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Elektronenstrahlröhre zur Schwingungserzeugung oder Beeinflussung,
insbesondere Modulation oder Steuerung elektrischer Frequenzen Die Erfindung bezieht
sich auf die Erzeugung und/oder Umwandlung oder Steuerung elektrischer Frequenzen
@in einer Röhre, die eine elektronenen#i@tierende Elektrodes oder Kathode besitzt.
Die Erfindung kann benutzt werden, um eine Welle einer Grundfrequenz. so zu modulieren;,
daß sie Harmonische und musikalische Obertöne der Grundfrequenz erzeugt, während
die Amplituden der erzeugten Frequenzen; oder der Modulationsgrad ihdiviiiduell
gesteuert werden können, um irgendein gewünschtes Ergebnis zu erhalten. Die Erfindung
kann auch benutzt werden, um Sprachfrequem:zbänder zu. verzerren, wie z. B. durch
Unterdrückung oder Aussonderung der Grundfrequenz oder iirgendeiner Harmonischen
im ganzen oder in Tenilen. Die Erfindung macht von einer strahlförmi:gen: Elektronenemission
von einer Kathode aus Gebrauch, die sich in periodischer Wiederholung über eine
Anode hin bewegt, wobei der Anteil der Elektronen in dem Strahl, der zur Anode fließt,
sich in einer vorbestimmten Weise während der Bewegung des Strahles, verändert.
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Es ist schon früher vorgeschlagen worden, zur Erzeugung> Modulation
oder Steuerung Kathodenstrahlröhren mit Anoden oder Sammelelektroden zu benutzen,
die derart ausgebildet sind, daß ihr in jedem Augenblick vom Elektronenstrahl benufschlagter
Oberflächenbereich sich entsprechend der Strahlablenkung verändert, wenn der Strahl
die Anode unter denn Einfloß von Madulat#;onsströmen an entsprechenden Ablenkgliedern
überstreicht.
Bei einem solchen früheren Vorschlag war die Anode
so gestaltet, d:aß sie eine- periodische Komponente hatte, z. B. derart, daß während
eiirrer einzigen Bewegung des Strahles über die Anode die Anzahl der Elektronein,
in dar Folge höhere oder niederere Weinte annahm und dadurch im Anodenstromkreis
einen gewünschten Strom oder Impulsserien hervorbrachte, deren Frequenz von der
ran den Ablenkgliedern liegenden Frequenz abwich. In diesen Vorschlägen, welche
die Verwendung einfies, kreis,färmdg oder im wesentlichen kreisförmig umlaufenden
Elektronenstrahles voraussetzen, war weilterhin angegeben, worden, eine Anzahl von
Trägerwellen (durch Anbringen einer geeigneten Anode zu modulieren, welche als Schablone
einer Vielzahl vonTrägerwellen :diie@nt, unddiese Schablone mit einem einzigen Elektronenstrahl
zu überstreichen.
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Für die Erzeugung und/odeir Modulation oder Steuerung von elektrischen
Frequenzen, sileht die Erfindung eine Elektronenstrahlröhre vor, welche eine Kathode,
Mittel zur Erzeugung eines flärhen Strahles, Ablenkmittel für den Strahl und eine
Anzahl vom Anodenreihen :enthält, wobeifi die Reihen gegeneinander Isoliert sind
und jede Anode so gestaltet ist, daß die jeweils vom Strahl berührte Oberfläche
der Anode in jedem Augenblick verschieden groß ist, wenn. der Strahl diel Anoden
unter denn ERnfluß dien Ablenkglieder überstreicht, wobei!, wie oben gesagt, durch
die Strahlablenkung elektrische Ströme oder Impulse verschiedener Frequenzen gleichzeitig
in verschiedenen äußeren Stromkreisen,, die mit den Anodenreiihen verbunden. sind,
erzeugt werden.
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In einer Anwendung der Erfindung kann die von der Kathode einer Elektronenröhre
herrührende Elektronenemiesion durch Schirmwirkung oder andere Mittel gebündelt
werden, z. B, zu einem dünnen, breifiten Strahl.
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Es kann weiterhin erreicht werden:, daß ein solcher Strahl mit flachem
Querschnitt in einer zu seiner Bzeitseite senkrechten Ebene mit einer geeigneten
Frequenz durch eine magnetische oder elektrostatische Ablenkvorrichtung zum Schwingen
gebracht wiird.
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Die Anordnung .ist iso geschaffen, daß das Endre des Strahles die
Anode überstreicht, die aus leitenden: Streifen bestehen kann, die isoliert oder
getrennt voneinander jeweils mit einem getrennten äußeren Rö:hrenanschluß verbunden
angeordnet sind;. Jeder Streifen kann so angeordnet oder gestaltet sein, d'aß iseilne
leitende Oberfläche beim Darüberstreichen des. Strahles eine von Ort zu Ort unterschiedliche
wirksame Breite besitzt, so daß die Anzahl der Elektronen, die auf einen: Anodenstreifen:
fallen;, sich ,iln jedem Augenblick verändert und dadurch einen; veränderlichen
Strom in dem Streifen hervorruft. Statt dessen kann aber auch eine Schirmanordnung
vorgesehen sein, die dien Strahl unterbricht und vor der Vorderseite der Anode angebracht
ist. Diese ist mit geeignet ge:-staItetenDurchbrechungen; versehen oder in: anderer
Weise ungleichmäßig gestaltet, so d.aß sie den: Fluß der Elektronen zu dein Anodenstreifen
in der gewünschten Weise beeinflußt. Es können auch. noch Spannungen :an dein Schirm
angelegt werden, um modulierte Ströme im Anodenstromkreis, zu erzeugen.
