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Hochleistungselektronenröhremit eingebautem, Vakuum als Dielektrikum
aufweisendem Kondensator, insbesondere für Kurzwellen Die Erfindung betrifft HochleistungselektronenrÖhren
mit eingebautem, Vakuum als Dielektrikum aufweisendem Kondensator, insbesondere
für Kurzwellen.
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Beim Kurzwellenbetrieb von Hochleistungsröhren, wie sie beider Richtstrahlübertragung
im Wellenlängenbereich von etwa 13 bis 8o m oder bei der Fernsehübertragung mit
Wellen von etwa io- m Länge Anwendung finden, -bereitet der Aufbau der für den Sender
erforderlichen Kondensatoren Schwierigkeiten wegen der im Verhältnis zum Schwingungskreis
verhältnismäßig großen Abmessungen. Diese Schwierigkeiten nehmen mit abnehmender
Wellenlänge zu. Wenn beispielsweise ein Kondensator mit . verhältnismäßig großer
Kapazität mit einer kleinen Induktivität bei einer Resonanzfrequenz von etwa io
m zusammenarbeiten soll, zeigt sich, daß die äußeren Abmessungen und damit bis zu
einem gewissen Grade die Induktivität des Kondensators mit derjenigen der Induktionsspule
vergleichbar
wird. Die genannte Schwierigkeit steigt, je höher außerdem die Spannung wird, die
der Kondensator aushalten soll.
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Es ist bereits bekannt, Vakuumkondensatoren zu benutzen. um den Aufbau
gedrängt zu erhalten. Derartige Vakuumkondensatoren wurden auch bereits bei Richtstrahlsendern
licntitzt, jedoch handelt es sich um Kondensatoren. die in ein evakuiertes und dann
vakuumdicht abgeschmolzenes Gefäß abgeschlossen sind. Bei Kurzwellenbetrieb treten
hier die gleichen Nachteile auf, die von den Kurzwellenröhren bekannt sind, welche
nur einmal abgepumpt und dann abgeschiualzen sind. Die bei diesen Kondensatoren
auftretenden Nachteile können durch Verwendung von dauernd an die Pumpe angeschlossenen
Apparaten vermieden «-erden. Das Vakuum erlaubt dann die Anwendung verhältnismäßig
großer Spannungen bei geringem Elektrodenabstand. Außerdem kann die innere Induktivität
der Kondensatoren genügend klein gehalten werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen,
bei der Vakuumkondensator und Röhre gleichzeitig und während des Betriebes fortlaufend
unter Unterdruck gesetzt «-erden können. Erfindungsgemäß bilden die Anode des Elektrodens,-stems
und die äußere Belegung des Kondensators je einen Teil der Außenwandung des Val.:uumgefäßes,
die voneinander durch isolierende Teile der Wandung getrennt sind, und die innere
Belegung des Kondensators wird durch einen im Vakuumgefäß befindlichen koaxialen
Metallzylinder gebildet, welcher der äußeren Xondensatorbelegung gegenüber angeordnet
ist.
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Es ist an sich bereits eine Röhre bekannt, bei der die Anode als metallische
Belegung der keramischen Wandung ausgebildet ist. Die. weitere Kondensatorbzi-legung
befindet sich auf der Außenwandung. Bei dieser bekannten Art handelt es sich nicht
um die Verbindung einer Elektronenröhre mit einem Vakuumkondensator.
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Ferner ist es bekannt, einen Reihenblockkondensator innerhalb der
Röhre anzuordnen. Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß trotz des Einbaues
des Vakuumhondensators keine Schwierigkeiten bei der Kühlung der Anode auftreten.
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Der Kondensator kann dazu dienen, einerseits die Hochfrequenzströme
von der Anode zum Schwingungskreis zu leiten und andererseits den Anodengleichstrom
zu blockieren. Bei sehr kurzen Wellen, wo die Eigenkapazität der Anode bereits einen
beträchtlichen Teil der Schwingungskreiskapazität ausmacht, kann der Kondensator
zusammen mit einem Trimm--i-kondensator als Teil des Schwin ! guilgskreises benutzt
«-erden. Da der Triminerkondensator nur eine ganz kleine Kapazität zu besitzen braucht.
kann er ohne große Schwierigkeiten in die Anordnung eingefügt «-erden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in z\cei Ausführungsformen veranschaulicht.
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Die Abb. i zeigt eine Schirmgitterröhrenanordnung, während in der
Abb. = eine Dreielektrodenröhrenanordnung dargestellt ist.
