DE892196C - Elektrische Entladungsroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsröhren, bei dlenieni die auis einer Kathode austretenden Elektronen gebündelt werden und! dlas· Bündel diurdh auf beiden Seiten angeoirdbete Elektroden abgelenkt werden kann, dienen Wechselspanmungen zugeführt wenden.

Entladungsröhren von dier vorstehend beschriebenen Art sind bereite in mancherlei Auisführungsformeni bekannt, mniter amdlerem für Fernsehen, Osziillögiraphiie und Versitärkung'.

Du.rdh Anlegen vom Wectuselispanniungen an die AblenkeJiektrodien kann dterni- Bündlei eine Ablenkung senkrecht ζω seiner Fartpflainzungsirichtutig enteilt -werden. Soll dlas Biündiel in mehr alle einer Richtung abgelenkt werden, so wenden mehrere Ablenfcsystierne vongesieihen. Es ist z. B. besonders üihlicin, die Ablenkung¹ mittels vier Elektno'deni durchzuführen:, die zwei senkrecht ixt einander in der Röhre angeordnete Systeme bilden·.

Die Ablenksysteme zur Ablenkung der Elektränen ini einer einzigen Richtung setzen sich zuweilen aius mehr ails zwei Elelctroden ziuisiainmen, um besondere Eigensehaf ten dler Entlaiduiogsiröhtren! z-u b'ewerksitelligen. Es wuinde z. B>. voingeisichilagfeni, eine der Ablenkelektrodlen oder beide zu uniterteilen unid die so gebildeten Elektroden mit¹ je einem aus der Röhre nach außen führenden Draht zu. verbinden. Dem Bündel¹ kann dann eine Ablenkung in derselben Richtung unter der Wirkung mehrerer dein verschiedenen Elektroden zugeführter Spannung'en erteilt werden.

Es ist weiter bekannt, die Elektroden z.u umterteideni, uim die sogenannte, Nullpuniktanoimailiie zu beheben. AuA wurden zuweilen dlie Ablenkelek-

troden unterteilt, um eine nicht linieaire Abhlängigkeit der Ablenkung von der angelegten Spannung· zu bewerkstelligen.

Auch war es bekannt,, besondere Hilfsplatten.

anizuoüdimem, dlie mit den Ablenkelektrodlen, dienen die Steueirspaninungeni zugeführt· wenden, verbunden werden können.

Es ist aus der biritisichen Patentschrift 485 298 bekannt, ein Ablenksystem zur Ablenkung' dies Bündels in einer einzigen Richtung auis mehr als zwei Elektroden zusammenzubauen, dlie dbrart miteinander verbttiidbrii sindl, dlaß eine Anzahl hintereinandlerliegendeir Ablenkfeldar auftritt, dlie in j edlem Augenblick gleich stark, jedoch emtgiagengesetzter Richtung sind. Diese Unterteilung soll eine EinitfiehtungsablenkuMg ergeben¹, wenn dlie den Ablienkelektirodlen zugeführte Spannung eine Schwingungszeit von derselben Gröiß'enoirdbuog wie dlie Zeit hat, in dler dlie Elektronen dasi Ableoksystem durchlaufen.

Untiersuicbuingen, 'die zu dbr' nachisitehendf beschriebenen Erfindung geführt halben, halben ergeben, daß bei Frequenzen dbr Ablenkspannungen oberhalb 30 MHz Verluste auftreten, dlie sich folgendenmafien erklären lassen. Zum Aufbaut' des elektrischen Feldes muß sich dler von dien einander gegenüber angeordneten Ablenkelektroden gebildete Kondensator aufladen. Diese Ladung muö über dlie Zuführungsdriäfate der Ablenkelektroden zugeführt warden. Infolge dies Widerstandes dieser Zuführuinigsidrähte treten Verluste auf, die bei hohen Frequenzen besonders betriachtilich' werden können, da sie annähernd proportional mit dem Quadrat der . Frequenz zunehmen. Sie machen sich z. B. duiroh Dämpfung dar mit den Äblenkelektroden verbundenen Kreise bemerkbar. Je geringer die durch diese Drähte zuzuführende Ladung ist, um so kleiner sind diese Verluste. Dies kann bewerkstelligt werden¹, indem die Ablenkelektrodem verkleinert werden. Dadurch leidet jedoch die • Empfindlichkeit dies Ablenksystems.

