DE884219C

DE884219C - Electron tubes

Info

Publication number: DE884219C
Application number: DEL5329D
Authority: DE
Inventors: Felix Dr Herriger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1940-04-27
Filing date: 1940-04-27
Publication date: 1953-07-23

Description

Elektronenröhre Bekanntlich kann man bei Elektronenröhren mit Hilfe einer sogenannten virtuellen Kathode eine relativ sehr empfindliche Stromverteilungssteuerung bekommen. Eine solche virtuelle Kathode kann man sich beispielsweise dadurch erzeugen, daß man in einer Schirmgitterröhre mit dem ersten Gitter die Dichte und mit dem zweiten Gitter die Geschwindigkeit der durch dieses Gitter hindurchtretenden Elektronen so einreguliert, daß die Elektronen dicht vor der zuerst einmal auf Kathodenpotential liegend gedachten Anode umkehren. Die Bedingung dafür, daß sich die virtuelle Kathode dort ausbildet, ist dann dadurch gegeben, daß nach den bekannten Raumladungsgesetzen, bei einem Abstand d, zwischen der virtuellen Kathode und dem Schirmgitter und der angelegten Schirmgitterspannung Ug2, die Stromdichte durch die Bestimmung gegeben ist k i 2 Ug32 d1 (k ist eine Konstante.) Es ist hierbei die doppelte Stromdichte in Rechnung zu setzen, da die Stromdichte sich aus dem vom Schirmgitter zur virtuellen Kathode und aus dem zurückfließenden Strom zusammensetzt.Electron tube As is well known, you can use electronic tubes with help a so-called virtual cathode a relatively very sensitive power distribution control receive. Such a virtual cathode can be created, for example, by that in a screen grid tube with the first grid the density and with the second grid is the speed of electrons passing through this grid regulated in such a way that the electrons are close to the first of all at cathode potential reverse the imaginary anode. The condition for the virtual cathode forms there, is then given by the fact that according to the known space charge laws, at a distance d, between the virtual cathode and the screen grid and the applied screen grid voltage Ug2, the current density given by the determination is k i 2 Ug32 d1 (k is a constant.) Here it is twice the current density to be taken into account, since the current density is derived from that of the screen grid to the virtual Cathode and composed of the returning current.

Da die virtuelle Kathode voraussetzungsgemäß sehr dicht vor der Anode liegen soll, ist die Steuerung bei Änderung der Anodenspannung wesentlich empfindlicher als bei einer Änderung der Schirmgitterspannung. -- Es genügen dann unter Umständen wenige Volt positiver Anodenspannung, um den gesamten Strom zur Anode herüberzuziehen. Since the virtual cathode is very close to the anode, as is required should lie, the control is much more sensitive when the anode voltage changes than with a change the screen grid voltage. - It will suffice then possibly a few volts of positive anode voltage to supply the entire current to the Pulling anode over.

In Abb. I ist eine derartige Anordnung schematisch dargestellt. Darin bedeutet I das evakuierte - Röhrengefäß, 2 die Kathode, 3 das Steuergitter, 4 das Schirmgitter, 5 die virtuelle Kathode und 6 die Anode. Die Dichte des Elektronenstromes wird durch die am Steuergitter 3 liegende Spannung 7 und die Geschwindigkeit der durch das Schirmgitter 4 hindurchtretenden Elektronen durch die Spannung 8 so einreguliert, daß die virtuelle Kathode 5 dicht vor der Anode 6 liegt. Die Anode erhält eine kleine positive Spannung 9, so daß ein relativ großer Anodenstrom fließt, der durch das Amperemeter 10 angezeigt wird und irgendwie ausgenutzt werden kann. Such an arrangement is shown schematically in Fig. I. In this I means the evacuated - tubular vessel, 2 the cathode, 3 the control grid, 4 the Screen grid, 5 the virtual cathode and 6 the anode. The density of the electron flow is determined by the voltage 7 on the control grid 3 and the speed of the electrons passing through the screen grid 4 are regulated by the voltage 8 so that that the virtual cathode 5 lies close to the anode 6. The anode receives a small one positive voltage 9, so that a relatively large anode current flows through the Ammeter 10 is displayed and can somehow be exploited.

Erfindungsgemäß soll die empfindliche Steuerung der Stromverteilung der virtuellen Kathode dadurch ausgenutzt werden, daß der Abstand zwischen der virtuellen Kathode und der Anode mechanisch verändert wird. According to the invention, the sensitive control of the power distribution the virtual cathode can be used in that the distance between the virtual The cathode and the anode is changed mechanically.

Bei den bisher bekanntgewordenen Anordnungen wurde die Stromverteilung stets dadurch hervorgerufen, daß die Spannungen an mechanisch feststehenden Elektroden geändert wurden. Für gewisse Anwendungsgebiete ist es aber von großem Vorteil, durch mechanische Abstandsänderung die Stromverteilung zu ändern. Erfindungsgemäß kann dabei die Anode beispielsweise als schwingende -Zunge ähnlich einer Stimmgabel ausgebildet sein. In the arrangements that have become known so far, the power distribution always caused by the fact that the voltages on mechanically fixed electrodes was changed. For certain areas of application, however, it is of great advantage to go through mechanical change in distance to change the current distribution. According to the invention can the anode, for example, is designed as a vibrating tongue similar to a tuning fork be.

