DE889014C

DE889014C - Secondary electron amplifier

Info

Publication number: DE889014C
Application number: DEF4656D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Flechsig; Heinrich Dr Struebig
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1937-11-25
Filing date: 1937-11-25
Publication date: 1953-09-07

Description

Sekundärelektronenverstärker Bei normalen Verstärkerröhrenwird in -der Regel die sogenannte Raumladungssteuerung mit Hilfe eines Gitters angewendet, die eine über einen gewissen Bereich genügend geradlinig verlaufende Steuerkennlinie ergibt. Der Nachteil der Raumladungssteuerung besteht darin, daß die erzielbaren Steilheiten begrenzt sind, sie besitzt jedoch den Vorteil, daß ein verhältnismäßig starker gesteuerter Strom erhalten werden kann.Secondary electron amplifier With normal amplifier tubes, in - as a rule, the so-called space charge control with the help of a grid is used, the one control characteristic that runs in a sufficiently straight line over a certain range results. The disadvantage of space charge control is that the achievable Slopes are limited, but it has the advantage that a relatively strong controlled current can be obtained.

Bei Sekundärelektronenverstärkern besteht die Möglichkeit, durch genügend hohe Vervielfachung nach der Steuerung die Ausgangssteilheit prinzipiell beliebig hoch zu treiben. Praktisch ist jedoch eine Grenze gegeben durch den im Ausgang auftretenden Strom, der, um eine Zerstörung der Röhre zu vermeiden, nicht zu hoch getrieben werden darf. Infolgedessen tritt bei Sekundärverstärkern an die Stelle des Probleims, eine möglichst hohe absolute Steuersteilheit in der Steuerstufe zu erzielen, die Aufgabe, in dieser Stufe das Verhältnis der Steilheit zum fließenden Ruhestrom möglichst groß zu machen. In dieser Hinsicht ist nun die bei normalen Verstärkerröhren gebräuchliche Raumladungssteuerung durchaus ungünstig. Bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn die Steuerung nicht im Raumladegebiet der Kennlinie, sondern im Betreich des Anlaufstromes vorgenommen wird. In dem Fall wird zwar zunächst nur ein sehr kleiner Strom erhalten. Dies ist jedoch kein Nachteil, da sich durch entsprechend hohe Sekundärverstärkung die gewünschten Ausgangsstromstärken ohne weiteres wiederherstellen lassen. Das Verhältnis der Steilheit zum Ruhestrom ist hierbei bedeutend günstiger als bei der Raumladungssteuerung. Noch bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn die Steuerung durch Ablenkung eines möglichst scharf begrenzten Elektronenbündels über einer Kante oder Blende vorgenommen wird. In diesem Fall genügen unter Umständen schon Spannungen von der Größenordnung i Millivolt zur vollen Aussteuerung des Ausgangsstromes. Auch hierbei wird eine Kennlinie erhalten, die über ihren größten Teil völlig geradlinig verläuft. Lediglich in der Nähe des Einsatzpunktes der Kennlinie ist eine gekrümmte Strecke vorhanden, deren Verlauf etwa exponentiell ist und die durch die Geschwindigkeitsverteilung der Elektronen, Abbildungsunschärfen und ähnliche in der Regel unvermeidliche Effekte bedingt ist.In the case of secondary electron amplifiers, there is the possibility of passing through enough high multiplication after the control, the output slope is basically arbitrary to drive high. In practice, however, a limit is given by that which occurs in the exit Current which, in order to avoid damaging the tube, must not be driven too high allowed. As a result, the problem with secondary amplifiers is a to achieve the highest possible absolute tax steepness in the tax bracket, the task of at this stage the ratio of the steepness to the flowing quiescent current, if possible to make great. In this regard, it is now the one used with normal amplifier tubes Space charge control quite unfavorable. Better results are obtained, though the control not in the space charge area of the characteristic, but in the area of the starting current is made. In that case, only a very small current is initially obtained. However, this is not a disadvantage, as it results from a correspondingly high secondary gain have the desired output currents easily restored. That Ratio of steepness the quiescent current is significantly cheaper here than with space charge control. Even better results are achieved if the Control by deflecting an electron beam that is as sharply defined as possible an edge or faceplate is made. In this case it may be sufficient voltages of the order of magnitude of 1 millivolt for full control of the output current. Here, too, a characteristic curve is obtained which for the most part is completely straight runs. Only in the vicinity of the starting point of the characteristic is there a curved one Route available, the course of which is roughly exponential and which is due to the speed distribution of electrons, image blurring and similar effects that are usually unavoidable is conditional.