Die Erfindung bezweckt mit geringeren Ladungen eine gleiche Ablenkeimpfindiichkeit zu sichern. Bei einer elektrischen Entladungsröhre zur An-Wendung bei hohen Frequenzen mit einem gebündelten Elektronenstrom, der von Ablenkelektroden gesteuert werden kann, wobei die Ablenkelebtiroden an einander in bezug auf das Bündel gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind! und! wenigstens ein Paar miteinander verbundenen Hilfsablenkelektroden vorhanden ist, die gleichfalls gegeneinander verschoben sind, sind gemäß der Erfindung die Ablenkelektroden, denen die Wechselspannungen zugeführt werden, gegeneinander in einer zur Richtung des lElektronenbündels parallelen Richtung verschoben, wobei in jedem Fall gegenüber einer jeden der Ablenkelektroden, dienen die Wechselspantnungen zugeführt werden, eine Hilfsablenkelektrodle liegt, derart, daß eine Anzahl in Reihe geschalteter Kapazitäten gebildet wird.

Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, daß jede Ladung einer Ablenkelektirode in der' gegenüberliegenden Elektrode eine entgegengesetzte Ladung induziert. Wird z. Bi. einer Ablenkelektirode in einem gegebenen Augenblick eine positive Ladung zugeführt, so wird eine negative Ladung in der gegenüberliegenden Hilfselektrode induziert. Dia diese Hilfselektrode unimittelbar mit dbr anderen Elektrode verbunden ist, mit der sie ein Paar bildet, wird der zuletzt erwähnten Hilfselektrode eine positive Ladung erteilt. Gegenüber dieser Elektrode liegt eine Elektrode mit negativer Ladung. Die Hilfsiablenkelektroden können sowohl innerhalb als auch außerhalb der Röhre unmittelbar miteinander verbunden werden. Es ist jedtach stets wesentlich, daß sie unmittelbar miteinander verbunden sind und daß in dbr Verbindung praktisch keine Verluste auftreten köranem. Sowohl AbI enkals auch Hilfsablenkelektroden können innerhalb oder außerhalb der Entladungsröhre angeordnet sein.

Die Erfindung wird an Hand dbr Zeichnung nachstehend näher erläutert, im der

Fig. ι andeutungsweise die Bauart einer elektrischen Entladungsrohre mit einem gebündelten Elektronenstrom darstellt und die übrigen Fig. 2 bis 5 andeutungsweise die möglichen Baiuartem dler Ablenksysteme für eine elektrische Entladungsröhre gemäß dar Erfindung darstellen.

In Fig. ι bezeichnet 1 die Kaithode, 2 einen go Wehneltzylinder und 3 ein aust veflschiedenen· Elektroden zusammengebautes Beschleunigungs- und Konizentrationssystem; 4 und 5 bezeichnen. Ablenkelektröden; 6 und! 7 bezeichnen ein Paar Fangelektiroden, auf die das Bündel unter dem Einfluß der Spannungen der Elektroden 4 und 5 abiwechselnd gerichtet werden kann. .Naturgemäß können die Anodbni 6 und 7 auch durch einen Lumineszenzschirm eraetzt werden. Obgleich Fig. 1 nur eineinziges Ablenksystem darstellt, können mehrere Systeme zwischen den Elektroden 3 und den Anoden 6 und 7 angebracht werden.

Fig. 2 stellt ein Ablenksystem dar, das¹ aus· zwei Ablenkelöktroden 8 und 9. und zwei Hilfisablenkelektroden 10 und il zusammengebaut ist. Diese Hilftsaiblenfcelektroden sind unmittelbar galvanisch miteinander verbunden. Die Wirkungsweise dieses Ablenksystems kann nun folgendermaßen beschrieben werden. Wird dar Elektrode 8 eine positive Ladung zugeführt, so indbziert diese in dler Elektrade 10 eine negative Ladung' vom der gleichen Größe. Infolgedessen entsteht an der Elektrode 11 eine positive Ladung, die auch von der gleichen Größe ist. Da die Elektrode il, die also eine positive Ladung hat, auf derselben Seite des Bündels wie die Elektrode 8 angeordnet i-stt und gegenüber der Elektrode 9 liegt, die eine negative Ladung hat, wenni die Elektrode 8· positiv geladen ist, verstärkt sie die von¹ dieser Elektrode hervorgerufene Ablenkung des Bündels. (Hierbei ist un- wesentlich, ob die Elektroden 8 und 9 in einer Gegentaktsdhaltung verwendet werden oder ob eine der Elektroden geerdet ist.) Die Ablenkung des Ge&amtsiystems iisrb also gleich dem Zweifachen dbr Ablenkung, die sich· ergeben würde, wenn· die Elektrode 8 unmittelbar gegenüber der Elektrode 9

angeordnet wäre. Die für den Aufbau der beiden Ablenkfelder zwischen dan Elektroden 8 utidi io bzw. 9 und ii erforderlidhc Ladung· ist jedbcih. die gleiche geblieben.. Bs ist somit for eine doppelte Ablenkung die gleiche Ladung zugeführt worden, und die Verluste sind also für die gleiche Ablenkung¹ halbiert. Die erforderliche Abilerikspanmung i'-sit zwar höher, alber in dem meisten Fällen ergibt dies weniger Schwierigkeiten! afa eine hohe Stromstärke.

