DE891001C

DE891001C - Elektronenstrahlroehre, insbesondere fuer sehr hohe Frequenzen

Info

Publication number: DE891001C
Application number: DES25860A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Phil Habil Hinderer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-11-15
Filing date: 1951-11-15
Publication date: 1953-09-24
Also published as: BE574315A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahlröhre, insbesondere zur Verstärkung von sehr hohen Frequenzen, beider eine auf einem positiven Potential liegende Zugelektrode ;der Kathode benachbart ist. Die Erfindung hat insbesondere Bedeutung für Wenderfeldrö'hren und ähnliche Anordnungen. Der Erfindung liegt,die Aufgabe zugrunde, die Stromdichte eines Elektronenstrahles zu vergrößern, ohne daß dabei eine höhere Anodenspannung angewendet wird oder die Fläche der Kathode wesentlich verändert wird.
Die Erfindung besteht darin, daß zwischen Kathode und Zugelektrode in geringem Abstand von der Kathode eine Hilfselektrode vorgesehen ist, deren wirksame Fläche von der wirksamen Kathodenoberfläche im wesentlichen an allen, Stellen gleichen Abstand besitzt. Die Hilfselektrode kann mit Vorteil gitterförmig ausgestaltet sein. Es empfiehlt sich, das Gitter feinmaschig zu gestalten. Die Gesamtfläche der Öffnungen kann wesentlich größer bemessen sein als die Fläche, die durch Projektion der Gitterdrähte auf die Kathode eingenommen würde. Für den Aufbau werden. zweckmäßig Stützrippen verwendet.
Das Potential .des Gitters wird zweckmäßig positiv gegen .die Kathode gewählt. Es ist niedriger oder wesentlich niedriger als .die Anodenspannung. Durch an sich bekannte Mittel können auftretende Gitteremissionen, niedrig gehalten werden. Zu diesem Zweck kann z. B. das Gitter vergoldet sein. Die Steuerfläche für die Kathode, :die zugleich die kathodennahe Gitterelektrode umgibt, läßt sich leicht so abändern, daß ihre Neigung und ihr Verlauf der Potentiallinie entspricht, die der Elektronengesgchwirnfgkeit in der Gitterebene zugehört. Diese Steuerfläche läßt sich nach den üblichen Berechnungsverfahren mit großer Annäherung ermitteln. Sie liegt zweckmäßig nicht auf Kathodenpotential, -sondern bat diceselbe oder etwa dieselbe Spannung wie die Hilfselektrode.
Die Wirkungsweise der kathodennahen Hilfselektrode beruht darauf, daß einerseits deröffnungswinkelder von der Kathode ausgehenden Teilbündel vergrößert wird, was zwar an sich zunächst keinen besonderen Vorteil darstellen würde, .andererseits aber die kathodische Stromdichte und die Geschwindigkeit der in die randbildende Optik eintretenden Elektronen wesentlich heraufgesetzt wird. Außerdem tritt bei geeigneter Bemessung der Abstände eine Herabsetzung der Rauschkomponente ein.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Während: Fig. i den Potentialverlauf bei einer bisher gebräuchlidhen Elektronenstrahlanordnung veranschaulicht, zeigt Fig.2 die entsprechenden Verhältnisse, wie sie durch Einführungder Hilfselektrode nach der Erfindung hervorgerufen werden.
In Fig. i ist mit i die Kathode bezeichnet, die von einer Steuerfläche 2 umgeben wird, die gleichfadts auf Kath!cd#empotenibial liegt. Es bildet sich eiü raumtadungslbegrenztes ElektronengbÜnidel 3 aais, -das zwischen den gestrichelten Linien 4-5 zustande kommt. Mit 6, 7, 8 und 9 sind Potentiallinien zunehmender positiver Spannung veranschaulicht.
In der Darstellung nach Fig. 2 ist erfindungsgemäß .der Kathode io ein feinmaschiges Gitter ii vorgelagert, .das unmittelbar der Kathode benachbart im Strahlengang angeordnet ist. Das Gitter ii weist dieselbe Krümmung auf wie die Kathodenoberfläche. Bei der Gestaltung des Gitters i i ist :dafür gesorgt, daß die Gesamtfläche der Öffnungen wesentlich größer ist al:s die'Fläche, die durch Projektion der Gitterdrähte auf die Kathode eingenommen würde. Im Gegensatz zu der Anordnung" nach Fig. i 'hat die Steuerfläche 12 eine andere Form und entspricht in ihrer Neigung und ihrem; Verlauf der Geschwindigkeit, die die Elektronen in der Gitterebene erhalten. Mit 13, 14 und 15 sind wiederum Pomenti.alliniien bezeichnet. Währmd die Kathode auf Nullpotential liegt, befinden sich das Gitter i i und die Steuerfläche 12 auf positivem Poüential, z. B. einigen weniggenVolt Spunnumg: Die Potentiallinie 15, -die in Fig. i der Potentiallinie 9 entspricht, kann dem Potential der Zuganode gleich sein. Das raumladungsbegrenzte Bündel 16 befindet sich zwischen den gestrichelten Linien 17 und 18.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenstrahlröhre, insbesondere zur Verstärkung von sehr hohen Frequenzen, bei der eine auf einem positiven Potential liegende Zugelektrode der Kathode benachbart ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kathode und Zugelektrode in geringem Abstand von der Kathode eine vorzugsweise gitterförmig ausgebildete Hilfselektrode vorgesehen ist, deren wirksame Fläche von der Kathodenfläche im wesentlichen an allen Stellen gleichen Abstand besitzt.
2. Elektronensteah!lröhre nach! Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß -die Hilfselektrode als feinmaschiges Gitter ausgebildet ist.
3. Elekhronenstrahlvöhlre nach Ansp@ru!ah i, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtflache der Öffnungen der gitterförmigen Hilfselektrode wesentlich größer ist als ihre im Strahlengang liegenden Bestandteile.
4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gitterförmige Hilfselektrode mit Stützrippen versehen ist.
5. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gitterförmige Hilf'selektroge mit Mitteln zur, Vertnindbrungg von Gittegremnssibnen versehen, ist.
6. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i bis 5, daidhzrch! gekennzeichnet, dh,ß,düe die Katihcd'e-urrud die Hilfselektrode umgebende Hidgfgselektrode s o gestaaltet und an einer -solchen Stelle angebracht ist, daß ihr Verlauf der Geschwindigkeit entspricht, die die Elektronen in der Hi@lfselektrodenebene erhalten.