DE814627C - Elektrische Entladungsroehre mit Mitteln zur Bildung und Ablenkung eines Elektronenbuendels - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. SEPTEMBER 1951

N ops VIII c/2ig

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre, in der das erzeugte Elektronenbündel abgelenkt und durch Stromverteilung zwischen zwei oder mehr Auffangelektroden in bestimmten Lagen festgehalten werden kann.

Schaltungen zum Betrieb solcher Röhren sind bereits bekannt. Sie beziehen sich auf Kreise und Mittel, durch die ein Elektronenbündel in bestimmten Lagen durch Stromverteilung zwischen

ίο wenigstens zwei Auffangelektroden festgehalten werden kann und wobei der Strom wenigstens einer dieser Auffangelektroden mehrere Maxima und Minima aufweist. Dabei kann der Wert des Stromes sich in der Ablenkrichtung des Bündels monoton und in demselben Sinne ändern. Ein solcher Verlauf ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und wird mittels einer Schaltung nach Fig. 3 bewerkstelligt. Die Punkte A bis D in den Fig. 1 und 2 sind die Punkte, an denen das Bündel gehalten werden kann.

Es wurde festgestellt, daß dieser Verlauf des Anodenstroms i_a als Funktion der Spannung V der Ablenkplatte 14, wobei die Spannung gleichzeitig die Anodenspannung der Anode 16 ist, in der Praxis schwierig durch die bekannte Bauart der Elektroden zu bewerkstelligen ist, da solche Bauarten den Nachteil haben, daß bei gegebener Bündelbreite eine höhere Ablenkspannung erforderlich ist, um das Bündel gemäß der verlangten Kurve verlaufen zu lassen, da die Bündelbreite höchstens ein kleiner Teil des Abstandes zwischen zwei Maxima der Anodenspannungswellenlinie sein darf. Infolgedessen kann bei einer bestimmten Röhrenbemessung nur ein geringer Bündelstrom erzeugt werden,

während der Abstand zwischen zwei Maxima verhältnismäßig groß im Verhältnis zur Bündelbreite sein muß, so daß das Bündel über einen größeren Abstand abgelenkt werden muß. Ferner können merkliche Abweichungen auftreten, wenn das Bündel geringe Verschiebungen in seiner Bahn aufweist. Dies. ist für Massenherstellung besonders nachteilig. Ferner ist es schwierig, gewünschtenfalls einen ansteigenden Verlauf des mittleren

ίο Anodenstroms zu erzielen. Diese Nachteile werden durch die Verwendung einer Bauart vermieden, bei der in einer elektrischen Entladungsröhre mit einer Kathode, wenigstens einer Auffangelektrode und mehreren Hilfselektroden, sowie Mitteln zum Bündeln des Elektronenstromes, die sich zur Verwendung bei einer Schaltung eignen, bei der das Bündel durch Stromverteilung zwischen wenigstens zwei Auffangelektroden und durch wenigstens einen mit diesen Elektroden verbundenen Kreis in bestimmten Lagen festgehalten wird, und bei welcher der Strom zu wenigstens einer Auffangelektrode mehrere Maxima und Minima aufweist, gemäß der Erfindung eine Auffangelektrode mehrere in der Ablenkrichtung des Bündels nebeneinander angeordneten öffnungen hat, deren Abmessungen in der Ablenkrichtung des Bündels kleiner sind als die entsprechenden Abmessungen des Bündelquerschnitts an dieser Stelle.

Infolgedessen kann die Bündelbreite ungefähr die Hälfte oder mehr als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei Maxima der Anodenstromänderungen betragen, so daß bei gleichen Röhrenabmessungen und Spannungen der Bündelstrom bedeutend größer werden kann. Als Bündelbreite wird derjenige Teil des Bündelquerschnitts betrachtet, in dem die Elektronendichte mehr als 10% der maximalen Dichte beträgt.

Die Abmessungen der in einer Reihe vorgesehenen öffnungen sind dem Bündelquerschnitt an der betreffenden Stelle angepaßt, da, wenn das Bündel sich in der Nähe der Ablenkplatte 14 (in D) befindet, im Falle der Fig. 1 und 2 der Strom zur Auffangelektrode oder Anode 16 in Fig. 3 geringer ist, so daß die Anodenspannung höher ist als wenn das Bündel die Lage A in der Nähe der Ablenkplatte 13 einnimmt. Die öffnungen von 1 bis 9 (Fig. 4) werden somit allmählich größer gemacht. Die öffnung 10 ist bedeutend größer, da ein großer Teil des Bündels hier durchgelassen werden muß, um einen hohen Stromstoß in der Hilfsanode 17 zu bewerkstelligen, der für den Rückschlag des Bündels nach D benutzt wird. Die Fangelektrode oder Anode 16 kann verschiedene Gestalten aufweisen, z. B. plattenförmig sein oder aus Stäben bestehen, die elektrisch miteinander verbunden sind.