Fig. 3 stellt dlar, wie dler Grundgedanke, der zur¹ Bauart nach Fig. 2 geführt hat, zu: einem. Ablenksystem mit mohr ails vier Elektroden erweitert wenden kanin. Die Ablenlkelektrodlen sind hierbei mit 12 tntiidi 13 bezeichnet. Dais Ablenksystem enthält weiter vier Hilfiselektroden, dl. h. zwei Paare, die mit 14-15 bzw. 16-17 bezeichnet sind. F'ür die gleiche Ablenkung ist bei diesem System muir ein Drittel der Ladung erforderlich, diie zugeführt wer-

ao den müßte, wenn die Elektroden 12 und! 13 ein-anidler gegenüber angeordnet wären.

Fig. 4 Sitellt eine andere Ausfüforuingsfoirni eines bei eimer Rohre nach dler Erfindung verwendbaren) Ablenksystems dlar. Bei dliesiem System bilden die Hilfeelcktrödbn 18 und 19, 20 und 21 sowie 22 und 23 eim Paar. Dia Ladung¹ zur Erzeugung¹ dies Feldes beträgt bei dieser Ausführungsform ein Viertel der Ladung, die erforderlich wäre, wenn die Ablemkelektroden 24 undi 25, dienen, diie Wechselspannumgen zugeführt werden, ainandbr gegenüber angeordnet wären..

Auis den Fig. 2, 3 und 4 ist¹ ersichtlich, daß sowohl diie Ablenikelektrodeni als auch die Hilfsaiblenkelektrodbn in einer zur Richtung¹ des¹ Etektronenbündels paraiUeleni Richtung gegeneinander verschoben sind.

Die an Hand der Fig. 2, 3 und 4 beschriebenen Ablenk sy sterne sind verwendbar, wenn die Schwingungszeiteni dar zugeführten Ablemkwecihiselspaiinungen groß gegenüber der Laufzeit der Elektronen durch das Ablenksystem sind. Dies ergibt sich, auch aus den Potentialen dar verschiedenen Elektroden. In einem gegebenen Augenblick !liegen alle Elektroden mit positiver Ladung auf einer Seite des Bündels umdl die Elektroden mit negativer Ladlung auf der anderen Seite. Wie bereits in der britischen Patentschrift 485 298 auseinandergesetzt, ist es erforderlich,, die Ablenikelektrodieni ziu unterteilen, wenn dia Sehwingungiszeitem der Ablenlkwechselspannungen von derselben Größenordnung werden wie die Laufzeit der Elektronen. Das Prinzip' dieser britischen Patentschrift kann nun: mit dlerm der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendem Prinzip vereinigt werden. Eine Anzahl· von Ablenksystemen, bei denen die beiden Grundsätze angewendet sind, ist in Fig. 5 dargestellt.

Fig. s stellt ein Ablenksystem dlar, dlasi insgesamt aus vier Elektroden besteht. Dabei bezeichnen 29,30 die Ablenkelektroden, denen die Wechisrfspannuogem zugeführt wenden. Die Elektroden 31, 32 sind je aus zwei benachbarten Hilfsablenkelektroden entstanden. Da zwei ein Paar bildende Hilfsablenkelektroden unmittelbar miteinander verbunden sind, können zwei nebenainaniderliegende Hilfsablenkelektroden durch eine einzige Elektrode ersetzt wenden. Dies ergibt ein leicht ziuisarnmenizuibauenidbs Elektirodbnsysitem. Bei dlem System nach Fig. 5 halben die Elektroden 31, 32 eine Länge, die annähernd gleich

