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Verstärkerröhre.
Es sind Verstärkerröhren mit Glühelektrode bekannt, deren Steuerelektrode mit einer im gleichen
Gefäss angeordneten, photoelektronenabgebenden Schicht in Verbindung steht, um mit Hilfe von Lichtschwankungen verstärkte Photoströme zu erzielen. Derartige Verschmelzungen von Photozelle und Verstärkerröhre bedingten jedoch meist mehr oder weniger komplizierte Ansätze und Zusatzelemente, um einmal die Bedingungen zur Schaffung des gewünschten Verstärkungsfaktors zu erfüllen und zum andern die Möglichkeit einer ausreichenden Lichteinwirkung auf die lichtempfindliche Schicht zu geben.
Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten überwunden, und es wird eine Verschmelzung von Verstärkerröhre und Photozelle geschaffen, die darüber hinaus eine Reihe eigenartiger Vervollkommnungen zulässt. Die Erfindung macht von an sich bekannten Verstärkerröhren Gebrauch, bei denen die Steuerelektrode eine Fläche bildet und der Glühfaden zwischen Steuerelektrode und Anode angeordnet ist (Plationenröhre). Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektronenabgebende Schicht, die man in Gestalt von sogenanntem hydriertem Kalium, monatomigen Schichten von Cäsium u. dgl. darstellt, unmittelbar auf diese Steuerlektrode aufgebracht wird.
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Platten als Striche und Drähte als Punkte erscheinen.
Innerhalb des Glasgefässes 1 steht der fläehen- förmigen Anode 2 eine ebenfalls flächenförmige Steuerelektrode. 3 gegenüber, welche in ihrer Mitte eine
U-förmige Vertiefung 4 aufweist. Im Bereich dieser Vertiefung 4 ist die Glühkathode 5 angeordnet, welche auf diese Weise zwischen Steuerelektrode, j und Anode 2 zu liegen kommt. Derartige Verstärker- röhren sind bekannt.
Nach der Erfindung ist auf die genannte Steuerelektrode. 3 ein photoelektronen- aussendender Belag 6 (punktiert gezeichnet) aufgebracht, so dass die Steuerelektrode. 3, je nachdem, in welcher Weise sie über hochohmig Widerstände u. dgl. mit der Kathode 5 und der Anode 2 in Verbindung steht oder vorgespannt wird, ihr Potential bei Lichteinwirkungen ändert und somit den Entladungsvorgang in der Verstärkerröhre beeinflusst.
Die flächenhaft ausgebildete Kathode der nach der Erfindung verwendeten Verstärkerröhre gestattet in einfachster Weise das Aufbringen der lichtelektrischen Schicht. Benutzt man (wie im gezeich- neten Beispiel) die der Anode abgewendete Seite der Steuerelektrode. 3, so steht dem Lichtzutritt zur lichtelektrischen Schicht 6 kein weiteres Konstruktionselement der Verstärkerröhre hindernd im Wege, und-was für die Herstellung wichtig ist-es hat sich auch zur Schaffung der gewünschten Vereinigung von Verstärkerröhre und Photozelle kein neues Konstruktionselement notwendig gemacht.
Selbstverständlich braucht sich die liehtelektrische Schicht nicht auf die der Anode abgewendete
Seite der Steuerelektrode zu beschränken. Verkleinert man nämlich gemäss Fig. 2 die Fläche der Anode 2, so vermag auch Licht, welches von der Anodenseite her auf die Steuerelektrode. 3 gelangt, ungehindert die photoelektrische Schicht 6 zu treffen und das Verstärkerrohr zu steuern. Es entsteht lediglich ein kleines photoelektrisch unwirksames Gebiet in der Grösse der AnodenfIäche 2. Darüber hinaus gewinnt man durch die kleine Bemessung der Anode den wichtigen Vorteil, dass die Anodensteuerelektroden-
Kapazität weitgehend herabgesetzt wird, was für die Anwendung der Verstärkerröhre für Lichttonzweeke von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Die Steuerelektrode. 3 in Fig. 2 kann selbstverständlich zweckentsprechend auch noch weiter deformiert werden und vermag z. B. die Anode 2 vollkommen zu umgreifen, ohne die Konstanten der Verstärkerröhre grundlegend zu ändern, so dass eine allseitig empfindliche photoelektrische Schicht entsteht.
