DE883940C - Luftleere oder gasgefuellte Richtungsverstaerkerroehre - Google Patents

Description

• Luftleere oder gasgefüllte Richtungsverstärkerröhre Es ist bekannt, einen aus einer Kathode austretenden Elektronenstrahl durch eine elektrostatische oder magnetische Elektronenoptik beispielsweise auf einen punktförmigen Querschnitt zu bündeln, den Strahl elektra3tatisch oder elektromagnetisch abzulenken und den. Grad seiner Ablenkung auf einem Leuchtschirm sichtbar zu machen. Dieses Prinzip findet im K.athodenstrahloszillographen, bei den Fernsehröhren usw. Anwendung.
• Auch ist bekannt, in ähnlicher Weise einen flächenhaft ausgedehnten Elektronenstrahl auf eine als Leuchtschirm ausgebildete Anode fallen zu lassen und seine Breite durch Steuerstege so zu beeinflussen, daß die veränderliche Breite des Leuchtbildes zu Abstimmzwecken usw. verwendet werden kann. Dieses Prinzip wird bei der Abstimm -anzeigerröhre oder dem magischen Auge angewandt.
• Weiterhin wird bei dem bekannten Elektronenmikroskop ein K.at'hodenstrab,1 durch elektronenoptische Mittel zur Vergrößerung kleiner Objekte herangezogen.
• Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich nun darauf, einen ablenkbaren Elektronenstrahl in besonderer Weise für Verstärker-, Umformungs- und Regelzwecke zu verwenden. Ein in bekannter Weise von einer flächenhaft, vorzugsweise länglichen Kathode ausgehender, durch bekannte elektronenoptische Mittel. nicht piunktförmlig, sondern z. B. auf bandförmigen Querschnitt gebündelter und beispielsweise durch Ablenkplatten senkrecht zu seiner Breitseite auslen:kbarer Elektronenstrahl trifft auf eine Anode mit positiver Vorspannung, die so geformt ist, daß sie je nach Strählauslenkung einen verschieden großen Teil des Elektronenbandes aufnimmt. Dabei fließt ein verschieden. hoher. Strom irn Anodenkreis, der an einem Außenwiderstand einen in Abhängigkeit von 'der Steuerabden'kspannung unterschiedlichen Spannungsabfall hervorruft. Bei bestimmter Dimensionierung .des Gesamtsystems wird somit eine bisher unbekannte Verstärkungswirkung erzielt. Gleichzeitig wird aber auch bei geeigneter Formgebung der Anode mit oder anstatt einer Verstärkung eine Umformung der Charakteristik der Steuerspannung hervorgerufen, wobei beispielsweise eine lineare Steuerspannungsänderung eine logarithmische Änderung des Spannungsabfalls am Anodenwiderstand bewirken kann. Die an der Anode vorbeilaufenden Elektronen werden für bekannter Weise durch einen elektrisch leitenden und .an einer positiven Vorspannung liegenden Belag an der Innenseite des Röhrengefäßes abgeleitet, um eine Aufladung der Wand der evakuierten Röhre. zu verhindern, in der sich das System befindet. Das erfindungsgemäße Verstärkersystem; das als Richtungsverstärker bezeichnet werden soll, kann auch dadurch verwirklicht wenden; daß.der ablenkbare Elektronenstrahl zu einer Hilfsanode beschleunigt wind ;und auf seinem Wege zu ihr eine entsprechend geformte Nutzanode passiert, so daß wiedier je nach Strahlrichtung verschieden hohe Ströme in, letzterer ffließent. Umgekehrt wird auch die erst- im Strahlweg liegende Anode dadurch, daß sie mit einer geeignet geformten Aussparung versehen ist, zur Hilfsanode, indem sie je nach Strahlablenkung einen größeren oder kleineren Teil der folgenden Nutzanode abdeckt, wodurch in dieser wieder unterschiedliche Anodenströmne fließen. Wenn beide Anoden in derselben Ebene senkrecht, zur Strahlrichtung angeordnet sind und von verschiedener oder spiegelbildlich gleicher Formgebung sind, ist ebenso eine verstärkende oder umformende Wirkung zu erzielen. In all-en driesen Fällen, besonders aber im letztgenannten, wo im Laufe einer Ablenkperiode entgegengesetzt gleiche Ströme fließen, können beide Anoden, in bestimmter Schaltung, z. B. in Gegentaktschaltung, zum erfindungsgemäßen Zwecke herangezogen. werden.
• Für spezielle Anfordüngen können auch mehrere erfindungsgemäß geformte Anoden und Ablenkplatten angeordnet werden; z. B. für Me'hrphasenschal'bungen.
• Wird die Richtungsverstärkerröhre zusätzlich mit -einem Steuergitter ausgestattet, so erhält man außer der Ablenksteuerung auch noch durch hie Intensitätssteuerung des Elektronenstrahles eine weitere Steuermöglichkeit mit verstärkender oder die Charakteristik umformender Wirkung. Werden beispielsweise beide Steuerorgane zusammengeschaltet, so ergibt sich eine Multiplikation der beiden erzielten Verstärkungen:. Getrennte Anwendung kommt z. B. für Modulation oder Mischung in Frage: Als Beispiele dienen die Skizzen. Abb. i zeigt eine der: möglichen n-Ausführungsformen -einer Richtungsverstärkerrö'hre nach obiger Beschreibung. Das gezeichnete System befindet sich in einem evakuierten und mit Durchführungen versehenen Glasgefäß; das aus Gründender Übersichtlichkeit nicht mitgezeichnet ist.
