DE907445C - Elektronenroehre zur Erzeugung kurzer elektrischer Wellen - Google Patents

Description

• Elektronenröhre zur Erzeugung kurzer elektrischer Wellen Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre zur Erzeugung kurzer elektrischer Wellen mit einer zur Beschleunigung der Elektronen dienenden hochpositiven Beschleunigungselektrode und einer oder mehreren Hilfselektroden,welchediehochpositive Beschleunigungselektrode gegen den von der Kathode kommenden Elektronenstrom abschirmen. Es ist bekannt, daß man mit einer derartigen Röhre sowohl in Bremsfeld- als auch in Dynatron- und Rückkopplungsschaltung mit gutem Wirkungsgrad elektrische Schwingungen von hoher Frequenz erzeugen kann. Die Erfindung betrifft nun eine besonders vorteilhafte neue Ausführungsform für eine derartige Elektronenröhre. Erfindungsgemäß sind die Kathode bzw. die einzelnen Kathodenteile wenigstens teilweise von der Abschirmelektrode bzw. deren Teilen umschlossen, daß jeweils nur gegenüber der Beschleunigungselektrode ein freier Querschnitt für den Durchtritt der Elektronen durch die Abschirmelektrode vorhanden ist, während die Elektronen auf anderen Wegen nicht nach der Beschleunigungselektrode gelangen können.
• Eine Röhre nach der Erfindung ist in Fig. i veranschaulicht. In dieser bedeutet i die Kathode, 2 die vorzugsweise negativ vorgespannte Abschirmelektrode, 3 die hochpositive Beschleunigungselektrode und q. die Auffang- bzw. Bremselektrode. Das gewählte Ausführungsbeispiel zeigt die Verwendung der Röhre in einer Brernsfeldschaltung. Die Elektrode 3 (die Beschleunigungselektrode) liegt gegenüber der Kathode auf einer hohen positiven Spannung, während der Bremselektrode ein negatives Potential erteilt wird. Will man die Röhre in Dynatronschaltung betreiben, dann erhält die Elektrode il, vorzugsweise eine schwachpositive Spannung, während sie für Rückkopplungsschaltung eine starke positive Spannung erhalten muß. Außerdem wird die Abschirmele1.-trode 2 vorzugsweise als Steuerelektrode benutzt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen der hochpositiven Beschleunigungselektrode und der Bremselektrode eine abstimmbare Paralleldrahtleitung 5 vorgesehen. Zwischen der Beschleunigungselektrode 3 und der Abschirmelektrode ? liegt ein weiteres abstimmbares Paralleldrahtsystem 6.
• Das Abschirmgitter hat also nicht nur die Aufgabe, das Auftreffen von Elektronen auf die hochpositive Beschleunigungselektrode 3 zu verhindern, sondern wirkt auch bei der Steuerung des Elektronenstromes mit.
• Die dargestellte und beschriebene Anordnung der Elektroden bringt, gleichgültig in "welcher Schaltung die Röhre betrieben wird und wie im einzelnen die Schwingungskreise beschaffen sind, den Vorteil, daß die von der Kathode gelieferten Elektronen nur durch den freien Querschnitt 7 der Abschirmelektrode in Richtung auf die Öffnung 8 der hochpositiven Beschleunigungselektrode austreten können. Auf anderem Wege können Elektronen nicht in das Elektrodensystern gelangen, so daß eine Störung des Schwingungsvorganges durch solche vagabundierenden Elektronen verhindert wird und eine bessere Möglichkeit vorhanden ist. für den durch die Öffnung zusammengefaßt heraustretenden Elektronenstrom die notwendigen Laufzeitbedingungen für eine gute Schwingungsanfachung zu erfüllen. Bei geeigneter Formgebung und gegenseitiger Anordnung der Elektroden und 3 gelingt ohne weiteres eine derartige elektronenoptische Beeinflussung des Elektronenstromes, daß die von der Kathode kommenden Elektronen nur durch die Öffnung 8 der hochpositiven Beschleunigungselektrode 3 als scharfes Bündel hindurchtreten und nicht in merklicher Zahl von dieser Elektrode aufgenommen werden. Man erreicht gleichzeitig eine starke Beschleunigung des von der Kathode ausgehenden Elektronenstromes, wodurch die Erzeugung sehr kurzer Wellen ermöglicht wird, andererseits aber auch eine gute Abschirmung des positiven Beschleunigungsgitters und damit einen unmerklichen direkten Gitterverluststrom und einen guten Wirkungsgrad der Röhre.
