DE901928C - Magnetisch steuerbare Entladungsroehre - Google Patents

Description

• Magnetisch steuerbare Entladungsröhre Es ist bekannt, den Elektronenstrom von Elektronenröhren dem Einfluß eines magnetischen Feldes auszusetzen, das koaxial zum radialsymmetrischen Elektrodlensystem angeordnet und somit senkrecht zu den Elektronenbahnen gerichtet ist. Derartige Anordnungen werden zur Messung magnetischer Felder oder zu Steuerungszwecken benutzt; sie weisen indessen nicht in allen Fällen eine genügende Empfindlichkeit auf.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetfeldröhre zu schaffen, bei der durch eine Änderung des Magnetfeldes, beispielsweise infolge einer Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und dem Elektrodensystem bzw. der Röhre, eine verhältnismäßig große Änderung des Elektronenstromes erzielt werden kann. Gemäß der Erfindung dient bei einer Magnetfeldröhre zur Beeinflussung des zwischen den vorzugsweise eben ausgebildeten Elektroden übergehenden Elektronenstromes ein Magnetfeld, dessen eine Komponente senkrecht zur Richtung des unbeeinflußten Elektronenstromes und dessen zweite Komponente senkrecht zur Richtung der ersten Komponente und in Richtung des unbeeinflußten Elektronenstromes wirkt.
• Ein solches Magnetfeld kann im einfachsten Fall durch entsprechend (kreuzweise) angeordnete Magnete bzw. Magnetspulenpaare (i, ia und 2, 2a in Fig. i) erzeugt werden. Die gesteigerte Wirksamkeit eines solchen kombinierten Magnetfeldes kann folgendermaßen erklärt werden. Durch ein konstantes, senkrecht zu den unbeeinflußten Bahnen der Elektronen gerichtetes Magnetfeld werden ' die Elektronenbahnen so stark gekrümmt, daß ein Teil der Elektronen die Anode nicht mehr erreicht. Die nicht zur Anode gelangenden Elektronen haben alsdann an der Umkehrstelle eine Bewegungsrichtung senkrecht zum konstanten Magnetfeld und in erster 'Näherung senkrecht zur Bewegungsrichtung ohne den Einfluß eines Magnetfeldes. Durch ein weiteres Magnetfeld, das senkrecht zur Richtung des erwähnten konstanten Magnetfeldes und etwa in der Bewegungsrichtung der Elektronen ohne Magnetfeld wirkt, kann man die Elektronen leicht ablenken, wodurch ein großer Teil von ihnen doch noch zur Anode gelangt. Charakteristisch und für viele Anwendungsfälle sehr vorteilhaft ist hierbei die Tatsache, daß die Beeinflussung der Elektronen dieselbe ist, wenn man die Richtung des zweiten Magnetfeldes um r8o° dreht. Bei den bekannten Zusatzfeldern, die man in Richtung des ursprünglichen Magnetfeldes gelegt hat, dreht sich bekanntlich bei Umpolung des kleinen Zusatzfeldes auch die Richtung der Stromänderung um.
• Bei einer Änderung des Magnetfeldes etwa durch Drehen des Magneten relativ zur Röhre muß die Erreichung einer größeren Empfindlichkeit ausgeschlossen erscheinen, denn bei einer Lagenänderung des Magneten ändert sich ja die Komponente des Magnetfeldes in der ursprünglichen Richtung nach dem Kosinusgesetz, also in dem am meisten interessierenden Bereich um o°` praktisch gar nicht, Der Erfindung liegt nun die weitere Erkenntnis zugrunde, daß ein kombiniertes Magnetfeld der oben geschilderten Art auch dann entsteht, wenn man eine Magnetfeldänderung durch Drehen des Magneten relativ zur Röhre vornimmt. Daß die zweite Magnetfeldkomponente besonders wirksam ist, erklärt sich aus der Tatsache, daß sie sich mit dem Sinus ändert; um o° herum also besonders stark.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
• In Fig. i ist bei 3 schematisch eine Elektronenröhre dargestellt, deren kastenförmige Kathode q. auf beiden den Anoden 5 und 6 zugewandten Seiten li Emissionsschichten, beispielsweise aus einem Gemisch von Barium- und Strontiumoxyd, trägt. Senkrecht zur Richtung des zwischen den Elektroden 4 und 5 bzw. 6 übergehenden Elektronenstromes ist das durch das Magnetspulenpaar i, IR erzeugte Magnetfeld gerichtet. Senkrecht zu diesem Magnetfeld und möglichst in Richtung des unbeeinflußtenElektronenstromes ist das Magnetspulenpaar 2,211 angeordnet. Das durch die beiden Spulenpaare entstehende kombinierte Magnetfeld hat die oben geschilderte Wirkung. Die Elektroden sind sowohl in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i als auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen im Gegensatz zu den bekannten Magnetronröhren eben - ausgebildet.