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In der Abb. i ist die Hochleistungsröhre als Schirmgitterröhre dargestellt,
«-elche in der britischen Patentschrift 41-1753 näher beschrieben ist. Es bedeutet
i die Anode, 2 das Schirmgitter. 3 die Steuerelektrode und q. die Kathode. Der Anodenkörper
i ist rohrförmig. Das ebenfalls rohrförmig ausgebildete Schirmgitter a ist an einem
Metallrohr 5 gehaltert, das seinerseits unter Zwischenfügung des Isolierrohres 6
an dem Anodenkörper i befestigt ist. Die Kathode 4. wird durch das -Metallrohr S
gehaltert. das gleichachsig mit dem Schirmgittertragrohr 5 verläuft und an dem Isolierrohr
j befestigt ist. Die Steuerelektrode 3 wird durch das Metallrohr io getragen, das
seinerseits an der metallischen Abschlußplatte i i befestigt ist. Das Rohr io wird
außerdem durch die Kathodenhalterung 8 gehaltert, die ihrerseits in das Isolierrohr
12 eingelassen ist.
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Die Röhre ist unmittelbar auf den Kondensator aufgesetzt, der aus
den koaxial angeordneten Elektroden 14, 16 besteht. Die innere Elektrode 14 steht
in unmittelbarer Verbindung mit dem Anodenkörper i. Die äußere Elektrode 16 trägt
die innere Elektrode 14 und damit die Anode i mittels des Isolierrohres 1;. Die
äußere Elektrode 16 wird von der in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumpumpe,
vorzugsweise Diffusionspumpe, mittels des Isolierrohres 18 getragen.
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Durch diese Vereinigung von Röhre und Kondensator wird eine gemeinsame,
aus 2 Isolierteil-,-ii bestehende Unietall- und hüllung für die Röhre und
den Kondensator gebildet.
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Der Röhren- und Kondensatoraufbau wird vorzugsweise so ausgeführt,
daß die Anordnung auseinandernehmbar ist. Zu diesem Zweck werden die 'Metall- und
Isolationsteile nicht miteinander verschmolzen, sondern durch geeignete Dichtungsmittel
cakuuindicht miteinander verbunden.
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Wie in Abb. i dargestellt ist. sind Röhre und Kondensator in einen
Sender eingebaut. Der Anodenkreis der Röhre verläuft von der Anode i über den Kondensator
14, 16 und die Induktivität ig zu einem Plattensatz 20 eines Kondensators, dessen
anderer Plattensatz 21 mit der Kathode d. über das Halterohr 8 verbunden ist. I>r
Plattensatz 20 ist außerdem
mit dem Schirmgitter :2 über das Halterohr
5 verbunden, wodurch das Schirmgitter hochfrequenzmäßig auf Erdpotential gehalten
wird. Der Steuergitterkreis verläuft von dem Anschluß i i über die Induktivität
22 und den Gitterkondensator 23 zu den Kondensatorplatten 2i, die an die -Kathode
angeschlossen sind.
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In der Abb. 2 bedeuten y die Anode, 32 das Steuergitter und 33 die
Kathode. Der Anodenkörper 3 1 wird durch das Halterohr 34 getragen, das an
der in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumpumpe. befestigt ist, während das
Steuergitter 32 von dem Metallrohr 35 getragen wird, das an der Anode
3 1 mittels des Isolierrohres 36 befestigt ist. Die Kathode-35 wird durch
das Metallrohr 37, das mit dem metallischen Abschlußdecke138 verbunden ist; getragen.
Das Rohr 37 ist an dem Steuergitterhalterohr 35 mittels des Isolierrohres 39 gehaltert.
Der Abschlußdeckel 38 ist mit Öffnungen 4o versehen.-Der Kondensator, der mit der
Röhre, ein einheitliches Ganzes bildet, besteht aus einer inneren rohrförmigen Elektrode
4i und einer äußeren rohrförmigen Elektrode 42. Die äußere Elektrode 42 ist direkt
auf die Abschlußplatte 38 aufgesetzt, während die innere Elektrode 4i mit der Abschlußplatte
43 verbunden ist, die als Abschlußplatte für den oberen Teil des Kondensators dient.
Die Abschlußplatte 43 wird von dem äußeren Elektrodenrohr 42 mittels des Isolierrohres
44 getragen. Auf diese Weise bilden die Metall-und Isolierteile der Röhre und des
Kondensators eine gemeinsame Hülle für Röhre und Kondensator.
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Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Anordnungen besteht ferner
darin, daß die elektrischen -Verbindungen zwischen dem Kondensator und der Röhre-
eine geringere Induktivität besitzen, als es der Fäll sein würde, wenn der Vakuumkondensator
und die Röhre getrennt angeordnet sind. Dieser Vorteil macht sich besonders bei
Kurzwellenbetrieb geltend.