DE839236C - Elektronenroehre mit magnetischer Steuerung - Google Patents

Description

• Elektronenröhre mit magnetischer Steuerung In der Schalt-, Steuer- und Verstärkertec.hnik kommen häufig Aufgaben vor, Elektronenröhren zu steuern, bei denen die übliche elektrostatische Steuerung mit Hilfe von Spannungen, die an eine Steuerelektrode angelegt werden, schwierig oder gar nicht zu erfüllen ist. So gibt es zahlreiche Fälle, in denen z. B. das Problem einer Gleichspannungstransformation zu bewältigen ist, wobei besondere Schwierigkeiten auftreten, wenn Ein-und Ausgang des Vierpols galvanisch getrennt sind und die Anordnung möglichst trägheitslos arbeiten soll. So kommt es mitunter beispielsweise darauf an, kleine Gleichspannungen mit geringem Widerstand zu messen. Ähnliche Bedingungen liegen in der Mehrfachoszilllographie, bei MeB-stromwandlung, in Gleichstromübertragurcngskreisen usw. vor. Weiteririn sollen für Schalt- und Steuerzwecke vielfach mechanisch arbeitende Kontaktanordnungen, wie Relais USW., idurch Elektronenröhren ersetzt werden. Hierzu sind die üblichen Elektronenröhren mit elektrostatischer Steuerung nicht immer geeignet.
• Die Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe mit einer Röhre, bei der die Steuerung durch ein Magnetfeld erfolgt. Zu diesem Zweck ist das Elektrodensystem erfindungsgemäß .so aufgebaut, da.B sich zwischen Kathode und Anode bzw. Anoden eine oder mehrere, vorzugsweise auf niedrigerem Potential als die Anodenspannung in bezug auf die Kathode gehaltene Hilfselektroden von solcher Gestalt und solcher Anordnung befinden, daB die von der Kathode ausgehenden Elektroden oder der überwiegende Teil derselben durch Anlegen von Magnetfeldern wahlweise entweder auf die Anode bzw. die Anoden oder auf eine oder mehrere der genannten Elektroden auftreffen.
• Im einfachsten Fall kann die Anordnung so getroffen sein, daB, einte Anode und eine zweiteilige Elilfselektrnde vorgesehen sind, wobei die Hilfselektrode so gestaltet und angeordnet ist, daß ein Auftreffen der Elektronen auf die Anode nur dann erfolgt, wenn die Elektronenhahn geradlinig oder nach -einem bestimmten Gesetz verläuft. Die Hilfselektrode kann in einfacher Weise durch zwei nm wesentlichen parallele Flächen ,gebildet sein, die senkrecht zur Kathode und parallel zur Ha:uptentladungsstrecke verlaufen. Dabei können die Flächen zweckmäßig radial verlaufen und einen sehr geringen Abstand voneinander besitzen.
• Um die Elektronen im Bereich der Hilfselektrode besser zu bündeln und um den Strom der Hilfselektrode möglichst gering zu, halten, ist es zweckmäßig, zwischen Kathode und Hilfselektrode noch besondere Steuerstege anzuordnen, die sich auf Kathödenpotential oder cinema gegenüber der Kathode negativen Potential befinden.
• Mit Hilfe geeigneter Steuerstege, Blenden usw. können auch Wirkungen nach Art einer elektrostatischen Zylinderlinse erzielt werden. Auf diese Weise läßt ,sich elektronenoptisch eine Abbildung der Kathode auf' eine Arbeitselektrode erreichen, wobei durch Anordnung mehrerer Arbeitselektroden bewirkt wird, daß infolge magnetischer Steuerung die Elektronen wahlweise auf benachbarten Arbehselekeroden Tauftreffen. Je nach Stärke und Richtung des angelegten Magnetfeldes kann die Elektronenbeaulfsdhlagung so verteilt werden, <laß der überwiegende Teil des Elektronenstromes von der einen oder der anderen der Arbeits-alektroden übernommen wird. Auf diese Weise lassen sich Steuerwirkungen erzielen sowie Wechselströme verstärken, wobei jedoch gegebenenfalls durch symmetrischen Aufbau Gegentaktausgangsströme bzw. -spannengen erreichbar sind.
• An Hand derZeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen Ausführungs-Beispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in schematischer Darstellung. In Fig. i ist einSchnitt durch einElektrodensystem veranschaulicht, das aus der Kathode i; den beiden Anoden 2 und 3 sowie den beiden Hilfselektroden 4 und 5 besteht. Die Kathode ist so ausgebildet, daß die Emission,im wesentlichen nur in Richtung zu den beiden Anoden 2 und 3 erfolgt. Im einfachsten Fall können die beiden Anoden: 2 und 3 miteinander verbunden sein; ebenso ist es auch zweckmäßig, die beiden Hilfselektroden.4 und 5 galvanisch miteinander zu verbinden. Das Magnetfeld steht senkrecht auf der Zeichenebene. An den Anoden liegt beispielsweise eine positive Spannung von etwa 300 V, während die Hilfselektrode eine geringe positive Spannung von etwa 5 V gegenüber der Kathode führt. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, , daß die von der Kathode ausgehenden Elektronen nur dann die Anode erreichen können,

  wenn ihre Bahn geradlinig verläuft: Die, ifs-

  elektroden 4 und 5 ,sind aus zueinander pa@ralhba

  Flächen ausgebildet, die, vcn der Katholde aus ge-

  sehen,, radial verlaufen und einen geringenAt6tand

  voneinander besitzen. Beim Anlegen eines Magnet-

  feldes wenden die Elektronen ganz oder über-

  wiegend auf die Hilfselektroden gelenkt.