λ — ist. In dieser Formel ist λ die Wellenlänge der

c

Abienkwechselspannung, c die Lichtgeschwindigkeit und v_e die Elektraniengesichwindigkeit im Bündel. Die Länge dler Elektroden 29 undl 30 ist also· etwa

c

Infolge dtar Wahl der Länge der Elektroden durehlaufeni diie Elektronen den Raum zwischen den Elektroden 29 und! 32 in dar Schwingungiszeit ■der Ablenkspannusnig. Bin Elektron, dlas ailso> im System 29, 30 eine Ablenkung in eimer bestimmten Richtung erfährt, wird vom System 31, 32 und 31, eine Ablenkung¹ in gleicher Richtung erfahren., da im der Zeit, in diar dias Elektron von einem Punkt im System 29, 32 zu einem entsprechendien Punkt im System 3,2·, 31 wandert, sich diie Phase der Ablenkspannung¹ um i8o° gedreht hai:. Es· zeigt sich, daß das System der F'ig. 5 äquivalent! mit dem System idler Fig. 3 ist. Eine positive Ladung am dler Elektrode 29 induziert eine negative Ladung im der linken Hälfte dler Elektrode 32. Infoligedtessen eint-'Steht eine positive Ladung in dar rechten Hälfte dieser Elektrode, die gegenüber dlar Elektrode 31 liegit, die in dieser Hälfte im dliesiem: Augenblick eine negative Ladung hat.

Claims (5)

95 Patentansprüche:

1. Blekitrisiche Entladungsröhre zur Verwendung¹ bei 'Frequenzen oberhalb· 30 MHz mit einem gebündeltem Elektiromanistroni,, dler von Abilienkelefctnodien gesteuert werdiem kann, wobei die Ablenkelektroden an einander in bezug auf dasi Bündel igeganiüberliegendien Stellen amgeord-

• net sind und wenigstens ein Paar miteinander verbundener Hilfsablenkelektroden vorhanden ist, die gleichfalls gegeneinander verschoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abilienfcelelctiroden, denen diie Wechselspannungen zugeführt werden., gegeneinander in einer zur Richtung dbs Elektronenbünidbls parallelen Richtung verschoben sind, wobei in jedem Fall gegenüber einer jeden' der Abilenkelektroden, denen diie Wedhisielspannungen zugeführt warden, aine Hilfisaiblenk- " elektrode liegt, derart, daß- eine Anzahl in Reihe geschalteter Kapazitäten gebildet wird.

2. Elektrische Entladungsröhre nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet;, daß. diie HiMsablenkelektroden, die ein Paar bilden, innerhalb der Röhre unmittelbar miteinander verbunden sind.

3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenksystem auis einer Ablenkelektrode, der die Wechselspamniuingen zugeführt werden können, einer ihr gegenüberliegenden Hilfsablenkelektrode, einer Ablenkelektrode, der Wechselspannungen zugeführt werden können

und die neben dieser Hilfsablenkelektrode auf derselben Seite der Bahn des Elektronenbündels liegt, und einer gegenüber dieser Ablenkelektrode auf der anderen Seite der Bahn des Elektronenbündels liegenden Hilfsablenkelektrode besteht, die mit der zuerst genannten Hilfsablenkelektrode unmittelbar galvanisch verbunden ist.

4. Elektrische Enitliadlunig-srölhne nach Anspitfüclhi 3,, dlaiduirdh gekennzeichnet, daß außer dem erwähntem Paar vom HilfsabJenkelddarodem noch wenigstens ein: Paar Hidfsaiblenfcdektrodeni vorhanden - ist, vonrdenen stets dme Elektrode zwischen dar Abilemkelektrode amid d!er HiM¹S-aMedcelektirode auf eimer Seite dec Babn dies Elelatrömedbiüinidielsi twiid¹ die andere zwisicbem dfer Ablenikeldctrode und den Hilfsalblenkel.elktirüidieni auf der anidierieni Saite idler Bahn dlesi EJektrOmien!- bünidel'S Hegit.-

5. Elektrische Entliadungisirölhre zuir Verwendung bei Frequenzen, bei 'dbrnen die Sdhwinl·- gunigszeiten! vom der gleichem Größ^enioirdlntung· sind, wie die Laufzeiten) dar Elektromeni im Abieriksystem der elektrischem Enitiladuoigisröbre nach- Amsp'ruich 4, dadbrdb gekenmzeichmet, daß zwei Hilfsaiblenkelelctroidleni, die ein Paar bilden, aiU'f derselben Seife der Bahn aes Buddele mebemeimanider liegen, umd zu; eimer baiulidhen Einheit vereimig't sind.

Angezogene D'ruicbsidhirifteni:
Deutsche Patentschriften Nr. 674 5212, 696 536.

Hierzu 1 Blatt Zeichmumgen

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