leuchtschirm vermieden.The Abstinnn displayelectrodeti can either be self-employed Unit installed separately from control grid and anode in a discharge vessel or can be built together with a venting stone. The marked indicator tube has the advantage that the luminescent screen image is continuously over the entire screen surface extends and therefore easier to observe and overall brighter and sharper-edged is as sector-shaped fluorescent screen images. Another advantage is the low Sensitivity to variations in cathode temperature and suitability; as well as for direct current as well as alternating current operation. Annular control electrodes one already has within the Wehneltzvlinder of liatliodenstralilröhren for intensity control of the jet stream used; however, there was a change in the shape of the fluorescent spot avoided on the luminescent screen.

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und auf die Zeichnung Bezug genommen. Abb. i zeigt ein Elektronenentladungsgefäß nach der Erfindung, von welchem Teile weggelassen sind, um Einzelheiten des Aufbaues sichtbar zu machen. Die Abb. 2 und 3 sind Draufsichten, welche den Abstiminanzeigeteil der Röhre zeigen und das Leuchtbild bei verschiedenen Spannungen erkennen lassen. Die Abb. d. und 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Abstimmanzeigeelektroden.To explain the invention, reference is made to the following description of exemplary embodiments and reference is made to the drawing. Fig. I shows a Electron discharge vessel according to the invention, parts of which are omitted, to make details of the structure visible. Figs. 2 and 3 are top views, which show the distance indicator part of the tube and the luminous image at different Reveal tension. Fig. D. and FIG. 5 show further embodiments of FIG Tuning indicator electrodes.

Die in Abb. i dargestellte Elektronenentladungseinrichtung oder Abstimmanzeigeröhre besteht aus einem entlüfteten Gefäß io mit (lern üblichen Ouetschfuß i i und Sockel 12. Der Quetschfuß trägt eine Kathode 13, vorzugsweise eine mittelbar geheizte @@qttipotentiallcathode und ein Gitter 1.4, welches zur Kathode konzentrisch ist und diese unischließt und vorzugsweise die gleiche Länge wie die Kathode besitzt, sowie eine das Gitter umschließende Anode 15. Dieser als Dreipolröhre dargestellte Teil der Röhre kann auch ein beliebiges anderes 1Ielirelektrodensysteni sein.The electron discharge device or tuning indicator tube shown in Figure i consists of a vented vessel io with (learn the usual Ouetschfuß i i and base 12. The pinch foot carries a cathode 13, preferably an indirectly heated @@ qttipotentiallcathode and a grid 1.4, which is concentric to the cathode and this unischlose and preferably has the same length as the cathode, and one surrounding the grid Anode 15. This part of the tube, shown as a three-pole tube, can also be any be another 1Ielir Elektrodensysteni.

Die Abstimmanzeigeelektroden der Rö1ire sind am oberen Ende des Elektrodenaufbaus angeordnet. Die Kathode 13 ist noch oben verliingert und mit einer zweiten Etnissionsfliiche IC versehen, der die Steuerelektrode benachbart ist, welche ein die Kathode in der Nähe des unteren Randes der Emissionsflüche 16 umschließender Kragen oder Ring sein kann. Diese Steuerelektrode 17 ist mit einer der Haltestreben i8 der Anode 15 verbunden und wird von dieser getragen. Konzentrisch zu dein emissionsfähigen Teil 16 der Kathode und diesen umschließend ist eine Anode. oder Schirmelektrode angeordnet, welche napfförniig ausgebildet sein und nur an ihrem Bodet12o eine beim Aufprall von, Elektronen fluoreszierende Schicht 21 tragen möge. Die von der Kathode emittierten und die Anode mit ausreichender Geschwindigkeit treffenden Elektronen bringen diese Schicht ztini Leuchten. Der zylindrische Teil 22 der Anode ip hindert die Elektronen am Auftreffen auf die Glaswand des Kolbens.The tube tuning indicator electrodes are at the top of the electrode assembly arranged. The cathode 13 is extended at the top and has a second emission surface IC provided, which is adjacent to the control electrode, which is the cathode in the Be near the lower edge of the emission areas 16 surrounding collar or ring can. This control electrode 17 is connected to one of the holding struts i8 of the anode 15 and is carried by this. Concentric to your emissive part 16 of the The cathode and surrounding it is an anode. or shield electrode arranged, which are cup-shaped and only one at their bottom upon impact of, electron fluorescent layer 21 may carry. Those emitted by the cathode and electrons hitting the anode with sufficient speed bring them Layer ztini lights. The cylindrical part 22 of the anode ip prevents the electrons at the impact on the glass wall of the flask.

