DE823012C

DE823012C - Schaltung mit einer Entladungsroehre

Info

Publication number: DE823012C
Application number: DEP19289A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Frederik Veenemans; Pieter Geert Van Zanten
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1944-11-03
Filing date: 1948-10-23
Publication date: 1951-11-29
Also published as: NL65336C; GB654943A; US2491234A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung mit einer Entladungsröhre mit einem Elektrodensystem, bestehend aus einer Anode, zwei oder mehreren Gittern und einer Elektronen emittierenden Elektrode, bei der die Elektronen durch Feldemission austreten, d. h. einer Elektrode, die aus wenigstens einer leitenden Unterschicht und einer sehr dünnen Isolierschicht besteht, wobei in dieser Isolierschicht eine hohe Feldstärke auftritt, wenn

ίο zwischen dieser Elektrode und einer anderen leitenden Elektrode (Saugelektrode) ein Spannungsunterschied angelegt wird. Eine solche Elektrode liefert dann auch Elektronen im kalten Zustand. Ein Beispiel einer solchen Elektrode ist von Malter in

t5 Physical Review 1936, B 49, S. 478 beschrieben worden; die erwähnte Elektrode wird dort nicht als primäre sondern als sekundäre Elektrode verwendet. Eine Elektrode, wie hier erwähnt, kann sehr verschiedene Zusammensetzungen haben; notwendig ist aber, daß sie eine sehr dünne Isolierschicht besitzt, in der eine hohe Feldstärke auftritt.

Der aus einer so aufgebauten Elektrode austretende Strom ist nicht in üblicher Weise steuerbar durch Anordnung eines negativen Gitters vor dieser Elektrode, da eine Raumladungswolke, die z. B. bei normalen Kathoden auftritt, bei einer Kathode, wie oben geschildert wurde, nicht entsteht, und zwar infolge der Tatsache, daß die Elektronen mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit (30 bis 50 V) austreten.

Durch Änderung der Spannung zwischen der Saugelektrode und der Kathode ist aber eine kleine Änderung des Elektronenstroms erzielbar.

Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Steuerung mit größerer Steilheit möglich ist, wenn man eine Schaltung mit einer Entladungsröhre, die eine durch Feldemission emittierende Kathode und mehrere Gitter sowie eine Anode besitzt, nach der vorliegenden Erfindung verwendet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das als Steuergitter auf dem Wege von der Kathode zur Anode liegende zweite Gitter oder ein weiteres Gitter die Funktion eines Steuergitters hat und daß das oder die zwischen dem Steuergitter und der Kathode angeordnete(n) Gitter in bezug auf die Kathode ein positives Potential hat oder haben.

Es zeigt sich, daß das Steuergitter in einer Schaltung nach der Erfindung in einem bestimmten Spannungsbereich dieses Gitters eine negative Anodenstrom-Steuergitter-Spannungscharakteristik hat, d. h. daß bei einer Zunahme der Gitterspannung der Anodenstrom absinkt oder umgekehrt.

Es ist nicht ausgeschlossen, daß dies der Tatsache zuzuschreiben ist, daß vor dem Gitter Elektronen zurückkehren und an der Isolierschicht der Elektronen emittierenden Elektrode positive Stellen frei machen, wodurch die Kathodenemission in dem Maße steigt wie die Gitterspannung absinkt.
Dies läßt sich energetisch dadurch erklären, daß infolge des besonderen Kathodenaufbaues die Elektronen beim Austreten aus der Isolierschicht vielfach eine · ο V übersteigende Geschwindigkeit haben; diese Geschwindigkeit kann z. B. 30 bis 50 V. betragen. Da diese Elektronen somit mit gleicher Geschwindigkeit auf die Schicht zurückgelangen, werden sie hier imstande sein, positive Stellen frei zu machen.

Bei einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirkt das (von der Kathode nach der Anode gerechnet) zweite Gitter als Steuergitter. An das erste Gitter ist eine positive Spannung in bezug auf die Kathode angelegt. Diese Spannung liegt z.B. zwischen 150 und 250V. Es ist allerdings bei Verwendung mehrerer Gitter möglich, daß das Steuergitter eins der folgenden Gitter bildet, wobei dann ein vorher angeordnetes Gitter eine positive Spannung hat; es sei bemerkt, daß die Gitter beliebig gewickelt sein können und daß es sich empfiehlt, diese Gitter nicht derart zu winden, daß sich ihre Windungen decken.

Die Erfindung wird näher erläutert an Hand einer Zeichnung, in der ein nach der Erfindung brauchbares System schematisch dargestellt ist.

In der Zeichnung ist mit 1 ein aus Nickel bestehender Draht bezeichnet, der als leitende Unterschicht der Kathode wirkt; er trägt eine Isolierschicht 2, z. B. aus Magnesiumoxyd, mit einer Stärke von einigen Mikron, die mit einem leicht emittierenden Stoff3, z.B. Cäsiumoxyd, überzogen ist. Die so aufgebaute, durch Feldemission emittierende Kathode ist von zwei Gittern 4 und 5 und einer Anode 6 umgeben. An das Gitter 4 wird nunmehr eine Gleichspannung von 200 V angelegt, das Gitter 5 wirkt als Steuergitter und an die Anode wird eine Spannung von 250 V angelegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung mit einer Entladungsröhre mit einer Anode, zwei oder mehreren Gittern und einer durch Feldemission emittierenden Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Wege von der Kathode zur Anode liegende

• zweite oder ein weiteres Gitter die Funktion eines Steuergitters hat und daß das oder die zwischen dem Steuergitter und der Kathode angeordnete(n) Gitter in bezug auf die Kathode ein positives Potential hat oder haben.

2. Schaltung mit einer Entladungsröhre nach Anspruch 1 mit zwei Gittern und einer Anode, dadurch gekennzeichnet, daß das erste auf die Kathode folgende Gitter eine positive Spannung von 200 V gegenüber der Kathode hat, das zweite Gitter als Steuergitter geschaltet ist und die Anode eine positive Spannung von 250 V hat.

3. Entladungsröhre in einer Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter ungleiche Windungen haben, die sich in der Projektion auf die Kathode nicht decken.