DE856169C

DE856169C - Device with a discharge tube which is sensitive to changes in space charge and is provided with a cathode directly heated by alternating current

Info

Publication number: DE856169C
Application number: DEN2523D
Authority: DE
Inventors: Frederik Coeterier
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1942-02-05
Filing date: 1943-02-20
Publication date: 1952-11-20

Description

Vorrichtung mit einer gegen Raumladungsänderungen empfindlichen, mit einer durch Wechselstrom direkt geheizten Kathode versehenen Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer gegen Raumladungsänderungen empfindlichen Entladungsröhre mit durch Wechselstrom direkt geheizter Kathode.Device with a sensitive to changes in space charge, with a discharge tube which is provided with a cathode directly heated by alternating current The invention relates to a device with a sensitive to changes in space charge Discharge tube with a cathode directly heated by alternating current.

Bei solchen Vorrichtungen wirkt das rings um die Glühdrähte der Entladutlgsrölire auftretende elektromagnetische Feld oft störend. Es macht sich durch eine unerwünschte Änderung des Anodenstromes bemerkbar, und zwar mit einer Frequenz, die den doppelten Wert desjetiigeti des Heizstromes besitzt.In such devices, this works around the filaments of the discharge tube occurring electromagnetic field often disturbing. It makes itself felt by an undesirable Change of the anode current noticeable, with a frequency that is twice as high Desjetiigeti value of the heating current.

An Hand der Fig. t und 2 der Zeichnung wird diese Wirkung näher erläutert. In Fig. i ist das Innere einer Entladungsröhre dargestellt, wobei zwecks Erzielung einer übersichtlichen Figur das Steuergitter und weitere gegebenenfalls in der Röhre vorhandene Elektroden nicht dargestellt sind; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. i dargestellte Entladungsröhre.This effect is explained in more detail with reference to FIGS. T and 2 of the drawing. In Fig. I the interior of a discharge tube is shown, for the purpose of achieving a clear figure, the control grid and possibly others in the tube existing electrodes are not shown; Fig. 2 shows a section through the Discharge tube shown in Fig. i.

Die in den Fig. I und 2 dargestellte Entladungsröhre enthält einen Glühdraht r, der durch einen von einer Spannungsquelle 2 gelieferten Wechselstrom i auf Glühhitze gebracht wird und infolgedessen Elektronen aussendet, sowie eine Anode 3, die teilweise weggeschnitten dargestellt ist und deren wirksamer Teil aus zwei zur Ebene des Glühdrahts i parallelen Flächen besteht. Der Anode 3 wird von einer Gleichspannungsquelle 4 eine gegen den Glühdraht i positive Spannung zugeführt, so daß ein Elektronenstrom i von der Kathode zu der Anode fließt.The discharge tube shown in Figs. 1 and 2 includes a Filament r, which is supplied by an alternating current from a voltage source 2 i is brought to glowing heat and as a result emits electrons, as well as a Anode 3, which is shown partially cut away and whose effective part consists of two surfaces parallel to the plane of the filament i. Of the Anode 3 is from a DC voltage source 4 a positive to the filament i Voltage is supplied so that an electron current i flows from the cathode to the anode.

Die Bewegungsrichtung der vom Glühdraht i ausgesandten Elektronen unter der Wirkung des von der Spannungsquelle 4 hervorgerufenen elektrischen Feldes wird durch die Pfeile v bezeichnet, die senkrecht zu dem wirksamen Teil der Anode stehen.The direction of movement of the electrons emitted by the filament i under the effect of the electric field generated by the voltage source 4 is denoted by the arrows v, which are perpendicular to the effective part of the anode stand.