• Der aus Kathode i austretende und durch die vereinfacht .dargestellte Ele.ktronemoptik 2 und 3 bandförmig gebündelte Elektronenstrahl A bzw. B ist durch die Platten 4 und ö elektrostatisch ablenkbar. Befindet er sich in Stellung A, wird nur ein kleiner Teil seines Stromes von Nutzanode 6 aufgenommen, während die meisten Elektronen auf Hilfsanode 7 auftreffen; in Stellung B fließen die meisten Elektronen ,über Anode 6 ab: Abb. 2 zeigt die zugehörige Schaltung: Je nach !Größe der Steuerspannung Ust fällt eine verschieden höhe Nutzspannung UN: an Außenwiderstand Ra ab, während der Gesamtanodenstrom annähernd konstant bleibt.
• Abb.3 zeigt eine. andere Ausführung: Zwei Anoden 6 und 7 spiegelbildlich gleicher Formgehung in. der gleichen Ebene senkrecht: zur Strahlrichtung nehmen je nach Strählablenkung durch die Wechselspannung Ust verschieden hohe, im Laufe einer Ablenkungsperiode entgegengesetzt gleiche Stromanteile auf. Aus der zugehörigen Schaltskizze in Abb. 4 ist zu ersehen, daß an den beiden symmetrischen Hälften der Primärwicklung des als Außenwiderstand wirkenden Transformators 8 in Abhängigkeit von Ust eine Wechselspannung .auftritt, die auf der Sekundärseite des Transformators eine Nutzwechselspannung U" induziert, während auch hier wiederum der Gesamtanodenstrom konstant bleibt.
• In den dargestellten Beispielen ergeben sich an--nähernd lineare Abhängigkeiten zwischen Ablenkspannung und Ausgangsspannung UN.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftleere oder gasgefüllte Richtungsverstärkerröhre, -dadurch, gekennzeichnet, daß ein --mit elektronenoptischen Mitteln ausgedehnt-, vorzugsweise bandförmig gebündelter und senkrecht zur Strahlbreite ablenkbarer Kathodenstrahl zu einer mit positiver Vörspannung versehenen Anode beschleunigt wird, wobei diese Anode durch Formgebung und/oder Lage je nach Richtung des Strahles verschieden hohe Stromanteile aufnimmt, so daß dadurch in Abhängigkeit von .der steuernden Ablenkspannung an einem Außenwiderstand im Anodenstromkreis verschieden hohe Spannungsabfälle, vorzugsweise mit einer die Eingangspannung verstärkenden Wirkung, hervorgerufen werden, und die an der Anode vorbeilaufenden Elektronen.durch geeigneteMittel abgeleitet werden.
2. 2. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daßdurch bestimmte Formgebung oder Anode ecin.e beliebige Charakteristik, d.. h. Abhängigkeit des Ausgangsstromes von der steuernden Ablenkspannun.g, vorzugsweise eine lineare, logarithmische, quadratische, exponentielle oder sägezahn- förmi.ge, mit oder ohne Verstärkung, erzielt wird. 3. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, d.aß die erfin- dungsgemäß geformte Anode so vor, neben oder hinter einer zweiten in bestimmter Weise formten Anode liegt, daß beide Anoden in Abhängigkeit von der St,rählausl.enkung ver- schieden hohe Teile des Gesamtstromes auf- nehmen und jede von beiden getrennt oder auch beide gemeinsam verwendet werden können. .I. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i -bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form- gebung und dIe Lage der Anoden so ist, daß der Gesamtstrom bei unterschiedlichen Eineel- strömen konstant oder verschieden hoch ist. 5. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, d.aß beide Anoden von verschiedener oder spiegelbildlich gleicher Formgebung sind, so daß ini ihren Stromkreisen im Laufe einer Ab,lenl<#ungs- periode verschieden 'hohe oder entgegengesetzt gleiche Ströme fließen. 6. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Ablenksysteme und/oder mehr als zwei Anoden dieser Art besitzt, deren Wirkungen je nach Art der Zusammenschaltung abhängig oder unab-,hängig voneinander sein können. 7. Rich!tungsverstärkerröhre nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in ihrem Strahlweg, vorzugsweise: in Nähe der Kathode, ein oder mehrere Steuergitter liegen, die .eine weitere Steuermöglichkeit durch Intensitätsänderung des Elektronenstrahles ergeben, so daß bei Zusammenschaltung mit der Steuerung durch Strahlablenkung eine Multiplikation beider Steuerwirkungen, besonders der durch. sie hervorgerufenen Verstärkungen, erzielbar ist, oder bei getrennter Verwendung sich verschiedene, voneinander unabhängige Steuerwirkungen ergeben. B. Richtungsverstärkerröhre nach Anispruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlweg Hilfsgitter liegen, die bei geeigneten Vorspannungen als Schirm-, Brems- oder Raum-Iadegitter die Charakteristik der Röhre heeinflussen. 9. Richtungsverstärkerröhre nach Anspruch i @b@is 8, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Elektronenstrahles ei.n Strähl aus anderen elektrisch, geladenen Korpuskeln, vorzugsweise aus Gasionen, verwendet wird.