Bei diesem Abstimmanzeiger bewegen sich die Elektronen in radialer IZiclittnig von der Kathode nach außen zu der Fluoreszenzschicht auf der Anode in einem weit gei#iffneten Bündel. Die Ausdehnung der von dein Elektronenbündel getroffenen fluoreszierenden Anodenfläche ist durch die Spannung;- an der Steuerelektrode 17 bestimmt. Te weniger negativ diese Elektrode gegen die Anode ig ist, d. h. je- positiver sie gegen die Tathode 16 ist, desto größer ist die von dein Bündel getroffene Anodenfläche und desto größer auch der leuchtende Teil der Anode. Erfindungsgemäß besitzt die Steuerelektrode 1; ein positives Potential gegen die Kathode. Dies hat den Vorteil. daß die Grenzen des Elektronenbün-(lels scharf und wohldefiniert sind, daß eine grobe Elektronendichte an den Kanten der leuchtenden Fli-iche auf der Anode erzielt werden kann und die Kanten heller sind und deutlicher hervortreten, daß ein starker Strom zur leuchtenden Anode und infolgedessen eine grolle Helligkeit bei niedrigen Anodenspannungen erzielt wird und daß die Steuerelektrode unmittelbar mit einem Verstärker gekoppelt wurden kann. I_s hat sich gezeigt, <laß eine nach der Erfindung hergestellte Röhre unempfindlich ist gegen Schwankungen der Kathodentemperatur und daß sie infolgedessen sowohl mit Wechselstrom als mit Gleichstrom bzw. -Spannung betrieben werden kann.In this tuning indicator, the electrons move in a radial direction IZiclittnig from the cathode outwards to the fluorescent layer on the anode in a wide open bundle. The expansion of the electron beam hit by the electron beam fluorescent anode surface is due to the voltage; - on the control electrode 17 certainly. Te less negative this electrode is against the anode, i.e. H. more positive it is against the cathode 16, the greater the anode area hit by your bundle and the larger the luminous part of the anode. According to the invention, the Control electrode 1; a positive potential against the cathode. This has the advantage. that the boundaries of the electron cluster are sharp and well-defined, that one Coarse electron density is achieved at the edges of the luminous fli-iche on the anode and the edges are lighter and more prominent that a stronger one Current to the luminous anode and consequently a great brightness at low Anode voltages is achieved and that the control electrode directly with a Amplifier may have been paired. It has been shown that <let one according to the invention manufactured tube is insensitive to fluctuations in the cathode temperature and that they consequently operate with both alternating current and direct current or voltage can be operated.

Die Röhre wird von oben her betrachtet, so daß das in den Abb-. z und 3 dargestellte Leuchtbild wahrgenommen wird. Wie die Abb. 2 und die punktierten Linien auf der linken-Seite der Abb.. i zeigen, gehen die meisten Elektronen zu der unbekleideten Fläche über, wenn die Steuerelektrode ein Potential in -der Nähe des Kathodenpotentials besitzt, und die Anode leuchtet nur an einer kleinen Fläche auf, die in Abb. 2 als schmaler Ring mit schraffierten Linien dargestellt ist. Wenn die Steuerelektrode 17 positiver wird, wird der Elektronenstrom nach unten gezogen, wie auf der rechten Seite der Abb. i gezeigt, und es leuchtet ein größerer Teil der Anodenfläche auf, bis bei einer bestimmten Spannung die ganze Oberfläche des Bodens 2o der Anode ig fluoresziert. Dies ist das Leuchtbild, das in Abb. 3 als breiter Ring dargestellt ist und welches man erhält, wenn die Schaltung, in der die Röhre verwendet wird, auf Resonanz abgestimmt ist. Der Anzeigebereich erstreckt sich vom größten Dunkelraum ohne jeden leuchtenden Ring bis zur größten Leuchtfläche, welche aus einem breiten leuchtenden Ring besteht.The tube is viewed from above so that the one in Figs. z and 3 illustrated luminous image is perceived. Like Fig. 2 and the dotted Lines on the left-hand side of Fig. I show most electrons go to the bare area over when the control electrode has a potential in the vicinity of the cathode potential, and the anode only shines on a small area on, which is shown in Fig. 2 as a narrow ring with hatched lines. if the control electrode 17 becomes more positive, the electron flow is drawn down, as shown on the right side of Fig. i, and it illuminates a larger part of the anode surface until, at a certain voltage, the entire surface of the Bottom 2o of the anode ig fluoresces. This is the luminous image shown in Fig. 3 as wide ring is shown and which one receives when the circuit in the the tube used is tuned to resonance. The display area extends from the largest dark room without any glowing ring to the largest illuminated area, which consists of a wide luminous ring.