Es tritt jedoch bei der beschriebenen Entladungsröhre in der Nähe der Kathoden ein magnetisches Wechselfeld auf, das von dem den Glühdraht i durchfließenden Wechselstrom I hervorgerufen wird und dessen Kraftlinien annäherungsweise in Form den Glühdraht umschließender Kreise H in einer Ebene senkrecht zu dem Glühdraht dargestellt werden können. Von diesem magnetischen Wechselfeld wird auf die unter der Wirkung des elektrischen Wechselfeldes zwischen der Anode und der Kathode aus der Kathode heraustretenden. Elektronen eine Kraft ausgeübt, die senkrecht zu der Richtung der Kraftlinien H des Magnetfeldes und zu der Bewegungsrichtung v .der Elektronen steht. Die Richtung der auf die Elektronen ausgeübten Kraft ist somit nahezu parallel zu der Kathode. In Fig. i wird die erwähnte Kraft durch die mit K bezeichneten Pfeile dargestellt.However, it occurs in the vicinity of the discharge tube described the cathode has an alternating magnetic field generated by the filament flowing through it Alternating current I is caused and its lines of force approximately in the form circles H surrounding the filament in a plane perpendicular to the filament can be represented. From this alternating magnetic field is applied to the under the effect of the alternating electric field between the anode and the cathode emerging from the cathode. Electrons exerted a force perpendicular to the Direction of the lines of force H of the magnetic field and to the direction of movement v .der Electrons stands. The direction of the force exerted on the electrons is thus almost parallel to the cathode. In Fig. I, the force mentioned by the with K indicated arrows.

Bei einer Entladungsröhre, die mit einer durch Wechselstrom direkt geheizten Kathode versehen ist, erhalten somit die von der Kathode ausgesandten Elektronen, die unter der Wirkung des elektrischen Feldes zur Anode wandern, unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes in einer zur Kathode parallelen Richtung eine Geschwindigkeitskomponente, deren Größe und Richtung von der augenblicklichen Amplitude und Phase des Kathodenspeisestromes abhängig ist. Infolgedessen wandern die Elektronen gemäß in Richtung der Kathode gekrümmten Bahnen zur Anode, so daß die Elektronen länger in der Nähe der Kathode verbleiben, d. h. die Raumladung in der Nähe der Kathode wird. vergrößert.In the case of a discharge tube connected to an alternating current directly heated cathode is provided, thus receive the emitted by the cathode Electrons that migrate to the anode under the effect of the electric field the effect of the alternating magnetic field in a direction parallel to the cathode a component of speed, the magnitude and direction of which is different from the instantaneous Amplitude and phase of the cathode feed current is dependent. As a result, wander the electrons according to curved paths in the direction of the cathode to the anode, so that the electrons stay near the cathode longer, d. H. the space charge in will be close to the cathode. enlarged.

Da das vom Strom I hervorgerufene Magnetfeld ein Wechselfeld ist, ändert sich die Raumladung in der Nähe des Glühdzahtes periodisch, und zwar mit der doppelten Frequenz des Wechselstromes I, da zweimal in der Periode dieses Stromes die Vergrößerung der Raumladung den Nullwert und zweimal den Höchstwert hat.Since the magnetic field caused by the current I is an alternating field, the space charge in the vicinity of the glow tooth changes periodically, with twice the frequency of the alternating current I, since twice in the period of this current the increase in space charge has zero value and twice the maximum value.

Erfindungsgemäß wird die unerwünschte, von der Wechselstromspeisung der Kathode hervorgerufene Brummkomponente des Ausgangsstromes dadurch behoben, daß die Entladungsröhre in einem konstanten oder doch nahezu homogenen Magnetfeld angeordnet wird, dessen Kraftlinien im wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung der wirksamen Elektronen sind.According to the invention, the unwanted from the alternating current supply The hum component of the output current caused by the cathode is eliminated by that the discharge tube is in a constant or almost homogeneous magnetic field is arranged, whose lines of force are substantially parallel to the direction of movement of the effective electrons are.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für mit Wechselstrom geheizte Verstärkerröhren bekannt, bei welcher der durch die Heizwechselspannung bed ing * te Spannungseffekt durch die magnetische Sperrwirkung eines Konphas mit dem Heizstrom in geeigneter Stärke erregten, ungefähr senkrecht zur Elektronenbahn wirkenden Magnetfeldes kompensiert wird. Demgegenüber handelt es sich, wie bereits erwähnt wurde, bei der Erfindung um die Behebung des sog. magnetischen Effektes (Magnetroneffekt) durch Anwendung eines magnetischen Feldes, dessen Kraftlinien im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der Elektronen verlaufen.There is already a circuit arrangement for heated with alternating current Amplifier tubes known, in which the heating alternating voltage bed ing * te voltage effect due to the magnetic blocking effect of a conphase with the heating current Magnetic field excited at a suitable strength and acting approximately perpendicular to the electron path is compensated. In contrast, as has already been mentioned, the Invention to eliminate the so-called magnetic effect (magnetron effect) Application of a magnetic field whose lines of force are essentially parallel to the direction of movement of the electrons.

