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Gitteranordnung für Elektronenröhren Im Röhrenbau, insbesondere bei
Röhren für sehr kurze Wellen, besteht beispielsweise zur Verringerung der Elektronenlaufzeiten
vielfach die Forderung, die Abstände zwischen .den Elektroden möglichst klein zu
halten. Bei den bisher üblichen Gittern sind Gitter-Anoden-Absfiände, die kleiner
sind als o,2 mm, und: Abstände zwischen .den übrigen Elektroden, die kleiner sind
als 0,3 mm, kaum erreicht worden. Dieses hat besondere Ursachen. Zunächst
weisen die bisher üblichen' Gitter öffnungsstreuungen von der Größenordnung o,x
mm auf; infolgedessen verbieten allein schon die zu erwartenden elektrischen Streuungen
kleinere Elektrodenabstände als die obenerwähnten. Ferner gehört zur Verminderung
von Inselbildungen zu einem kleinen Gitter-Kathoden-Abstand auch ein entsprechend
dünner Gitterwickeldraht. Unterhalb von; 30,a Durchmesser sind aber formbeständige
Gitterwindungen heute nicht zu erhalten. Dünne Gitterwickeldrähte bringen weiterhin
noch elektrische Vorteile, wie günstige Potentialverteilung, gute StroMverteilung,
gute
Kathodenausnutzung und damit hohe Steilheit mit sich.
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Die bisher übliche Gitterwicheltechnik geht davon aus, daß die bei
dem Wickelvorgang bis an ihre Streckgrenze gedehnten Gitterw ickeldrähte nach dem
Herausziehen des Wickeldornes stehenbleiben, d. h. die durch den Dorn gegebene Form
beibehalten und so die gewünschte Gitteröffnung darstellen. Dieses Verfahren bietet
aber folgende Schwierigkeiten und Nachteile, die mit dünner werdendem Wickeldraht
immer schwerwiegender werden. Zunächst läßt sich das genannte Verfahren überhaupt
nur mit Wickeldrahtstärken bis zu etwa 30 li durchführen, da bei noch dünneren Drähten
die Gitterwindungen nicht mehr stehen und somit das Gitter nicht mehr seine Form
beibehält. Durch Wahl besonders kleiner und günstiger Öffnungen (Gitter mit rechteckigem
oder ovalem Querschnitt mit günstigen Achsenc erhältnissen und geringer Gittersteigung)
läßt sich diese Grenze vielleicht noch um ein geringes unterschreiten. Ferner darf
zur Erreichung eines günstigen Achsenverhältnisses bei Gittern mit rechteckigem
oder ovalem Querschnitt die große Achse höchstens das Vier- bis Fünffache der kleinen,
den Gitter-Kathoden-Abstand bestimmenden Achse betragen; das bedeutet aber, insbesondere
bei den bei Kurzwellenröhren notwendigen kleinen Gitter-Kathoden-Abständen, daß
die Gitterstreben verhältnismäßig dicht an der Kathode sitzen. Zur Kleinhaltung
des Gitterstromes ist es dann notwendig, hier dünne Gitterstreben, die sowohl bei
der Gitterherstellung (Verwerfen der gekerbten Streben) als auch bei der Montage
Schwierigkeiten bringen, zu verwenden. Endlich haben auch die Dornherstellung und
die Dornabnutzung sehr bald bei Gittern mit kleinen Öffnungen, wie sie z. B. bei
direkt geheizten Röhren Verwendung finden, die technisch tragbare Grenze erreicht,
da sich einigermaßen iderstandsfähige Dorne, insbesondere Spreizdorne, für Gitteröffnungen
von beispielsweise o,d. bis 2,5 mm Öffnung kaum herstellen lassen.
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Alle diese 'Nachteile «-erden bei Gitteranordnungen für Elektronenröhren,
insbesondere Kurzwellenröhren, deren Gitterdrähte durch Federkraft gespannt sind,
gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß wenigstens eine der zur Gitterachse parallelen
Gitterstreben in Richtung senkrecht zur Gitterachse verschiebbar angeordnet ist
und mit einer oder mehreren, vorzugsweise zwischen den j Gitterstreben angeordneten,
die Gitterdrähte spannenden Federn in Verbindung steht. 1lan geht also ganz von
dem formbeständigen, selbst stehenden Gitterdraht ab und verwendet weiche, biegsame
und möglichst zähe Gitterwickeldrähte. Diese Eigenschaften findet man besonders
bei sehr dünnen Wickeldrähten. Die Wickeldrähte «erden beispielsweise in der üblichen
Weise in die weichen Gitterstreben eingekerbt oder an diese angeschweißt, aber bei
dem Wickelzerfahren nicht mehr bis an die Streckgrenze gedehnt. Es kann aber auch
zunächst ein dünner Schlauch ganz ohne Gitterstreben gewebt «-erden, der dann durch
die eingeführten Gitterstreben gespreizt wird.
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Bei der Montage werden die Gitterstreben durch Federkraft auseinandergedrückt
und dadurch die bis dahin locker hängenden Gitterdrähte gespannt. Die Drähte «-erden
dabei über die Kanten der Gitterstreben gezogen. Die Stärke der Gitterstreben bestimmt
also, falls nur zwei Gitterstreben vorhanden sind, die kleine Achse der Gitteröffnung.
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In denAbbildungen sind z«-eiAusführungsbeispiele für den Gegentand
der Erfindung vereinfacht dargestellt.
