DE753324C

DE753324C - Elektrische Entladungsroehre mit einer zentral gelegenen Kathode

Info

Publication number: DE753324C
Application number: DEN41107D
Authority: DE
Inventors: Adrianus Johannes Wil Overbeek
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1936-09-01
Filing date: 1937-08-28
Publication date: 1944-08-03

Description

Elektrische Entladungsröhre mit einer zentral gelegenen--K- athode Die Erfindung betrifft 'eine elektrische Entladungsröhre, welche ein Elektrodensystem mit einer oder mehreren Sekundäremissionselektroden enthält. Unter Sekundäremissionselektroden sollen Elektroden verstanden werden, deren Oberfläche. derartige Eigenschaften besitzt, daß aus ihr mehrere sekundäre Elektronen austreten, wenn diese Oberfläche durch ein Primärelektron getroffen wird.
Es ist schon eine elektrische Entladungsröhre mit einer Sekundäremi,ssionselektrode bekannt, in der die Sekundäremissionselektrode hinter einer Anode angebracht ist, die aus einer Anzahl von schmalen Stegen besteht, welche einen bestimmten Winkel mit der Sekundäremissionselektrode einschließen.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung solcher Röhren manchmal Schwierigkeiten auftreten, welche dadurch verursacht werden, daß bei Zunahme der Anodenspannung auch der Anodenstrom stark zunimmt, was b-eisp:ielsweise zu einer für die Wirkung der Röhre schädlichen Verkleinerung des inneren Widerstandes führt.
Diese Nachteile werden bei einer elektrischen Entladungsröhre mit einer zentral gelegenen Kathode, von der ein oder mehrere Elektronenstrahlbündel ausgehen, die sich mit wachsender Entfernung von der Kathode verbreitern und auf eine oder mehrere sekundäremissionsfähige Prallelektroden auftreffen, dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß zwischen der Kathode und der oder den Prallelektroden, und zwar in der Nähe dieser Prallelektroden, beiderseits des Elektronenstrahlbündels Anoden angebracht sind, die in Abhängigkeit von der Zunahme der Anodenspannung den Querschnitt des Elektronenstrahlbündels, das bei geringstem Strahlquerschnitt bereits die Prallelektrode voll beaufschlagt, nach dem Durchtritt durch die Anoden derart verbreitern, daß mit wachsender Anodenspannung die Elektronendichte je Flächeneinheit der Prallelektrode geringer wird.
Es ist nun möglich, die Einstellung der Röhre so zu wählen, daß der Gesamtstrom zur Anode konstant bleibt, ungeachtet einer Zu- oder Abnahme der Anodenspannung. Bei dieser Einstellung ist der innere Widerstand der Röhre also unendlich groß. Auch ist es möglich, daß bei zunehmender Anodenspannung@ der Gesamtstrom zur Anode abnimmt, d. h., der innere Widerstand der Röhre ist negativ.
Die obengenannten Wirkungen werden bei der erfindungsgemäßen Röhre dadurch erhalten werden, daß die Anode neben dem (den) Elektronenbündel(n) angebracht wird, wodurch bei einer Zunahme der Anodenspannung der Querschnitt des (der) Bündel(s) größer wird. Wenn die sekundäremissionsfähige Oberfläche nun kleiner wird als der maximale Querschnitt des (der) Elektronenbündel(s), trifft ein Teil der Elektronen aus dem (den) Bündel(n) nicht mehr auf die sekundäremissionsfähige Oberfläche und löst deshalb keine Sekundärelektronen mehr aus. Die Elektronen, welche also nicht auf die sekundäremissionsfähige Oberfläche auftreffen, treffen direkt auf die Anode auf.
Man hat ferner gefunden, daß eine durchschnittliche konstante Dichte und ein konstanter innerer Widerstand erhalten werden, wenn der Rand der Sekundäremissionselektrode mit dem Rand des Elektronenbündels nicht gänzlich parallel verläuft oder in bezug auf dieses Bündel nicht symmetrisch ist. Hierzu kann man z. B. den Rand der Sekundäremissionselektrode einschneiden oder eine auf dieser Elektrode aus einem Sekundärelektronen leicht abgebenden Stoff hergestellte Schicht mit Einschnitten versehen oder diese Elektrode in der Röhre unsymmetrisch anordnen. Dieser letztere Effekt kann auch dadurch erreicht werden, daß z. B. durch eine bestimmte bauliche Anordnung oder Ausbildung der Konzentrationskörper das Bündel (die Bündel) in bezug auf den Rest der Röhre unsymmetrisch gemacht wird (werden).
