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Elektronenröhre Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenröhren, die
mindestens eine Kathode und eine Anode aufweisen und in denen außerdem noch mehrere
Gitter vorhanden sein können. Die Erfindung hat insbesondere den Zweck, die Sekundäremission
der Anoden zu verringern.
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Es ist bekannt, in Elektronenröhren die Anoden mit senkrecht zur Oberfläche
angeordneten parallelen Wänden zu versehen, und zwar auf der der Kathode zugekehrten
Seite, sowohl zur Vergrößerung der Wärmeausstrahlung als auch zur Verringerung der
Sekundäremission, die dadurch entsteht, daß Primärelektronen, wenn sie mit großer
Geschwindigkeit die Oberfläche der Anode erreichen, aus letzterer Sekundärelektronen
auslösen. Solche Bauarten werden vorzugsweise bei Vierpol- und Fünfpolröhren angewendet.
Die Wirkung derartiger Wände zur Verringerung der Sekundäremission beruhte im wesentlichen
auf dem Entstehen eines feldfreien Raumes in der unmittelbaren Nähe der Anodenoberfläche,
wodurch die Sekundärelektronen z. B. von einem positiven Schirmgitter nicht angezogen
wurden. Es ergab sich jedoch in der Praxis, daß derartige Wände den Erwartungen
nicht entsprachen.
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Es wurde nun durch ausgedehnte Versuche die
Ursache
dieser Erscheinung festgesetzt und dadurch eine sehr wirksame Unterdrückung der
Sekundäranodenemission erzielt, daß bei einer Elektronenröhre, die wenigstens eine
Kathode und eine Anode aufweist und bei der die Anode auf der der Kathode zugekehrten
Seite mit Wänden versehen ist, die senkrecht zur Anodenoberfläche angeordnet sind,
diese Wände erfindungsgemäß derart angeordnet werden, daß sie einen wabenförmigen
Bau darstellen. Die Abmessungen der Öffnungen werden in bezug auf die Höhe der Wabe
vorzugsweise derart gewählt, daß die Höhe h (Fig. i) der Wände annähernd das 1'/E-
bis 2fache der Breite a der Öffnungen ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß i. die Sekundärelektronen
mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus der Oberfläche austreten, so daß infolgedessen
diese Elektronen, auch wenn vor der Anode ein feldfreier Raum vorhanden ist, sich
von der Anode entfernen und auf diese Weise in die Anziehungssphäre einer anderen
Elektrode, z. B. eines Schirmgitters, gelangen können (dieser Tatsache ist es also
wohl zuzuschreiben, daß ein Bau, der auf dem Entstehen eines solchen feldfreien
Raumes beruht, so wenig wirksam ist), 2. daß die Richtungsverteilung, unter der
die Sekundärelektronen austreten, annähernd gemäß einem Kosinusgesetz verläuft (Fig.2).
Die Zahl der in den verschiedenen Riehtungen frei werdenden Elektronen ist der Länge
des Vektors i = 2max cos a proportional. Diese Erkenntnis ließ vermuten, daß die
ungenügende Wirkung der bekannten parallelen Wände daher rührt, daß eine große Anzahl
von Sekundärelektronen zwischen die Wände hindurch aus dem feldfreien Raum entweichen
können, ohne von diesen Wänden aufgefangen zu werden. Dies wird durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Wände größtenteils vermieden. Es wurde gefunden, daß für einen Wert
k ä = 2, d. h. die Höhe der Wände entspricht dem doppelten Abstand der Wände, bei
den bekannten Bauarten noch 23%, bei der wabenförmigen Bauart nur noch 8,5% der
Sekundärelektronen aus dem Raum zwischen die Wände hindurch entwichen. Es ergibt
sich daraus außerdem, daß die Wirkung nicht, wie bisher stets angenommen wurde,
auf dem Vorhandensein eines feldfreien Raumes beruht. Die Änderung der Feldstärke
ist nämlich bei Übergang von Wänden auf Wabenanode sehr gering.
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Aus dem Vorstehenden geht die durch die Erfindung verbesserte Wirkung
deutlich hervor. Es wurde gefunden,. daß, wenn man die gleiche Verringerung der
Anzahl Sekundärelektronen mit den bekannten Bauarten zu erhalten wünscht, die Höhe
der Wände das Drei- bis Sechsfache des gegenseitigen Abstandes betragen muß, was
praktisch beschwerlich ist.
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Um die Wirkung nicht zuviel zu schwächen, muß die Materialstärke der
Wände klein, d. h. nicht mehr als 2 bis 3%, höchstens 5% der Breite der Wabenöffnungen
betragen. Die Beiträge an Sekundäremission der oberen Seite der Wände bleibt dadurch
kleiner als ein Drittel der gesamten Sekundäremission.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der
Fig. i einen Teil einer Anode gemäß der Erfindung darstellt; Fig.2 zeigt die Richtungsverteilung
der Sekundärelektronen; Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung, in der die Wirkung
eines erfindungsgemäßen Anodenbaues im Vergleich zu einer bekannten mit Wänden versehenen
Anode dargestellt ist; Fig. 4 zeigt die Art und Weise, wie eine wabenförmige Anode
gemäß der Erfindung erhalten werden kann.
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In Fig. i ist i die der Kathode zugekehrte Anodenoberfläche, auf der
Wände 2 derart vorgesehen sind, daß die Form einer Wabe erhalten wird. Die Wände
bestehen in diesem Fall aus mehreren Zickzackstreifen, die derart aneinander geschweißt
worden sind, daß sie eine Wabe bilden, die dann an die Anodenoberfl4che i geschweißt
wird. Die Anode kann auch schachtelförmig oder zylindrisch sein.
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Es ist auch möglich, die Wabe aus mehreren Streifen herzustellen,
die gemäß Fig. 4 auf bestimmten Abständen bis auf die Hälfte eingeschnitten sind,
worauf diese Streifen senkrecht in bezug aufeinander mit den entsprechenden Einschnitten
ineinander geschoben werden, so daß eine Wabe mit viereckigen Öffnungen entsteht.
Es ist jedoch auch möglich, den Öffnungen der Wabe jede gewünschte Form, z. B. die
Form einer Raute, eines Sechsecks usw., zu geben.
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In Fig.3 ist senkrecht der Sekundäremissionsfaktor k und waagerecht
das Verhältnis zwischen h
und a (Fig. i) aufgetragen. Die Kurve S gilt für
eine Anode mit parallelen Wänden, wie sie bekannt war, während die Kurve R den Verlauf
der aus der Wabenanode austretenden Sekundäremission darstellt.
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Die Erfindung ist von Wichtigkeit für Elektronenröhren jeder möglichen
Art, wie Zweipolröhren und Dreipolröhren, aber insbesondere für Vierpolröhren, Fünfpolröhren
usw. Es ist im allgemeinen nicht nötig, die Wabe mit einem Überzug zu versehen,
der eine geringe Sekundäremission besitzt. Es ist jedoch möglich, die Anode und
die wabenförmigen Wände mit zu diesem Zweck bekannten Stoffen, z. B. Kohlenstoff,
zu überziehen.