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In der Abb. i sind zwei Gitterstreben i und 2, die die Gitterwicklung
3 tragen, in Glimmerscheiben 4 und 3 gehaltert. Die Unterstützung der Glimmerscheiben
d und 3 sowie die Anbringung der Kathode sind zur Vereinfachung der Darstellung
fortgelassen. Die Kathode ist beispielsweise als Haarnadelkathode in der Zeichenebene
zu denken. Die Gitterstrebe i befindet sich in eng anliegenden Löchern der Glimm;
rscheiben .1 und 3. während die Strebe 2 in Langlöchern. deren große Achse von der
Strebe i fortzeigt. beweglich angeordnet ist. Zwischen den beiden ureben sind Federn
V und 7 angebracht, die die Gitterstreben auseinanderdrücken und auf diese Weise
die Gitterdrähte spannen. Für Kurzwellenröhren wird man die Federn bei der dargestellten
Anordnung zweckmäßig aus Glimmer wählen, um die Kapazität der Allordnung nicht unnötig
heraufzusetzen. Statt die Federn an den Enden des Gitters anzubringen, kann man
auch eine einzige Feder in der Mitte vorsehen. @@-ellll das Gitter im Betrieb in
der Mitte wärmer wird als all den Enden, so kann man bei einer solchen Anordnung
durch etwas federnde Ausbildung der Gitterstreben erreichen, daß die Unterschiede
der Wärmeausdehnung ausgeglichen werden. Eine in der -litte angeordnete Feder kann
zusätzlich zur Kliilgdämpfung der Kathode herangezogen «-erden.
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In der Abb.2 ist in Aufsicht eitle andere Anordnung dargestellt, die
;ich besonders bewährt hat. Auch in dieser Abbildung sind alle für das Verständnis
der Erfindung nicht unbedingt notwendigen Einzelheiten fortgelassen. In der Glimmerscheibe
io und in einer darunter befindlichen, verdeckten anderen, gleichgebauten Glimmerscheibe
sind die
Gitterstreben ii und 12 gelagert. Die Streben sind untereinander
durch den Gitterwickeldraht 13 (unterhalb der Glimmerscheibe io und daher punktiert
angedeutet) verbunden. Die Gitterstrebe ii ist in der Glimmerscheibe io und in -der
unteren Glimmerscheibe starr befestigt, während sich die Strebe iz in dem Langloch
14 bewegen kann.. Eine Feder 15,
die an einer Hilfsstrebe 16 befestigt ist,
sowie eine gleichartig ausgebildete Feder am anderen Ende des Gitters bewirken die
Spannung der Gitterdrähte 13. Durch die senkrechte Herausführung der Feder aus dem
System wird erreicht, daß einerseits der Aufbau denkbar einfach hergestellt werden
kann, während andererseits die Kapazität der Röhre durch die Feder nicht wesentlich
beeinflußt wird. Bei dem in Abb. a ,dargestellten Ausführungsbeispiel sind für das
Gitter Flachstreben benutzt. Diese Flachstreben erlauben es, sehr flache Gitter
zu bauen und trotzdem den Gitterstreben eine erhebliche Festigkeit zu geben.
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Die neuen Gitter bringen folgende Vorteile gegenüber den bisherigen:
i. Die Anordnung eignet sich ganz besonders für die feinsten überhaupt herstellbären
Drähte (Größenordnung i o ,u), da j a gerade die Formbeständigkeit des Wickeldrahtes
nicht mehr notwendig, ja geradezu unerwünscht ist; z. das Öffnungsverhältnis spielt
nur eine ganz untergeordnete Rolle, .da die kleine Achse immer durch die Stärke
der Gitterstreben bestimmt wird und die Gitterstreben einen großen Abstand voneinander
haben können; 3. lassen sich mit der Anordnung auch leicht Dorne für kleinste Gitteröffnungen
herstellen, da z. B. ein Flachgitter mit einer kleinen Achse von 0,4 mm auf einem
Dorn von etwa 5 mm hergestellt werden kann; Voraussetzung hierbei ist lediglich,
daß die kleine Achse der Flachstrebe 0,4 mm stark ist und daß der Umfang der einzelnen
Windungen desselben Gitters untereinander gleich ist; q.. ein Verbiegen der Gitterwindungen,
während der Montage ist nichtkritisch, da im Endzustand der Gitterdraht wieder,
glatt über die Strebe gezogen wird; 5. schließlich werden Störungen durch die im
Betrieb auftretende Wärmeausdehnung durch,die erfindungsgemäße Anordnung weitgehendst
vermieden; die Störungen bestehen vor allem darin, @daß die sich erwärmenden und
daher sich ausdehnenden Gitterdrähte bei einer flachen Gitterbauart unkontrollierbar
nach innen, nach außen, nach oben oder auch nach unten ausweichen können, so daß
die definierte Form des Gitters völlig verlorengeht. Durch Anfedern der Gitterdrähte
bleibt die verlangte Form des Gitters stets erhalten.
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Es besteht weiterhin :die Möglichkeit, daß aus dem dünnen, biegsamen
Wickeldraht ein Formschlauch gewebt wird. In diesen Schlauch werden die beiden Gitterstreben,
von denen, wie oben, die eine in einem Rundloch und die andere in einem Langloch
in den Glimmerscheiben geführt und dann durch Federkraft gespreizt werden, eingeführt.
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Je nach der Anzahl der gefederten Streben können aber auch mit Leichtigkeit
Dreieck-oder Vieleckgitter, bei denen die Form des Gitters nicht mehr durch die
Stärke der Streben, sondern durch ihre Lage zueinander bestimmt wird, hergestellt
werden.
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Falls man von der Verwendung besonderer Federn absehen möchte, können
im Be@darfsfall die Elektrodenstützen selber, insbesondere die üblichen Aufbaugliederbrücken,
federnd ausgebildet und .zum Spannen des Gitters benutzt werden.