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, worin Fig. i und 2 Ausführungsformen eines Elektrodensystems einer elektrischen Entladungsröhre nach der vorliegenden Erfindung darstellen, während in Fig. 3 und 4 angegeben ist, in welcher Weise die Sekundäremissionselektrode ausgestaltet sein kann.
In den Fig. i und 2 stellt i eine Kathode dar, während 2 ein Steuergitter bezeichnet, das bei der Ausführung gemäß Fig. i aus einer Anzahl von Stäben besteht und in Fig. 2 die Form eines normal um Stäbe gewickelten Gitters besitzt. In der Röhre befinden sich ferner eine Schirmelektrode 3, eine Anode 4 und eine oder mehrere Sekundäremissionselektroden 5. In Fig. i werden die von der Kathode emittierten Elektronen durch die Zusammenwirkung der Elektroden 2 und der Schirmelektrode 3 zu Bündeln gesammelt. Diese Bündel besitzen eine solche Breite, daß sie gerade die umgebogenen Enden der Anode 4 streifen und dann auf die Sekundäremissionselektrode 5 auftreffen. Wenn die Spannung der Anode 4 steigt, werden die Elektronen aus dem Bündel sofort auf die Anode auftreffen und also aus der Sekundäremissionselektrode 5 weniger Sekundärelektronen auslösen. Obwohl die Anzahl der unmittelbar auf die Anode auftreffenden Elektronen steigt, wird die Gesamtanzahl der auf die Anode auftreffenden Elektronen geringer, oder es bleibt unter Umständen derselbe Wert erhalten.
Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der emittierende Teil 6 der Sekundäremissionselektrode 5 kleiner als der maximale Querschnitt der Elektronenbündel. Hierbei treffen die Bündel bei dem Breiter- oder Schmalerwerden mehr oder weniger denjenigen Teil der Sekundäremissionselektrode, der nicht mit einem Sekundärelektronen leicht abgebenden Stoff bedeckt ist.
In den Fig. 3 und 4 sind Formen der Sekundäremissionselektroden angegeben. Eine derartige Elektrode 5 besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 3 aus einer Platte, bei der am Rand Einschnitte 7 angebracht sind. Gemäß Fig. 4 wird ein plattenförmiger Körper verwendet, dessen Breite über einen Teil seiner Länge kleiner ist als über den Rest. In der Figur ist durch die gestrichelte Linie S ein Stand des Elektronenbündels angegeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Entladungsröhre mit einer zentral gelegenen Kathode, von der eine oder mehrere Elektronenstrahlbündel ausgehen, die sich mit wachsender Entfernung vor, der Kathode verbreitern und auf eine oder mehrere sekundäremissionsfähige Prallelektroden auftreffen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kathode und der oder den Prallelektroden, und zwar in der Nähe dieser Prallelektroden beiderseits des Elektronenstrahlbündels Anoden angebracht sind, die in Abhängigkeit von der Zunahme der Anodenspannung den Querschnitt des Elektronenstrahlbündels, das bei geringstem Strahlquerschnitt bereits die Prallelektrode voll beaufschlagt, nach dem Durchtritt durch die Anoden derart verbreitern, daß mit wachsender Anodenspannung die Elektronendichte je Flächeneinheit der Prallelektrode geringer wird.
2. Elektrische Entladungsröhre gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die emissionsfähige Oberfläche der Sekundäremissionselektrode(n) kleiner ist als der maximale Querschnitt des Elektronenbündels bzw. der Elektronenbündel.
3. Elektrische Entladungsröhre gemäß Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Rand der Sekundäremissionselektrode(n) (Fig.2) mit Einschnitten versehen ist. q.. Elektrische Entladungsröhre gemäß Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäremissionselektroden unsymmetrisch gegenüber dem bzw. den Elektronenbündel(n) angeordnet sind. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 3I6 oi i, 338 o64; französische Patentschrift Nr. 781 427; USA.-Patentschriften Nr. 1 559 46o, 1735:294, i 839 863, 2 o69 441; Zeitschrift für Physik, 1935, S. 588 bis 592.