Nach der Erfindung wird nun bei derartigen Anordnungen durch eine bestimmte Bemessung des Primärstromes eine sehr hohe Verstärkung erreicht. Der Primärstrom wird erfindungsgemäß so. klein gewählt, daß er im Höchstfall nur etwa das Zehnfache derjenigen Stromstärke besitzt, vom der ab die Steuerkennlinie geradlinig verläuft. Nach der Erfindung kann z. B. zwischen dem doppelten und dem dreifachen Wertdes Stromes gesteuert werden, von dem ab die Kennlinie geradlinig verläuft. Wird jedoch aus irgendwelchen Gründen eine größere Steueramplitude gewünscht, so kann z. B. auch zwischen dem einfachen und dem zehnfachen Wert dieses Stromes gesteuert werden.According to the invention is now in such arrangements by a certain rating of the primary current achieves a very high gain. The primary stream is according to the invention so. chosen small, that in the maximum case it is only about tenfold the current strength from which the control characteristic runs in a straight line. According to the invention, for. B. between twice and three times the value of Current can be controlled from which the characteristic curve runs in a straight line. Will however for some reasons a larger control amplitude is desired, for. B. can also be controlled between the simple and ten times the value of this current.

Gemäß der Erfindung wird also bewußt nur ein verhältnismäßig kleiner Abschnitt des linearen Kennlinienteils zur Steuerung ausgenutzt. Auf diese Weise wird aber eine hohe Verstärkung bei kleinstmöglicher Belastung der Ausgangselektroden erzielt.According to the invention, therefore, only a relatively small one is deliberately made Section of the linear part of the characteristic used for control. In this way however, a high gain is achieved with the lowest possible load on the output electrodes achieved.

In dem sich an den geradlinigen Teil nach unten anschließenden exponentiell verlaufenden Kurvenabschnitt bleibt das Verhältnis Steilheit : Ruhestrom konstant. Wenn in diesem Bereich gearbeitet werden soll, so ist eis also zunächst gleich, an welche Stelle der Arbeitspunkt gelegt wird. Man wird jedoch hierbei zweckmäßig nicht mit zu niedrigen Stromwerten arbeiten, damit die Steuerspannungen nicht im Störpegel untergehen bzw. durch diesen verzerrt -werden. Aber auch ein Arbeiten am oberen Ende des exponentiellen Teils bringt keinen wesentlichem Vorteil gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren, da die Verstärkung nicht günstiger wird und der Nachteil einer nichtlinearen Steuerung hinzutritt.In the downwardly following the straight-line part exponentially The gradient: quiescent current ratio remains constant along the course of the curve section. If you want to work in this area, ice is initially the same, at which point the working point is placed. However, one becomes expedient here do not work with current values that are too low so that the control voltages are not in the Interference levels go down or are distorted by them. But also a work at the upper end of the exponential part does not bring any significant advantage over the method according to the invention, since the reinforcement is not cheaper and the There is also the disadvantage of a non-linear control.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung. Inder Röhre i ist mit 2 eine längliche, quer zur Zeichenebene verlaufende Kathoda bezeichnet, deren Emission auf die rechteckige, ebenfalls längliche, -in ihrer Lage auf -die Kathode 2 ausgerichtete Öffnung der Blende 5 konzentriert wird. Die Blende 5 wird mit Hilfe einer aus Zylindern 7, 8, g bestehenden elektrostatischem Linse auf die Steuerblende -o abgebildet, und ihr Abbild wird durch die an den Ablenkplatten i i und 12 liegende Steuerspannung über die Blende -o hin und her geschoben. Der jeweils durch diese Blende tretende; in seiner Stärke dem Steuerspannungen entsprechende Elektronenstrom tritt in einen aus Netzen bestehenden Sekundärelektronenvervielfacher.As an exemplary embodiment, the drawing shows an arrangement for implementation the invention. In the tube i is at 2 an elongated, transverse to the plane of the drawing Kathoda, whose emission on the rectangular, also elongated, -in their position on -the cathode 2 aligned opening of the diaphragm 5 is concentrated. The diaphragm 5 is made of cylinders 7, 8, g with the help of an electrostatic The lens is mapped onto the control aperture -o, and its image is made by the one on the deflector plates i i and 12 lying control voltage shifted back and forth over the diaphragm -o. Of the each stepping through this aperture; corresponding in its strength to the control voltages Electron stream enters a secondary electron multiplier made up of meshes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Secondary electron amplifier with at least partially linear control characteristic i using a control method which in the control stage there is a greater steepness: quiescent current ratio than that at Vzrstarkeröhren customary space charge control, characterized in that the primary current is chosen to be so small that it is only about ten times as high at the most the current strength from which the control characteristic runs in a straight line.

2. Secondary electron amplifier according to claim i, characterized in that the Current intensity is at most three times as large as the value from which the characteristic curve i runs in a straight line.

3. Secondary electron amplifier according to claim i, characterized in that that the control by deflecting a limited electron cross section over a Edge or bezel is made. q .. secondary electron amplifier according to claim 2, characterized in that: only the lowermost part of the rectilinear characteristic curve section is used for control.