DE854687C

DE854687C - Kathodenanordnung mit Blenden fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE854687C
Application number: DEL5249D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr-Ing Doering; Hermann Dipl-Ing Seifert
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1944-10-08
Filing date: 1944-10-08
Publication date: 1952-11-06

Description

In Elektronenröhren, beispielsweise Laufzeitröhren oder Btaunschen Röhren, benutzt man vielfach einen oder mehrere flache Elektronenstrahlen. ZurErzeugung derartigerElektronenstrahlen hoher Stromdichte und Stromstärke dient eine dreieckförmig, trapezförmig oder ähnlich ausgebildete Kathode. Derartige Kathodenanordnungen sind meistens mit Blenden versehen, um eine bestimmte Richtwirkung des Elektronenstrahles zu erzielen.
Bisher sind diese Blenden parallel zur Emissionsschicht angeordnet. Es hat .sich nun gezeigt, daß hierdurch eine ungleichmäßige Belastung der Emissionsschicht eintritt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich vorn an der Kathode eine Raumladungswolke ausbildet, durch die die hinten ausgestrahlten Elektronen nicht nach vorrrgelangen können. Außerdem bewirkt der fehlende Eingriff der vor der Kathode angeordneten Anode bzw. Saugelektrode, daß der vordere Teil der Emissionsschicht wegen vergrößerter Feldstärke eine höhere Strombelastung aufweist als der rückwärtige Teil der Emissionsschicht. Wegen des großen Abstandes des rückwärtigen Teils der Emissionsschicht von der Anode bzw. Saugelektrode wirkt sich dort lediglich die elektrische Feldstärke 'zufolge der angelegten Blendenspannung aus.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei dreieckförmig oder ähnlich ausgebildeten Kathoden, insbesondere trapezförrnigen Kathoden, erfind-iingsgemäß vorgeschlagen, die Blenden seitlich von der Kathode anzuordnen, und zwar in einer solchen Stellung, daß ihr Abstand von der Kathode hinten kleiner ist als vorn am anodenseitigen Teil der Kathode.
Man erreicht dadurch, daß die elektrische Feldstärke zufolge der Blendenspannung am rückwärtigen Teil der Kathode höher ist als am vorderen Teil. Da auf dem vorderen Teil der Emissionsschicht aber außerdem das Anodenfeld wirksam ist, ist die resultierende Feldstärke wieder annähernd gleich groß wie hinten, so daß eine gleichmäßige Kathodenbelastung zustande kommt. Bei dieser Anordnung verlaufen die Blendenbleche nicht mehr parallel zur Emissionsschicht, sondern stehen unter einem Winkel geneigt zu dieser. Zweckmäßigerweise wird man die Winkelstellung so wählen, daß die Blende parallel zur Richtung des Magnetfeldes steht; man kann die Winkelstellung aber auch vergrößern. Man ist in der Lage, mit einer derartigen Kathode durch verschiedene Wahl der Blendenspannung Elektronenstrahlen verschiedener Stärke zu erzeugen. Die größte Strahlbreite erhält man bei der größten zulässigen Blendenspannung, die dann erreicht wird, wenn Elektronen .die vordre Kante des Blendenbleches treffen. Um den Eingriff des Anodenfeldes in Aden vorderen Emiiss-ions@raum weiter herabzusetzen, können die beiden Blendenbleche nach vorn über die Kathodenhülse herausragen. Man erreicht @dadurch außerdem eine nur durch,die Blendenstellung erzeugte elektrische Feldkomponente in der Bewegungsrichtung der Elektronen. Die beiden Blenden 'können auch aus gewölbten Blechen beistehen, so daß vor der Kathode das richtige Feldstärkenverhältnis-@herrsdht.
In derZeichnung sind zweiAusführungsbeispiele in schematischer Darstellung wiedergegeben.
Abb. i zeigt eine Trapezkathode, die zwei emittierende Flächen 2 auf der Kathodenhülse i besitzt. In dieser sitzt isoliert der Heizer 3. Neben den emittierenden Flächen 2 sind die beiden Blenden q. angeordnet die hei diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Strahlrichtung gestellt sind und über die vordere Ebene der Kathode hinausgezogen sind. Die Saugelektrode 5 steht der Kathode gegenüber und besitzt zwei schlitzförmige Öffnungen- 6, durch die die beiden flachen Elektronenstrahlen hindurchtreten.
Zum einwandfreien Arbeiten ist ein Magnetfeld notwendig, das in Richtung 7 verläuft. Beim praktischen Betrieb wird die Saugelektrode gegenüber der Kathode auf ein hohes positives Potential vorgespannt, während an den Blenden eine niedrigere regelbare Gleichspannung liegt.
In Abb. 2 ist eine Anordnung mit einer Dreieckkathode gezeigt, bei der nur ein gegenüber Abb. i verhältnsmäßig breiter Strahl erzeugt wird, der jedoch hohe Stromstärke und hohe Stromdichte besitzt. In der Kathodenhülse 8 sitzt der Heizer g. Die beiden Emissionsflächen io sind auf zwei Seiten der prismatischen Kathodenhülse aufgetragen. Die beiden Blenden ii sind bei dieser Anordnung um einen Winkel gegen die Strahlrichtung 12 geneigt, und zwar von der Kathode weg. Man erreicht dadurch einen Strahl, der zwar breiter ist, aber eine höhere Stromstärke besitzt. Die Saugelektrode 13, durch die der Stu-a#hl wiederum hin-durchtritt, -besitzt jetzt nur eine Öffnung 1,4. In dem Beispiel ist die Ausbildung der Blendenbleche ,so vorgenommen, daß sie an den Rändern rechtwinklig umgebogen sind; man erhält dadurch eine größere mechanische Stabilität hei der naturgemäßen Erwärmung des Systems.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: _ i. Kathodenanordnung mit Blenden für elektrische Entladungsgefäße mit dreieckförmig, trapezförmig oder ähnlich ausgebildeter Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden seitlich von der Kathode in einer solchen Stellung angeordnet sind, daß ihr Abstand von der Kathode hinten kleiner ist als vorn am anodenseitigen Teil der Kathode.
2. Kathodenanordnung nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, da'ß die seitlichen Blenden über die vordere Kathodenkante bzw. -ebene hinausstehen.
3. Kathodenanordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blenden aus gekrümmten Blechen bestehen.