• Die geschilderten Wirkungen werden auch dann erreicht, wenn der Aufbau der Elektroden nicht ganz der dargestellten Ausführung des Elektrodensystems entspricht. Beispielsweise braucht die Schirmelektrode auf der von der Kathode abgewandten Seite nicht völlig abgeschlossen zu sein, sondern es kann eine öffnung frei bleiben, die allerdings nur so groß sein darf und eine solche Lage haben muß, daß ein nennenswerter Elektronenstrom durch sie hindurch nicht auf Umwegen zu den übrigen Elektroden gelangen kann. ,Ulan kann also unter Umständen aus konstruktiven Gründen eine mehrteilige Abschirmelektrode verwenden. Außerdem können auch die übrigen Elektroden in einer von der gewählten Darstellung abweichenden Weise ausgebildet sein. So können ,die Elektroden .2 und 3 z. B. auch aus Netzen bestehen. Die Elektroden können gekrümmt sein und den elektronenoptischen Verhältnissen entsprechend besondere Formen erhalten. Ferner kann die dargestellte Anordnung mehrfach nebeneinander oder auch in Kreisform angebracht werden, ohne daß sich deshalb an der grundsätzlichen Wirkungsweise der Anordnung etwas ändert. Insbesondere ist es möglich, die Elektrodensysteme beispielsweise nach Fig. 2 spiegelbildlich anzuordnen. In der Figur sind die Kathode mit z, die Abschirmelektrode mit a, die beiden Beschleunigungselektroden mit 3 und 3', die Brems- bzw. Auffangelektroden mit il. und q.' bezeichnet.
• Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen der Kathode z und der Platteil. eine kapazitive Kopplung herzustellen, die vorzugsweise durch einen Kondensator bewirkt wird, dessen Kapazität ein Mehrfaches, z. B. das Zehnfache, der gegenseitigen Kapazitäten der einzelnen Elektroden beträgt. Dadurch läßt sich die Arbeitsweise der Anordnung weiter verbessern und die Intensität der erzeugten Schwingungen vergrößern. Dieser Kopplungskondensator ist in der Figur bei 9 angedeutet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Elektronenröhre für den Betrieb in Bremsfeld- oder Dynatronschaltung zur Erzeugung kurzer, insbesondere ultrakurzer Wellen, bei der eine hochpositiv vorgespannte Beschleunigungselektrode und eine der Kathode benachbarte negative Elektrode derart angeordnet sind, daß die von der Kathode ausgehenden Elektronen in einem gebündelten Strahl durch die Öffnung der Beschleunigungselektrode hindurchtreten, gekennzeichnet durch eine derartige Wahl der Elektrodenabmessungen und -abstände, daß die Elektronen zwar auf ihrem Wege von der Kathode nach der Platte in einem gebündelten Strahl durch die Öffnungen) der Beschleunigungselektrode hindurchtreten, daß aber die rückkehrenden Elektronen im wesentlichen auf die positive Beschleunigungselektrode auftreffen.
2. 2. Elektronenröhre nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelektrode und die Beschleunigungselektrode so ausgebildet und einander gegenüber angeordnet sind, daß die von der Kathode her durch die Öffnungen der Abschirmelektrode hindurchtretenden Elektronen die Öffnungen der hochpositiven Beschleunigungselektrode in einem scharfen Bündel durchfliegen, ohne daß eine wesentliche Anzahl von Elektronen durch diese Elektrode abgefangen wird.
3. 3. Röhre nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektrode bzw. ihre Teile die Kathode bzw. Kathodenteile auf der von der Beschleunigungselektrode abgewandten Seite völlig einschließen. q.. Röhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gestreckte, insbesondere drahtförmige Kathode von einem Abschirmelement mit im wesentlichen V-förmigen Profil umgeben ist, das auf der von der Beschleunigungselektrode abgewandten Seite die Kathode völlig umschließt und auf der Seite der Beschleunigungselektrode einen längs verlaufenden Spalt für den Durchtritt der Elektronen aufweist, dem ein entsprechend ausgebildeter Spalt in der Beschleunigungselektrode gegenübersteht. 5. Röhre nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Elektrodensystemen nebeneinander, im Kreis oder spiegelbildlich zueinander angeordnet ist. 6. Verfahren zum Betriebe einer Röhre nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektrode eine negative Vorspannung erhält. 7. Anordnung zum Betriebe einer Röhre nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte mit der Kathode kapazitiv gekoppelt ist.