Um den Anodenstrom unabhängig von der Anodenspannung zu machen, kann ein Bremsgitter, z. B. bei 18, angeordnet werden. Zur Vermeidung einer Unterbrechung des Bündels beim Passieren der Bremsgitterdrähte werden diese Drähte parallel zur Ablenkrichtung angeordnet. Gegebenenfalls können mehrere solche Bremsgitter vorgesehen werden.

Es hat sich ergeben, daß mittels eines Bündels mit kreisförmigem Querschnitt schwer große Stromstärken erhalten werden können, besonders da es von größter Bedeutung ist, eine Röhre nach der Erfindung möglichst klein zu bemessen. Es wird daher vorzugsweise ein bandförmiges Bündel verwendet. Es kann dabei eine höhere Stromstärke bei niedrigen Spannungen und geringer Bündelbreite erhalten werden, während die Ablenkung dennoch empfindlich sein kann, da die Bündelbreite mehr als die Hälfte des Abstandes zwischen den Maxima der Anodenstromänderungetii sein kann, die den Maxima der vom Bündel getroffenen Anodenoberfläche entsprechen, so daß der Abstand zwischen den Maxima im Verhältnis zu der an sich bereits geringen Bündelbreite klein gehalten werden kann. Die öffnungen in der Auffangelektrode 15 werden dabei in Form von Schlitzen gestaltet. Eine solche Elektrode ist in Fig. 4 dargestellt. Die Schlitze 1, 2, 3 und 4 sind 0,3 mm breit. Da technische Schwierigkeiten auftreten können, wenn die Schlitze noch schmaler gemacht werden sollen, sind die Schlitze 1 und 2 in diesem Falle kürzer als die übrigen. Infolge der Streuung des Bündels in dem Maße der Ablenkung in der Richtung der öffnung 10 werden die öffnungen und die Zwischenräume in Richtung von 10 immer breiter. Der Schlitz 9 z. B. hat eine Breite von 0,65 mm. Mit 18 sind die Stäbe eines Bremsgitters bezeichnet, das an der Kathodenseite der Elektrode 15 angeordnet ist. Die Höhe des Bündels wird vorzugsweise größer als die Höhe der öffnungen gewählt.

Der allmähliche Anstieg der Gleichstromkomponente des Anodenstroms kann dann bewerkstelligt werden, indem z. B. oberhalb der Schlitzreihe eine keilförmige in Richtung von 10 breiter werdende öffnung vorgesehen wird. Infolge der Schattenwirkung der Bremsgitterdrähte 18 können hierbei jedoch Unregelmäßigkeiten auftreten, wenn sich das Bündel etwas herauf- oder herabschiebt. Es wurde daher die keilförmige öffnung durch einen kurzen Schlitz 19 und einen langen Schlitz 20 ersetzt, die sich parallel zur Ablenkrichtung erstrecken; mit Rücksicht auf die Bremsgitterdrähte ■ werden diese öffnungen dann oberhalb und unterhalb der Schlitzreihe ο bis 10 vorgesehen, während die Stelle der Bremsgitterdrähte 18 gerade derart ge- no wählt ist, daß diese eine Begrenzung der oberen und der unteren Seite der Schlitze darstellen. Infolgedessen haben geringe Aufwärtsverschiebungen des Bündels keinen Einfluß auf den Anodenstromverlauf. Zur Begünstigung des allmählichen Anstiegs des Anodenstroms ist beim Anfang des Schlitzes 20 ein Gewebe 21 vorgesehen, wodurch nur etwa die Hälfte der auf diesen Teil der öffnung 20 auffallenden Elektronen die hinter dieser liegende Anode erreichen können. Dies ergibt daher nicht eine plötzliche Zunahme des Anodenstroms, wenn das Bündel diesen Schlitz trifft.

