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Elektronenbündelungs- und -ablenkvorrichtung für elektrische Entladungsgefäße
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Vorrichtung zu
schaffen, um .die von einer langgestreckten Kathode ausgehenden Elektronen zu bündeln.
Weiterhin .soll die Vorrichtung auch geeignet sein, Ablenkungen der Elektronenbündel
zu bewirken. Solche Elektronenbündel werden z. B. als Flachstrahlen in Kurzwellenröhren
angewendet, weiterhin auch für Quersteuerröhren für verschiedene Zwecke, sowie Anzeigeröhren.
Schließlich kann man mit solchen Röhren auch Schalt- und Steueraufgaben lösen.
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Bei der Elektronenbündelungs- und Ablenkvorrichtung nach der Erfindung
ist eine im wesentlichen langgestreckte, insbesondere stabförmige Kathode vorgesehen.
In geringem Abstand von. derselben und im wesentlichen parallel zu ihr liegt eine
langge,streckte Bündel.ungselektrode, die sich auf Kathodenpotential befindet oder
eine gegen die Kathode negative Spannung führt. Die Erfindung besteht nun darin,
daß bei einer solchen Vorrichtung die Bündelungselektrode in einem Abstand von der
Anode angebracht ist, der größer i:st :als der Abstand zwischen Anode und Emissionsfläche.
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Es ist bereits ein Strahlerzeugungssystem bekannt, bei dem hinter
der Glühkathode eine in ihrem kathodennahen Teil stark vorgewölbte Hilfselektrode
vorgesehen ist, die betriebsmäßig .gegen-Über der Glühkathode auf einem negativen
Potential liegt. Bei dieser bekannten Anordnung handelt es sich :aber nicht um eine
langgestreckte Kathode, vielmehr um ein rotationssymmetrisches System, bei dem der
Glühfaden haarnadelförmig ausgebildet ist und die Hilfselektrode eine im wesentlichen
kegelförmige Gestalt besitzt.
Es: ist weiterhin eine Elektrbnenstrahlrähre
"be= kannbgewor:den, bei der aus einer .gestreckten Glühkathode ein bandförmiger
Elektronenstrahl erzeugt wird. Dabei befindet sich aber zwäschen Kathode und Auffangelektrode
eine unterteilte Bremselektrode aus zwei in der gleichen Ebene angeordneten voneinander
durch einen Schlitz getrennten Teilen, während die Kathode von einem Raumladungsgdtter
umgeben ist. Dieses Raumladungs gitter, das auch in Form eines geschlitzten Zylinders
ausgebildet sein kann, besitzt an der der Anode zugewandten Seite eine Öffnung;
umgreift aber im wesentlichen .die Kathode vollständig, wobei die der Anode zugewandten
Gitterelemente einen geringeren Abstand von der Anode besitzen, als die Kathode
und ihre Emissionsfläche.
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Schließlich ist auch eine Anordnung bekanntgeworden, bei der zwar
die Kathode langgestreckt ausgebildet ist, die Bündelungselektrode jedoch die Kathode
umgreift und somit über die Emissionsfläche mach der Anode zu hinausragt. Demgegen-.
über kommt es bei der Erfindung darauf an, daß die Bündelungselektrode vollständig
hinter der Erniss.ions.fläche liegt. Durch diese Anordnung ergeben sich erhebliche
konstruktive Vorteile. Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, bei Unterteilung
der Bündelungselektrode bei gleicher Bündelungsschärfe einen größeren- Ablenkungswinkel
zu erzielen.
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Die Bündelungselektrode kann zusammen mit der elektronenemittierenden
Schicht der Kathode auf einem gemeinsamen Tragkörper - angeordnet sein. Der Tragkörper
selbst kann die Bündelungs- bzw. Ablenkvorricbtung darstellen.
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Gemäß weiterer. Erfindung kann die -Bündelungselektrode .gleichzeitig
zur Ablenkung dienen, wenn -an Stelle eines kreiszylindrischen Teiles .deren zwei
verwendet werden, die an verschiedene Potentiale gelegt wer-den. An Stelle einer
exakten Aufteilung in zwei zylindrische Hälften können auch zwei getrennte Bänder,
Drähte od.,d!gl. als Bündelungs-und Ablenkvorrichtung in Frage kommen.
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An Hand der Zeichnung soll .die Erfindung näher erläutert werden.