• In Fig.2 wird das kombinierte Magnetfeld, das zur Beeinflussung des Elektronenstromes zwischen der Kathode 4 und den Anoden 5 bzw. 6 dient, durch eine Relativbewegung zwischen der Röhre 3 und dem Magneten 7 erzeugt. Der Magnet 7 ist ein Hohlzylinder, der senkrecht zu seiner Achse magnetisiert und drehbar angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung -einer Magnetfeldröhre eignet sich besonders zur Umwandlung mechanischer Bewegungen, vornehmlich mechanischer Drehbewegungen, in äquivalente Stromänderungen. Solche Röhrenabgriffe können in der Steuer- und Meßtechnik eine weitgehende Anwendung finden, insbesondere da die Empfindlichkeit der Anordnung verhältnismäßig groß ist. Für Steuerungszwecke gewinnt man dabei den Vorteil, daß von der Nulllage aus die Drehung nach beiden Seiten. symmetrisch liegende Werte ergibt, so daß es in einfacher Weise möglich ist, durch zwei Systeme in der gleichen Röhre eine Differentialschaltung aufzubauen. Es empfiehlt sich dabei, die beiden Elektrodensysteme gegeneinander gemäß Fig. 3 zu neigen, und zwar um einen Winkel von etwa io bis 3o°.
• Fig. 4 zeigt die perspektivische Darstellung eines eben ausgebildeten Elektrodensystems für Magnetfeldröhren nach der Erfindung. Mit 4 ist eine indirekt geheizte kastenförmige Kathode bezeichnet, bei der nur die der Anode 5 zugewandte Seite mit einer Oxydschicht bedeckt ist. Um ein möglichst :homogenes elektrisches Feld zu erhalten, ist die Flächenausdehnung der Anode 5 gegenüber der Kathode größer gewählt, und außerdem sind in der Kathodenebene Schutzelektroden 8 und g vorgesehen, die sich vorzugsweise auf Kathodenpotential befinden.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, @daß zur Beeinflussung des zwischen den Elektroden übergehenden Elektronenstromes ein Magnetfeld dient, bei dem eine Komponente möglichst senkrecht zur Richtung des unbeeinflußten Elektronenstromes und eine zweite Komponente möglichst senkrecht zur Richtung der ersten Komponente und in Richtung des unbeeinflußten Elektronenstromes wirkt.
2. 2. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes zwei kreuzweise angeordnete Spulenpaare (i, ia, 2, 2a) dienen.
3. 3. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre und der Steuermagnet derart relativ zueinander beweglich angeordnet sind, daß beispielsweise durch eine Drehung- des Magneten gegenüber der Feldrichtung das Steuerfeld. entsteht. d..
4. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß die Elektroden eben ausgebildet sind.
5. 5. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach den Ansprüchen z bis 3, dadurch gekennzeichnet, d,a.ß innerhalb der Röhre zwei eben ausgeibil;dete Elektrodensysteme angeordnet sind.
6. 6. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektrodensysteme gegeneinander geneigt sind.
7. 7. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektrodensysteme to bis 3ö° gegeneinander geneigt sind. B.
8. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach den Ansprüchen r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Anode eine gegenüber der Kathode größere Flächenausdehnung hat und in der Ebene der Kathode Schutzelektroden angebracht sind, die sich vorzugsweise auf Kathodenpotential befinden.
9. 9. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes ein drehbar angeordneter Magnet dient. 1o. Magnetisch steuerbare Entladungsröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehmagnet ein senkrecht zur Achse magnetisierter Hohlzylinder dient.