Daß die Bündelquerschnittbemessung größer sein muß als die der öffnungen 1 bis 9, folgt aus dem Umstand, daß sonst die Maxima des Stroms der betreffenden Auffangelektrode auf einen bestimmten

Wert beschränkt werden wurden, da dann das Bündel völlig durch die Schlitze hindurchgehen kann, so daß nicht der Verlauf nach den Fig. ι und 2 auftreten würde. Vorzugsweise werden auch die Streifen zwischen den Schlitzen schmaler als die Bündelbreite gewählt, damit auch die Minima einen glatten Verlauf_; haben werden. Sonst würde ein winkliger Verlauf der Anodenstromkennlinie auftreten, was meistens unerwünscht ist. Weiter ist es

ίο vorteilhaft, wenn die Breite der Streifen zwischen den Schlitzen der mit öffnungen versehenen Fangelektrode größer ist als die Breite der benachbarten Schlitze. Auf diese Weise ergibt sich eine gringere Streuung der Tiefe der Minima, wodurch eine gleichmäßigere Wellenlinie nach Fig. 1 und 2 erreicht werden kann. Daß die öffnung ο bedeutend breiter ist als die öffnungen 1 bis 9, bezweckt das Erzielen des hohen Strommaximums bei D (Fig. 2). Auf diese Weise wird vermieden, daß beim Rückschlag des Bündels von 10 nach o, dieses Bündel zu weit zurückgehen würde, was unerwünscht ist, insbesondere wenn an dieser Seite gleichfalls eine Rückschlaganode angebracht wäre. Es könnte in letzterem Falle ein Schwingen des Bündels auftreten. Die gleichmäßige Steuerwirkung der Ablenkung wird, besonders bei den äußersten Lagen des Bündels, durch die gekrümmte Gestalt der Ablenkplatten begünstigt. Es ist ferner vorteilhaft, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die Rückschlaganode 17 schmal zu wählen oder teilweise hinter einem Teil des Schirmes 15 anzuordnen. Auf diese Weise wird der Stromscheitel links von A schmaler, so daß ein höherer Rückschlagspannungsstoß auftritt. Da dieser Rückschlagspannungsstoß außerdem zur Inbetriebsetzung nachfolgender Röhren benutzt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn dieser Stoß hoch ist.

Die Erfindung schafft eine besonders zuverlässige Wirkung mittels einer sehr einfachen Röhrenbauart kleiner Bemessung, die keine kritische Einstellung erfordert.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Entladungsröhre mit einer Kathode, wenigstens einer Auffangelektrode und mehreren Htlfselektroden, sowie mit Mitteln zum Bündeln des Elektronenstroms, zur Verwendung in einer Schaltung, bei der das Bündel durch Stromverteilung zwischen wenigstens zwei Auffangelektroden und durch wenigstens 'einen mit diesen Elektroden verbundenen Kreis in bestimmten Lagen festgehalten wird, wobei der Strom zu wenigstens einer Auffangelektrode mehrere Maxima und Minima aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffangelektrode eine Anzahl in der Ablenkrichtung des Bündels nebeneinander vorgesehener öffnungen hat, deren Bemessung in der Ablenkrichtung des Bündels kleiner ist als die entsprechende Bemessung des Bündelquerschnitts an dieser Stelle.
2. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in der Auffangelektrode schlitzförmig sind, wobei in der Röhre während des Betriebes ein bandförmiges Elektronenbündel gebildet wird.
3. 3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der öffnungen dem Bündelquerschnitt an der betreffenden Stelle angepaßt ist.
4. 4. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bremsgitter angebracht ist, dessen Drähte sich parallel zur Ablenkrichtung erstrecken.
5. 5. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der öffnungen in der Ablenkrichtung des Bündels kleiner ist als die Breite der plattenförmigen Teile zwischen diesen öffnungen.
6. 6. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Bündels senkrecht zur Ablenkrichtung größer sind als die entsprechenden Abmessungen der öffnungen.
7. 7. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und/oder unterhalb der Reihe von öffnungen eine oder mehrere andere öffnungen vorgesehen sind.
8. 8. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schatten der Bremsgitterdrähte die obere und untere Seite der Schlitze begrenzt.
9. 9. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und/oder unterhalb der Reihe von öffnungen Schlitze ungleicher Länge vorgesehen sind, deren Längsrichtung parallel zur Ablenkrichtung ist.
10. 10. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der oberhalb oder unterhalb der Reihe von öffnungen vorgesehenen Schlitze mit der größten Länge wenigstens teilweise mit Metallgewebe abgedeckt ist.
11. 11. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußersten öffnungen der Reihe größer sind als eine jede der übrigen öffnungen.
12. 12. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffangelektrode hinter wenigstens einer der äußersten öffnungen vorgesehen ist.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    O 1556 9.51