Die Figuren zeugen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen
Teilen in schematischer Darstellung.
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In Fig. i ist mit i die Kathode bezeichnet, von .der die Elektronen
zu ,der Anode :2, gelängen. Auf der der Anode abgewendeten Seite der Kathode befindet
sich die Bündelungselektrode 3, die beispielsweiise als @gegen die Kathode dicker
Draht ausgebildet ist. Die Kathode i läßt sich durch einen dünnen, langgestreckten
Draht verwirklichen, der senkrecht zur Zeichenebene verläuft. In gleicher Weise
:ist der dicke Draht 3 parallel zur Kathode angeordnet, wobei zur Halterung Scheiben
q. aus geeignetem Isoliermaterial, wie Glimmer, Keramik od. d@gl. verwendet werden
können. Die beiden Elektroden legen sich in die keilförmigen Ausschnitte der Halterungs;teile
q. ein, so daß ihr Abstandgenau definiert ist. Die Stromquellen 5 und 6 veranschaulichen
die Anodenspannung und die zur Bündelung notwendige, verhältnismäßig geringe negative
Vorspannung der Bündelungselektrode. Die Bahn der .gebündelten Elektronen: ist mit
7 bezeichnet.
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In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem es
sieh um eine mittelbar geheizte Kathode handelt. Die elektronernem:ittierende Schicht
8 der Kathode ist, -durch eine isolierende Zwischenschicht 9 getrennt, auf dem-
Tragkörper io aufgebracht, .der in seinem. Innern den Heizer trägt. Der übrige Teil
des Tragkörpers ist mit einer Äquipotentialfläche i i versehen, an die eine zur
Bündelung geeignete Spannung angelegt wird. Bei den üblichen Kathoden ist eine solche
Äquipotentialfläche in der Regel durch ein Röhrchen .aus Nickel od. dgl. gegeben.
Es kann hier ein an sich gebräuchlicher Kathodenaufbau verwendet werden, bei dem
lediglich ein Teil des Nickelröhrchens mit der elektronenemittierenden Schicht versehen
ist. Es ist dabei .darauf zu achten, daß das Kathodenpotential von dem Potential
:des Nickelröhrchens getrennt gehalten werden kann, d.: h. also, d.aß eine isolierende
Zwischenschicht zwischen Kathode und Tragkörper vorhanden ist. In ähnlicher Weise
wie bei dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel sind wiederum eine Anode
12 sowie Spannungsquellen 13 und 14 vorgesehen.
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Es ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auch möglich, die Belegung
z i des Tragkörpers so aufzuteilen, d.aß ,mehrere voneinander isolierte Schichten
entstehen, um außer der gewünschten Bündelungswirkung auch Ablenkungen erzielen
zu können. Einsolcher Fall ist schematisch an einem anderen Ausführungsibemspiel
in Fng. 3 veranschaulicht, bei dem- allerdings wieder die Kathode 15 von "der Bündeungs-
und Ablenkelektrode getrennt aufgebaut ist. Diese besteht hier aus zwei voneinander
isolierten Zylinderhälften 16 und 17, die auf verschiedenes Potential gelegt werden
können:.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel. sind außerdem zwei voneinander isolierte
Anoden 18 und i9 vorgesehen, wobei .durch -entsprechende Potentialverteilung auf
die zylindrischen Hälften 16 und 17 erreicht werden .kann, daß die Elektronenbahn
27 zur einen oder zur anderen oder auch zu beiden Anoden .gelangt. Die Betriebsstromquellen
sind mit 2o und 21 bezeichnet, wobei die Spannungsquelle 2ö eine ;geringe negative
Vorspannung der Bündelungs- und Abdenkelektruden bewirkt: Die Spannungsquelle 2,1
ist über die beiden Anodenwiderstände :22 und 23 an die ,beiden Anoden 18 und i9
geführt. Die negative Vorspannung für die Bündelungs- und Ablenkelektrode ist mit
Hilfe eines Ohmschen oder induktiven Spannungsteilerwiderstandes 25 ,an die beiden
Zylinderhälften 16 und 17 angelegt. Wenn den Anschlu@ßklemmen 2q. und 26 eine Wechselspannung
zugeführt wird, so werden im gleichen Rhythmus die Anoden 18 und ig mit Elektronen
beaufschliagt.