DE905177C - Entladungsroehre - Google Patents

Entladungsroehre

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DE905177C
DE905177C DER2929D DER0002929D DE905177C DE 905177 C DE905177 C DE 905177C DE R2929 D DER2929 D DE R2929D DE R0002929 D DER0002929 D DE R0002929D DE 905177 C DE905177 C DE 905177C
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J21/00Vacuum tubes
    • H01J21/02Tubes with a single discharge path

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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

  • Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre mit einer Kathode, einer Steuerelektrode, einer darauffolgenden, für den Anschluß an ein positives Potential geeigneten Schirmelektrode und einer Anode. Es ist im allgemeinen üblich, die Gitterelektroden von Elektronenröhren aus gewendelten Drähten herzustellen. Eine genaue Beobachtung des von der Kathode zur Anode übergehenden Elektronenstromes zeigt, daß die von der Kathode ausgehende Elektronenströmung durch die Gitterwindungen in Elektronenstrahlen zerlegt wird, deren Form und Querschnitt von der räumlichen Anordnung der Elektroden und ihren Potentialen abhängt. Man kann dieses Verhalten damit erklären, daß sich in den Gitterlücken Potentialflächen ausbilden, die als elektronenoptische Linsen wirken. In dieser Erkenntnis hat man bereits Elektronenröhren mit drei Gittern derart ausgebildet; daß sämtliche Gitter auf Deckung gewickelt wurden, damit das mittlere, auf positivem Potential gehaltene Schirmgitter möglichst wenig Strom aufnimmt. Aus demselben Grund hat man das Steuergitter einer Elektronenröhre und das darauffolgende Schirmgitter reusenförmig ausgebildet und die Schirmgitterstäbe im Elektronenschatten der Steuerstäbe angeordnet. Alle diese Röhren weisen im Betriebe das sogenannte Stromverteilungsrauschen auf, welches durch die statistischen Schwankungen der Verteilung des Elektronenstromes auf das Schirmgitter und die Anode verursacht wird. Die Schwankungsmöglichkeit und damit auch das Rauschen ist um so größer, je mehr Kanten das in der Elektronenströmung befindliche Schirmgitter aufweist, da es sich an diesen Kanten entscheidet, ob die Elektronen zum Schirmgitter oder zur Anode übergehen. Da die Zahl dieser Kanten bei den beschriebenen Röhren groß ist, nimmt auch das Stromverteilungsrauschen eine störende Stärke an.
  • Es sind auch Verstärkerröhren bekannt, in denen die Entladung wie bei Kathodenstrahloszillographenröhren durch elektronenoptische Konzentrationsmittel und durch Blenden zu einem dünnen Strahl zusammengefaßt wird, der entweder hinsichtlich seiner Richtung oder seiner Stromstärke gesteuert wird. Röhren dieser Art können jedoch nur mit Strahlstromstärken, die im Vergleich mit der Entladungsstromstärke gewöhnlicher Röhren mit ungebündelter Entladung klein sind, betrieben werden. Sie weisen große Innenwiderstände auf und erfordern höhere Betriebsspannungen, so daß sie als Ersatz für die üblichen Verstärkerröhren nicht ohne weiteres geeignet sind. Es ist ferner eine Elektronenröhre bekannt, deren Steuerelektrode eine der Kathodenform entsprechende Aussparung aufweist und deren Entladungsstrom durch ein in der Entladungsrichtung verlaufendes Magnetfeld gebündelt wird; diese Art der Bündelung erfordert für die Erzeugung des Magnetfeldes einen zusätzlichen Aufwand. Die Erfindung bezweckt, bei einer mit einer Schirmelektrode versehenen Röhre nicht bloß die Stromaufnahme der Schirmelektrode, sondern auch das Stromverteilungsrauschen klein zu halten.
  • Erfindungsgemäß wird eine Entladungsröhre mit einer Kathode, einer Steuerelektrode, einer darauffolgenden Schirmelektrode und einer Anode in der Weise ausgebildet, daß die Steuerelektrode aus einem von zwei Haltestreben getragenen Wickelgitter besteht und die Haltestreben Bleche tragen, welche der Gitterform angepaßt sind und zwei gegenüberliegende Schlitze frei lassen, und daß die Schirmelektrode ebenfalls mit zwei gegenüberliegenden Schlitzen versehen ist, die mit den Schlitzen des Steuergitters ausgerichtet sind. Infolge der Bündelung des Entladungsstromes durch das hierzu geeignet geformte Steuergitter und die besondere Ausbildung der Schirmelektrode ist der zur Schirmelektrode übergehende Stromanteil klein; infolge der geringen Kantenzahl der Schirmelektrode ist aber auch das Stromverteilungsrauschen der gekennzeichneten Entladungsröhre kleiner, als es bei Verwendung anders ausgebildeter Elektroden wäre.