  In Fig.2 ist einAusführungsbeispiel veranAchau-

  licht, bei dem vier Anoden: 6, 7, 8 und 9 vorgesehen

  sind., die beispielsweise miteinander verbunden

  sirud. Dne'Hilfselektrode besteht aus den einzsltwn

  Teilen io, 11, 12 und 13. Dieselben können in ähn-

  licher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel

  nach Fig. i ausgebildet sein und gleichfalls galva-

  nisch miteinander verbunden werden. Zur Büxide-

  lung der von der Kathode 14 ausgehenden Eiledc-

  tronen sind hier Sreue rstcge 15, 16, 17 und 18

  vorgesehen, die auf Kathodenpotential oder ein«n

  gegenüber der Kathode negativen Potential ge-

  halten werden. '

  Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel;

  bei dem der Einfachheit der Darstellung halber nur

  die eine Emissionsseite der Kathode i9 veranschau-

  licht ist. Die Kathode ist mit einem Gitter oder

  einer Abschirmelektrode 20 umgeben, die auf

  Kathodenpotential liegt oder eine in bezug auf die

  Kathode negative Spannung von beispielsweise

  io V aufweist. Als weitere Elektrode ist hier eine

  Voranode 21 vorgesehen, die auf höherem Potential,

  z. B. Zoo V, in Bezug auf die Kathode lieget. Diese

  Elektrode enthält gleichfalls eine Öffnung -zum

  Durchtritt der Elektronen. Um die Wirkung einer

  elektrostatischen Zylinderlinse zu erzeugen, &iM

  weiterhin die Elektroden 22 und 23 vorgesehen;

  deren Potential nach ihrer Größe und räungichen

  Anordnung so beimessen ist, daß sie entweder auf

  Kathodenpotential oder einem geringen negativen,

  bis zu etwa - io V oder einem geringen positiven

  Potential bis zu etwa -1- io V, bezogen auf die

  Kathode, liegen. Es erfolgt durch diese elektronen-

  optisch wirksamen Mittel eine elektronenoptische

  Abbildung .der Kathode i9 auf deal Anodenseg24,

  der als erste Anode wirksam ist und eine Span-

  nung von etwas 300 V, bezogen auf die Kate,'

  führt. Seitlich von dem Anodensteg 24 sind sym-

  metrisch zueinander zwei weitere Anoden 25

  und 26 vorgesehen, die gleichfalls eine Spannung

  von beispielsweise 300 V führen. Unter dem Ein-

  fluß von Magnetfeldern wird erreicht, daß miit;der

  Stärke desselben zunehmend Elektronen auf die

  Anode 25 oder bei entgegengesetzter Richtung des

  Maignetfekles auf die Anode 26 gelangen. Mit hÜfe

  dieser Röhre ist es möglich, Gegentaktspannungen

  zu erzeugen.

Claims (7)

1. PATENTANSt'RÜCHr: i. Elektronenröhre mit ttiagnetiscWr Steuerung,dadurchgekennzeichnet,idaß sich zwischen Kathode und Anode bzw. Anoden ei= oder, mehrere, vorzugsweise auf niedrigerem Poftn.-tial als die Anodenspannung, bezogen auf die Kathode, :gehaltene Hilfselektroden von solcher Gestalt und solcher Anordnung befinden,- daß die von der Kathode ausgehenden Elektronen oder der überwiegendeTeil derselben durchAnlegen von Magnetfeldern wahlweise entweder auf eine bzw. mehrere der Anoden oder auf die Hilfselektroden auftreffen.
2. 2. Elektronenröhre nach Anspruch i, gekenn= zeichnet durch solche Ausgestaltung und Anordnung der Elektroden, daß ein Auftreffen der Elektronen auf die Anode bzw. die Anoden nur dann erfoligt, wenn die Elektronenbahn geradlinig verläuft.
3. 3. Elektronenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß -die Hilfselektrode als im wesentlichen zueinander parallele Flächen senkrecht zur Kathode und parallel zur Hauptentl-adungsbahn ausgestaltet sind.
4. Elektronenröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ,die Hilfselektroden als im wesentlichen radial verlaufende Flächen mit sehr geringem Abstand voneinander ausgebildet sind.
5. 5. Elektronenröhre nach Anspruch i bis .4, gekennzeichnet durch zusätzliche Biindelungsebektroden, insbesondere Steuerstege zwischen Kathode und Hilfselektrode.
6. 6. Elektronenröhre nach Anspruch 5, dadurdh gekennzeichnet, daß die Bündelungselektroden auf Kathodenpotential liegen oder ein auf die Kathode bezogen negatives Potential besitzen.
7. 7. Elektronenröhre nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine 'als Zylinderlinse wirksame Bündelungseinrichtung. B. Elektronenröhre nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine elektronenoptische Abbildung der Kathode oder Teile derselben auf einer oder mehreren Anoden. g. Elektronenröhre nach Anspruch i bis 8, dadurchgekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnete Arbeitselektroden (Anoden) vorgesehen sind, auf die der Elektronenstrom mit Hilfe magnetischer Steuerfelder aufteilbar ist. io. Elektronenröhre nach Anspruch g, gekennzeichnet durch symmetrischen Aufbau der Arbeitselektroden (Anoden) zur Erzeugung von Gegentaktwirkungen.