In der in Abb. .I dargestellten abgeänderten Ausführung besteht die Anode iga aus einem topfförmigen Körper mit geneigten Seitenflächen, die an der Innenseite mit einer fluoreszierenden Schicht Zia bekleidet sind, und einem senkrechten Kragen 22a am oberen Rande, welcher nicht mit Leuchtmasse überzogen ist. Am unteren Ende des aktivierten Teiles der Kathode 16 und in geringem Abstand von der Bodenfläche 2o. des napfförmigen Körpers iga ist die ringförmige Steuerelektrode 17" angeordnet. Wenn der ringförmige Körper 17, hinreichend negativ gegen die fluoreszenzfähige Anode ist, erreichen keine von der Kathode ausgehenden Elektronen die fluoreszierende Schicht, sondern sie gehen im wesentlichen vollzählig zu dem Kragen 22" über. Wenn die Steuerelektrode 17" positiver gemacht wird, werden die Elektronen abwärts zur Steuerefe'ktrode hingezogen, so daß ein leuchtender Ring an dem überzogenen Teil der Anode iga erscheint, der am breitesten ist, wenn die Resonanzabstimmung erreicht ist. Der Resonanzzustand könnte auch dadurch angezeigt werden, daß die ganze Fluoreszenzschicht dauernd aufleuchtet und nur dunkel bleibt, wenn die Resonanzabstimmung erreicht ist. In diesem Fall müßte die negative Steuerelektrode negativer gemacht werden, wenn man sich er Resonanz nähert, so .daß kein Elektron die Fluoreszenzschicht erreicht. In Abb. 5 ist eine andere Ausführung der Erfindung dargestellt. In diesem Fall ist die Kathode 16" mit einem abgerundeten Ende versehen, welches gerade über den Boden der napfförmigen Anode 2o herausragt. Die Steuerelektrode 17 ist ähnlich der in Abb. i gezeigten Steuerelektrode, hingegen ist die Anode ig am oberen Ende durch ein Drahtnetz 23 abgedeckt, welches an den Kragen 22 des napfförmigen Körpers angeschweißt oder zwar von der Anode getragen, aber von dieser elektrisch isoliert und mit einer anderen Elektrode, beispielsweise der Kathode, verbunden werden kann, um verschiedene Steuereigenschaften zu erhalten. Die in Abb.5 dargestellte Ausführung .arbeitet in derselben Weise wie die in den Ab@b. i und 2 dargestellten Röhren.In the modified version shown in Fig Anode iga consists of a pot-shaped body with inclined side surfaces that are attached to the Inside are covered with a fluorescent layer Zia, and a vertical one Collar 22a on the upper edge, which is not coated with luminous material. At the bottom End of the activated part of the cathode 16 and at a short distance from the bottom surface 2o. The annular control electrode 17 ″ is arranged on the cup-shaped body iga. If the annular body 17, sufficiently negative against the fluorescent Is anode, no electrons emanating from the cathode reach the fluorescent one Layer, but essentially all of them go over to the collar 22 ". If the control electrode 17 "is made more positive, the electrons are down to the Steuererefe'ktrode drawn, so that a luminous ring on the coated part the anode iga appears, which is widest when it reaches resonance tuning is. The state of resonance could also be indicated by the whole fluorescent layer lights up continuously and only stays dark when the resonance tuning is reached is. In this case the negative control electrode would have to be made more negative, when one approaches resonance, no electron reaches the fluorescent layer. In Fig. 5, another embodiment of the invention is shown. In this case it is the cathode 16 "has a rounded end which just above the bottom the cup-shaped anode 2o protrudes. The control electrode 17 is similar to that in FIG Fig. I shown control electrode, however, the anode is ig at the top through a wire mesh 23 is covered, which is welded to the collar 22 of the cup-shaped body or carried by the anode, but electrically isolated from it and with a other electrode, for example the cathode, can be connected to different Preserve control properties. The version shown in Fig. 5 works in the same way as that in Ab @ b. i and 2 tubes shown.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electron discharge tube for optical voltage display, in particular tuning indicator tube, with a cathode, a cup-shaped, the cathode surrounding anode, which is clad on the inside with a fluorescent mass is, and a control electrode, characterized in that the control electrode has the shape of a ring surrounding the cathode and is arranged so that the width of a luminous ring surface on the anode depending on the Control electrode voltage changes.

2. Electron discharge tube according to claim i, characterized in that the anode has a flat, perpendicular to the cathode axis standing floor and the control electrode is arranged close to this floor.

3. Electron discharge tube according to claim i, characterized in that the anode from a flat, perpendicular to the cathode axis, clad with luminous material Bottom and a cylindrical bare collar. .I.

Electron discharge tube according to claim i, characterized in that the anode consists of a plane to the cathode axis vertically standing bottom and an adjoining frustoconical, with Luminous material clad part consists.

5. Electron discharge tube according to claim i, characterized in that the control electrode consists of a flat washer whose surface is parallel to the bottom of the anode.

6. Electrics: discharge tube according to claim i, characterized in that the control electrode consists of a short there is a cylinder coaxial to the cathode.

7. electron discharge tube according to claim 6, characterized in that the upper edge of the cylindrical control electrode cuts off approximately with the bottom of the anode. B. electron discharge tube according to claim i, characterized in that the end face of the anode is covered by a wire mesh. G. Electron discharge tube according to Claim 8, characterized in that the wire mesh is insulated from the anode, in particular connected to the cathode. ok Electron discharge tube according to Claim i, characterized in that the cathode is heated indirectly and is rounded at the end. i i. Circuit for operating an electron discharge tube according to Claim i or the following, characterized in that the potential of the ring-shaped control electrode is positive with respect to the cathode. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: USA.-Patent No. 2,122,269; Journal: Philips Technische Rundschau, 1937 p.270; Book »Die Kathodenstrahlröhre« by M. v. Ardenne, Berlin, Verlag Springer, 1933, p.35.