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt. Abb. i zeigt schematisch einen Ouerschnitt durch das Elektrodensystem einer Entladungsröhre, deren Kennlinie eine ziemlich große Steilheit aufweist. Zur Erzeugung einer gebündelten Elektronenströmung dient ein die Kathode 35 umschließendes Wendelgitter 45 mit elliptischem Querschnitt, an dessen seitlichen Haltestegen ein Blechzylinder 46 mit zwei Schlitzen befestigt ist, die um go° gegen die durch die Haltestege gehende Ebene versetzt sind, und eine koaxial angeordnete und dieses Gitter umschließende Beschleunigungselektrode 47. Diese Strahlerzeugungsanordnung zerlegt praktisch die ganze von der Kathode ausgehende Entladung in zwei ziemlich schlanke Bandstrahlen, welche die Kathode in einander entgegengesetzten Richtungen verlassen. Eine weitere Elektrode in Form eines geschlitzten Zylinders 48, dessen Schlitze mit den Schlitzen des Zylinders 47 ausgerichtet sind, umschließt die Strahlerzeügungsanordnung und ist ihrerseits mit einer undurchlässigen rohrförmigen Anode .1.g umgeben. Versuche mit einer Röhre dieser Art, deren Elektroden 48 und 49 miteinander verbunden waren und deren Elektrode 47 eine Schattenfläche von 74°/o- aufwies und eine hohe positive Spannung führte, ergaben die in Abb:2 dargestellten Stromspannungskennlinien. Der zur Elektrode 47 fließende Strom war sehr schwach, während die Steilheit der Entladungskennlinie bei einem Vergleich mit einer Röhre üblicher Art günstig abschnitt.
  • Abb.3 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens bei einer kapazitätsarmen Röhre mit großer Steilheit, in welcher die Elektronenstrahlenbündel durch eine Strahlerzeugungsanordnung, wie sie in Abb. z dargestellt ist, gebildet werden und sowohl eine Zusammendrängung des Entladungsstromes als auch eine Steuerung seiner Stärke erzielt werden kann. Die Strahlerzeugungsanordnung ist koaxial zu einer Schirmelektrode 5o angeordnet, welche zwei Schlitze oder Durchlässe enthält, die mit den Schlitzen der Strahlerzeugungsanordnung ausgerichtet sind. Da die Elektrode 5o mit ihren beiden diametral gegenüberliegenden und parallel zur Kathode sowie in .einer zur Ebene der Haltestege des Gitters 45 senkrecht stehenden Ebene verlaufenden Schlitzen das Potential Null erhält, wirkt sie sowohl als Bremselektrode zur Unterdrückung der Sekundäremission als auch als weitere Sammelelektrode für .die aus den Schlitzen der Strahlerzeugungsanordnung austretenden Elektronenstrahlen. - Die Anode besteht aus zwei Metallplatten 51, deren jede einem Elektronenstrahlbündel zugeordnet ist und die nur wenig breiter als der Querschnitt des auftreffenden Elektronenstrahls sind; daher kann die Anodenkapazität im Vergleich zu den üblichen Röhren nachdrücklich verkleinert und die Fokussierung der Elektronenstrahlbündel auf diese Anoden so gut gemacht werden, daß nur wenige Elektronen um sie herum entweichen können und infolgedessen eine Sekundäremission der Glaswand vermieden wird. Zweckmäßig werden die miteinander verbundenen Anoden als enge Tröge mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet und so angeordnet, daß praktisch alle Elektronenstrahlen nur auf den Böden der Tröge fallen, wodurch die Sekundäremission der Anode klein gehalten wird. Mit einer Röhre von ungefähr dieser Bauart, deren Steuergitter eine negative Vorspannung von etwa 2 Volt erhielt, wurde bei 5 mA Entladungsstromstärke eine Steilheit von ungefähr 1q:00 y AN erzielt. Dabei nahm die Schirmelektrode sogar dann nur etwa o,1 mA auf, wenn sie beinahe ebenso positiv war wie die Anode.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Entladungsröhre mit einer Kathode, einer Steuerelektrode, einer darauffolgenden Schirmelektrode und einer Anode, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode aus einem von zwei Haltestreben getragenen Wickelgitter besteht und die Haltestreben Bleche tragen, welche der Gitterform angepaßt sind und zwei gegenüberliegende Schlitze frei lassen, und daß die Schirmelektrode ebenfalls mit zwei gegenüberliegenden Schlitzen versehen ist, die mit den Schlitzen des Steuergitters ausgerichtet sind.
  2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schirmelektrode und Anode eine mit zwei Schlitzen versehene Bremselektrode vorgesehen ist, deren Schlitze ebenfalls mit den Schlitzen des Steuergitters und der Schirmelektrode ausgerichtet sind.
  3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode einen U-förmigen Querschnitt hat und das offene Ende des U den Schlitzen in den vorhergehenden Elektroden zugekehrt ist.
DER2929D 1935-07-05 1936-07-07 Entladungsroehre Expired DE905177C (de)

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