Derartige Stimmgabelähnliche Gebilde besitzen in dem Gebiet der Tonfrequenz eine wesentlich geringere Dämpfung, als man mit normalen Mitteln bei elektrischen Schwingungskreisen erreichen kann. Für gewisse Aufgaben ist es demnach von Vorteil, derartige mechanische Schwtingungsgebilde zur Steuerung zu verwenrden. Gerät die Zunge in Schwingungen, so tritt eine sehr empfindliche Stromverteilungssteuerung zu der schwingenden Zunge hin ein. Dadurch kann der mittlere, zur Anode überfließende Gleichstrom in großen Grenzen geändert werden, wenn beispielsweise im Ruhezustand dafür gesorgt wird, daß der zur Anode fließende Strom nur sehr klein ist. Beim Schwingen der Zunge nähert sich dann in der einen Halbperiode die Anode der virtuellen Kathode, und der dabei zur Anode iiberfließende. Strom steigt stark an. Während der anderen Halbperiode findet praktisch kein Stromübergang statt. Der auf diese Weise erzeugte Gleichstrom kann irgendwie nutzbringend ausgewertet werden. Such tuning fork-like structures have in the area of the audio frequency a much lower attenuation than with normal means with electrical Oscillation circles can reach. For certain tasks it is therefore advantageous to use such mechanical vibration structures for control. Device the Tongue vibrates, so occurs a very sensitive power distribution control towards the swinging tongue. This allows the middle, overflowing to the anode Direct current can be changed within large limits, for example when idle it is ensured that the current flowing to the anode is only very small. When swinging the tongue then approaches the anode of the virtual cathode in one half cycle, and that which overflows to the anode. Electricity rises sharply. During the other In the half-cycle there is practically no current transfer. The one created in this way Direct current can somehow be usefully evaluated.

Die vorliegende Erfindung kann mit Erfolg auch auf statische Änderung des Abstandes zwischen virtueller Kathode und Anode angewendet werden. The present invention can also be used with success on static change the distance between the virtual cathode and anode can be used.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Röhre mit einer schwingenden Anode ist in Abb. 2 dargestellt. An embodiment of a tube with a vibrating anode is shown in Fig. 2.

Darin haben die Teile I bis 5 dieselbe Bedeutung wie in Abb. I, die Anode 6 ist an dem Punkt II fest eingespannt und kann in der Zeichenebenen um den Punkt 11 schwingen. Mit Hilfe des außen angebrachten Elektromagneten I2, der durch die Spule 13 erregt wird, kann die Anode in Schwingungen versetzt werden und stark schwingen, wenn die Frequenz des die Spule durchfließenden Wechselstromes mit der Resonanzfrequenz der Anode iibereinstimmt.Parts I to 5 have the same meaning as in Fig. I, the Anode 6 is firmly clamped at point II and can be in the drawing planes around the Swing point 11. With the help of the externally attached electromagnet I2, which is operated by the coil 13 is energized, the anode can be vibrated and strong vibrate when the frequency of the alternating current flowing through the coil is equal to Resonance frequency of the anode matches.

Wie in Abb. 3 dargestellt, kann die Anode 6 mit Hilfe einer Glasfeder I4 der virtuellen Kathode genähert oder davon entfernt werden. Hierdurch gelingt beispielsweise eine empfindliche elektrische Registrierung von mechanischen Längen- oder Winkeländerungen. Es können z. B. mechanische Ausdehnungen, die an Teilen auftreten, die der direkten Beobachtung nicht zugänglich sind, auf elektrischem Wege registriert werden. As shown in Fig. 3, the anode 6 can with the help of a glass spring I4 can be approached or removed from the virtual cathode. This succeeds for example a sensitive electrical registration of mechanical length or angle changes. It can e.g. B. mechanical expansions that occur on parts, that are not accessible to direct observation are registered electronically will.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich naturgemäß nicht nur auf die mit Hilfe der Anordnung nach Abb. I erzeugten virtuellen Kathoden, sondern kann mit Erfolg bei allen Anordnungen angewendet werden, bei denen eine Stromverteilungssteuerung mit Hilfe von virtuellen Kathoden erfolgt. Of course, the present invention does not only extend to the virtual cathodes generated with the help of the arrangement according to Fig. I, but can can be successfully applied to any arrangement in which power distribution control takes place with the help of virtual cathodes.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electron tubes, characterized in that to control the current distribution of a virtual cathode the distance between this and the anode is changed mechanically.

2. Electron tube according to claim I, characterized in that the Control of the current distribution by a designed as a mechanical oscillation structure Anode takes place.

3. Electron tube according to claim 2, characterized in that the mechanical vibrations as a vibrating tongue - similar to a tuning fork, is trained.