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Weiterhin ist es aber auch möglich, zusätzliche Anoden mit unterschliedlichen
Potentiialen vor'zusehen oder spie gegeneinander zu schalten, auf deren Teile man
den Strahl wahlweise oder gleichzeitig fallen läßt.
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Einige dieser Anordnungen können .in Verbindung mit einer Anordnung
für Elektronenvervielfachung in der Kathodenstrahlröhre verwendet werden. Die sich
ergebende Modulation: oder Variation eines Anodensitrenfens, hängt von der Frequenz
ab, mit der der Strähl oszilliert, und wird vorbestimmt durch den Formverlauf des.
Streifens, oder der Anode bzw. dein Anoden oder auch der Durchbrechungen ;im Schirm,
falls ein solcher in dein Strahlengang gelegt wird.
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Die Amplitude der Modulation oder Variation kann durch irgendwelche
an sich bekannte Mittel gesteuert werden.
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Wenn der Formverlauf des Anodenstreifens bzw. der Anodenstreifen oder
der Öffnungen im Schirm symmetrisch oder palindrom gewählt wird, erzeugt das, abwechselnd
vorwärts, und rückwärts eirfolgende Darüberstreifchen des. Elektronensitrahles regelmäßige
Frequenzserieni oder eine regelmäßige Wiederhoalung von Frequenzgruppen, während
aus Einer nicht palindromen Anordnung unregelmäßige Serien entstehen.
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Den Strahl kann man. eine Kreisbewegung ausführen lassen, wobei! düie
Stneiiifen bzw. Schirmschlitze .im Kreis. angeordnet und so geformt sind, daß sie
irgendwelche gewünschten Serien: oder Gruppen von Frequenzen ergeben. Es ist weiterhin
auch möglich, an, Stelle eines; einzigen. Elektronenstrahles einte Anzahl von; Strahlen
zu verwenden.
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Die Anoden können als geeignet geformte, Streifen eiirres leitenden
Materials auf eineu Plattei aus Isolieirmaterial, z. B. ans Glas, angebracht sein.
Pese Ausiführungsform .ist durch die schematische Zeichnung eines Bef:spiels, einer
Röhre nach der Erfindung dargestellt.
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In der Zeichnung sind die für diel Wirkungs,weiise der Röhre wichtigen
Teiile veranschaulicht, die Glasumhüllung isst weggelassen.
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In der Zeichnung bilden dile Elektronen, die von der langgestreckten
Kathode r ausgehen, einem dünner, breiten Strahl nach ihrem Durchtri.tit durch den
Schlitz 3 in einem Schirm z. Die Herstellung eines: derart gestalteten Strahles
isst in der Technik allgemein bekannt. Der Strahl streicht, nach seinem Durchgang
durch den Beschleunigungszyliinder 4:, in; an isdich bekannter Weise unter dem Einfluß
von Ablenkplatten 5, 5 über die Anodenanordnung 7.
Diese Anordnung besteht
aus eiirrem Tragglied, vorzugsweise aus glasartigem Material, auf welchem in Reihe
eine Anzahl von Anodengliedern S aus leitendem Material befestigt ist. Die Reihen
sind in der Zeichnung in wertrein Abständen voneinander dargestellt, in der Praxis
würden natürlich
so viele dicht beieinanderliegen, daß sie in den
Bereich des Strahles kommen. Diese Glieder 8 können so geformt sein, daß sie in
einem äußeren Stromkreis, welcher durch die Anschlüsse 9, 9 angedeutet Ist, elektriische
Signale hervorrufen, die irgendeiner gewünschten Wellenform entsprechen, wenn der
Elektronenstrahl sich über die Oberfläche des Glriedes, 7 unter denn Einfluß der
Ablenkglieder 5 bewegt. Die Glieder 5 sind mit einem äußeren Stromkreis 6 verbunden"
welcher die Glied der 5 mit Spannungen der Fricquenz f speist. Durch geeignete Ausbildung
der Gliieder 8 können verschiedene gewünschte Frequenzen in den entsprechenden äußeren
Stromkreisen 9 erzeugt werden.
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Wie in der Zeichnung dargestellt ist, kann der Bauteil 7 durchgebogen
sein, und zwar mit einem Radius, der ini wesentlichen der Entfernung des Teiles,
7 von dem Punkt, über welchen der Elektronenstrahl in: seiner Bewegung über, die
Anoden.-glieder drehbar, zu denken ist, entspricht, so d'aß der Strahl immer im
wesentliichen senkrecht zur Oberfläche 7 auf den Teiil. 7 auftrifft.
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Es ist ersichtlich, daß die Frequenzen, die in den verschiedenen äußeren
Stromkreisen 9 hervorgebracht werdlen, einte Zahlenbeziehung zu der Frequenz in
dein Stromkreis., der die Ablenkpl.at-Uen 5, 5 eirTegt, haben, welche durch die
Form der Glieder 8 bestimmt ist. So sind z. B. die durch die oberste Reihe 8 in
dem äußeren Stromkrans erzeugten Frequenzen, in der Zeichnung dies Doppelte der
Frequenz im Stromkreis 6.
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Diie AnodenglIeder 8 können an verschiedene Potentiale angelegt sein;
dadurch läßt sich weiterhin erreichen, die Zahl. der Elektronen, die auf sie einfallen,
zu beeinflussen. Die, Signale, die in@ den äußeren Stromkreisen 9 hervorgebracht
werden;, können nach Wunsch weiterverwenden oder kombiniert werden. Auf diese Weise
ist es natürliich möglich, zusammengesetzte Wellenformen ausl getrennt steuerbaren
sihusförmigen Elementen zu bilden.