Zweckmäßig wird die Stärke des beim Gegenstand der Erfindung vorgesehenen Magnetfeldes derart gewählt, daß es mindestens um einige Male stärker ist als das von dem Kathodenwechselstrom hervorgerufene magnetische Wechselfeld, an -der Stelle der Kathode.The strength of the object of the invention is expedient Magnetic field chosen so that it is at least a few times stronger than that alternating magnetic field caused by the cathode alternating current, at the point the cathode.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Entladungsröhre wird durch die Pfeile H' die Richtung der Kraftlinien des konstanten Magnetfeldes bezeichnet. Diese Kraftlinien, die parallel zu der gewünschten Bewegungsrichtung der Elektronen sind, stehen somit senkrecht zu den zur Ebene des Kathodenglühdrahtes parallelen, wirksamen Teilen der Anode.In the case of the discharge tube shown in FIG. 3, the arrows H 'denotes the direction of the lines of force of the constant magnetic field. These lines of force which are parallel to the desired direction of movement of the electrons are thus perpendicular to the effective parts parallel to the plane of the cathode filament the anode.

Daß durch das Anbringen des erwähnten konstanten Magnetfeldes die gewünschte Wirkung erzielt wird, geht aus der bekannten Konzentrationswirkung hervor, die ein konstantes Magnetfeld auf einen Elektronenstrom in Richtung der Kraftlinien ausübt, wodurch jede Abweichung der Bewegungsrichtung der Elektronen von der Richtung der Kraftlinien verhindert wird. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wandern die Elektronen somit trotz des Vorhandenseins des magnetischen Wechselfeldes in der Nähe der Kathode gemäß im wesentlichen geraden Bahnen von der Kathode zu den wirksamen Teilen der Anode, so daß die Wechsel in der Raumladung in der Nähe des Glühdrahts und dementsprechend die unerwünschten Anodenstromänderungen unterdrückt oder doch geschwächt werden.That by applying the mentioned constant magnetic field the the desired effect is achieved, is evident from the known concentration effect, which have a constant magnetic field on a stream of electrons in the direction of the lines of force exerts, eliminating any deviation of the direction of movement of electrons from the direction the lines of force is prevented. Wander in the device according to the invention the electrons thus despite the presence of the alternating magnetic field in the proximity of the cathode according to substantially straight paths from the cathode to the effective parts of the anode, so that the changes in the space charge in the vicinity of the Glow wire and accordingly suppresses the undesired changes in the anode current or be weakened.

Die Mittel zur Erzeugung des konstanten Magnetfeldes sind in der Figur nicht dargestellt, da sie als bekannt vorausgesetzt werden dürfen..The means for generating the constant magnetic field are shown in the figure not shown, as they can be assumed to be known ..

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device with one against space charge changes sensitive, with a cathode directly heated by alternating current Discharge tube, characterized in that for the purpose of eliminating the hum component of the output current caused by the alternating current supply to the cathode the discharge tube in a constant or almost homogeneous magnetic field is arranged, whose lines of force are substantially parallel to the desired direction of movement of the effective electrons are.

2. Device according to claim i, characterized in that that the constant magnetic field is at least several times stronger than that of the cathode alternating current evoked magnetic Alternating field at the point of the cathode is.

3. Apparatus according to claim i or 2, wherein the effective part of the anode consists of two surfaces parallel to the plane of the cathode filaments, thereby characterized that the lines of force of the constant magnetic field are perpendicular to the Stand at the level of the cathode.