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Verfahren zur Regelung der Verstärkung einer Sekundärelektronen-Verstärker-Röhre
mit magnetischem Querfeld Die. Erfindung bezieht sich auf Sekundärelektronen-Verstärker-Röh:ren,
bei., denen. die vorgeschriebene Bahn für die Elektronen durch ein elektrisches
und ein magnetisches Feld bestimmt wird.
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Gewöhnlich steht dabei das magnetische Feld auf dem elektrischen Feld
senkrecht. Will man die Verstärkung einer solchen Sekundärelektronen-Verstärker-Röhre
verändern, so !kann man das elektrische oder das magnetische Feld verändern. Man
kann dadurch erreichen, daß nicht mehr alle, Elektronen von. einer Elektrode auf
die nächste auftreffen, sondern daß ein Teil derselben oder alle restlos die übernächste
oder eine noch weiter weg liegende Elektrode treffen. Der Nachteil einer solchen
Regelung ist eine anfangs sehr steile Verstärkungsken.nlinie, die eine Anzahl Maxima
und Minima aufweist. Die Maxima in der Verstärkerkurve erklären sich daraus, daß
bei Änderung der Felder die Bahn der Elektronen geänderti wird, so, daß bei einer
bestimmten Einstellung alle Elektronen, die eine Elektrode verlassen, gemeinsam
wieder auf eine gleiche Elektrode auftreffen, dort wiederum Sekundärelektronen auslösen,
die wieder gemeinsam zu einer Prallelektrode fliegen usf.
Das erste
'Maximum <iI-r Verstärkerkurve wird erreicht, trenn alle Elektronen. die von
der ersten Elektrode ausgehen, die nächste Elektrode treffen. dort neue Elektronen
auslösen usw.
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Durch Ändertin- d:r Feldstärlceii kann inan die Elektronen auch so
ablenken. daß sie. von einer Elektrode kommend, erst die ü bernächste Prallelektrode
wieder treffen oder daß sie tiur zum Teil auf die nächste Prallelektrode auftreffen.
Alle I?lelctronen, die nicht von einer Elektrode zur %nachbarten fliegen. kanneu
nicht eine so große Vervielfachung erzeugen. wie bei der vorhandenen elektrischen
Feldstärke an sich möglich wäre. -Man wird deshalb zur Erreichung einer optimalen
Verstärkung die Elektronen so ablenken, daß alle Primärelektronen und ebenso alle
weiter ausgelösten Elektronen immer zur nächsten Prallelektrode fliegen und dort
weitere Elektronen auslösen. Dann kann man mit Hilfe der elektrischen I'eldstärl,:e
den Nerstärkungsgrad der Verv ielfacherröhre einfach in Abliängigkeit von der angelegten
Spannung regeln.
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Hierzu ist n,,twendig, daß bei Änderung der elektrischen Feldstärke
gleichzeitig die magnetische Feldstärke so geändert wird, daß die oben angegebene
Bedingung, daß sämtliche Elektronen immer auf die ihrer Entstehungselektrode am
nächsten liegende Elektrode nieder auftreffen, eingehalten wird: Es ist aber aus
-Messungen bekannt, daß dies geschieht, wenn das Verhältnis der elektrischen. zum
Quadrat der magnetischen Feldstärke konstant ist.
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Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß die elektrischen und
niagnetischen Feldstärken zwangsläufig so geregelt werden, daß das Verhältnis der
eIektrischen Feldstärke zum Oriadrat der inagtietischeti Feldstärke konstant bleibt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die magnetische Feldstärke
über eine Röhre eingestellt wird, deren Gitter man einen Teil der Potentiometerspannung
zuführt. die zur Einstellung der elektrischen, Feldstärke dient. j Die Röhre muß
eine solche lZennlinie haben, daß sich der ini Anodenkreis fließende Strorn in Abhängigkeit
von der Steuergitterspannung nach einer Wurzelfunktion ändert.
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Diesen Anodenstrom führt man dann dem Elektromagneten zu, der für
die Ablenkung i der Elektronenstrahlen benötigt wird. Die Röhre hat eine solche
Kennlinie, daß bei )Jeränder ung der Spannung am Potentiometer die magnetische Feldstärke,
die dem Strom proportional ist, so verändert wird, daß H._ konstant ist.
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An Hand der Schaltung soll ein Aus- i führungsbeispiel nach der Erfindung
beschrieben «-erden. Der bekannten Zworvkinschen @"erstärk#--rrölire 21 wird die
Spannung für die °inzelnen Elektroden durch,den Spannungsteiler 2 2 zugeführt. Der
Spannungsteiler 22 erhält seine Spannung über den Abgriff 23 des Potentiometers
2d, an dem die Gleichspannung liegt. An dem Arbeitswiderstand 25 wird die gewünschte
Spannung d-a abgenommen. Zwischen dem negativen Pol des I'otentiometers 24 und dem
.--lbgriff 23 liegt eine Reihenschaltung von Widerständen 26 und 27. Der Widerstand
26 ist sehr klein gegen den Widerstand 27, so daß also am Widerstand 26 ein bedeutend
kleinerer Spannungsabfall auftritt. Dieser kleine Spannungsabfall wird dem Gitter
einer Röhre 28 zugeführt. Das \_erhältnis der Widerstände 26, 27 ist etwa i : ioo.
Würde man die gesamte Spannung der Widerstände 26 und 27 an die Röhre 28 legen,
so würde die Steuerung dieser Röhre nicht mehr möglich sein, da die Spannung zu
groß ist. Die Röhre 28 hat eine solche Kennlinie, daß i,t proportional der Wurzel
aus eg ist. Unter ä" ist dabei der Anodenstrom und unter e, die Gittervorspannung
zu verstehen. Verändert man jetzt durch Verschieben des Allgriffes 23 die elektrischen
Felder an der Röhre 21, so wird gleichzeitig auch der Spannungsabfall an Widerstand
26 verändert, und zwar proportional mit der elektrischen Feldstärke an. 21. Dieser
Spannungsabfall an 26 ruft aber durch die Röhre 28 eine Veränderung des Anodenstromes
dieser Röhre hervor. derart, daß die magiietische Feldstärke in dein Magneten 29
so verändert wird, daß das Verhältnis der elektrischen FeldstärkeE zum Quadrat der
magnetischen Feldstärke H konstant bleibt.
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Gehen beide Werte, sowohl die elektrische wie auch die magnetische
1#eldstä rke, herunter, so «-ira die Empfindlichkeit kleiner, gehen sie herauf,
so wird die Empfindlichkeit größer. Ini Kathodenkreis der Röhre 28 ist noch ein
i Widerstand 30 vorgesehen, der zur genauen Einstellung des Anodenstromes
i" dieser Röhre dient. Auf diese 'Weise kann die magnetische Feldstärke genau eingestellt
«-erden, so daß das- -Maximum der Verstärkungskurve l' als i Funktion von H erreicht
«-ira. Parallel zu dein Widerstand 30 liegt in bekannter Weise ein Kondensator 31.