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Um die Absaugung der auf der Steuerelektrode 3 freiwerdenden Photoelektronen zu erleichtern, empfiehlt es sich nach der Erfindung, gegenüber der der Anode abgewendeten Seite der Steuerelektrode eine Hilfselektrode, etwa in Gestalt von Drahtschlaufen, vorzusehen, die zweckmässig mit der Anode in Verbindung stehen, um eine hinreichende Vorspannung zu erhalten. Füllt man die Verstärkerröhre mit Dämpfen oder Gas, so treten die Vorteile der gasgefüllten Photozelle hinzu und die Verstärkerröhre vermag je nach der Grösse des vorhandenen Gas-bzw. Dampfdruckes unter Umständen auch aus Kipprelais zu arbeiten (Glimmrelais mit GIÜhele1. -trode, auch Thyratron genannt).
Zweckmässig gelangt eine photoelektronenemittierende Schicht zur Verwendung, die auf eine zur
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liehe Schichten mit Hilfe geeigneter Fornierungsverfahren zu erzeugen. Für die erfindungsgemässe Verstärkerröhre hat die Verwendung derartiger Schichten den Vorteil, dass man den Ort, an welchem die hochempfindliche Schicht entstehen soll, im voraus genau zu bestimmen vermag. Es ist z. B. ein leichtes, lediglich die Steuerelektrode mit einer geeigneten Oxydschieht zu versehen, indem man z. B. nur auf derjenigen Seite, welche photoelektrisch wirksam sein soll, Silber aufbringt und daraufhin die Oxydation herbeiführt.
Durch Einbringen von Cäsium kann nunmehr lediglich auf dieser Silberoxydschicht ein lichtempfindlicher Belag entstehen, während an andern Stellen der Verstärkerröhre, auch wenn sich das Aufdampfen von Cäsium nicht vermeiden lassen sollte, niemals eine Schicht hoher Empfindlichkeit zu entstehen vermag. Die erfindungsgemässe Röhre erleichtert somit auch das Herstellungsverfahren und gestattet in wirtschaftlicher Weise die Schaffung vorbestimmter lichtempfindlicher Bereiche.
Die Verwendung von Schichten mit sensibilisierter Unterlage ist allgemein für Verschmelzungen von Ver- stärkerröhre und Photozelle, auch wenn erstere nicht die erfindungsgemässe Gestalt besitzt, von grundlegender Bedeutung, da man nur auf diesem Wege die Auslösung von Photoelektronen durch die Wärmeoder Lichtstrahlung des Glühfadens grundlegend vermeiden kann, indem man diejenigen Teile der Steuerelektrode, welche im Strahlenbereich des Glühfadens liegen, frei von lichtempfindlicher Schicht hält.
Nach der Erfindung ist es des weiteren vorteilhaft, die Glaswandung der Verstärkerröhre selbst als lichtempfindliche Steuerelektrode auszubilden, indem man ihr Glühkathode und Anode hinreichend nähert und ihr in bekannter Weise eine Form gibt, die dem U-förmigen Einschnitt 4 entspricht. Auf der
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Leitfähigkeit und Liehtempfindlichkeit zu erzeugen. Ist die Anode klein bemessen, so brauchen die Schichten nicht unbedingt lichtdurchlässig zu sein, sondern es kann der Lichteintritt auch von der Seite der Anode aus stattfinden.
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ist es vorteilhaft, die Glühkathode zu versteifen, was zweckmässigerweise dadurch geschieht, dass eine indirekt geheizte Oxydkathode zur Verwendung gelangt.
Eine derart steife Kathode vermag bei Erschüt- terung keine Sehwingbewegungen auszuführen und verhindert damit Abstandsänderungen zwischen Kathode und Steuerelektrode bzw. zwischen Kathode und Anode, die bei der Liehttonwiedergabe zu unangenehmen Geräuschen führen können. Der Vorteil der Versteifung macht sieh in erster Linie bei den erfindungsgemässen Verstärkerröhren geltend, bei denen der Glühfaden zwischen Anode und Steuerelektrode liegt.
Er ist jedoch auch für andersartige Verstärkerröhren von hervorragender Bedeutung, falls diese für Lichttonzweeke Verwendung finden, insbesondere dann, wenn sie in unmittelbarer Nachbarschaft der lichtelektrischen Zelle auf dem Tonwiedergabegerät selbst angeordnet sind und dessen Erschütterungen ausgesetzt werden. Die Steuerelektrode der erfindungsgemässen Verstärkerröhre wird entweder im Innern der Röhre über einen hochohmigen Widerstand mit der Kathode verbunden oder unmittelbar bzw. über einen hochohmigen Widerstand nach aussen geführt, um den jeweiligen Verhältnissen entsprechend eine geeignete Vorspannung einstellen zu können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkerröhre mit Glühkathode, Anode und einer als Steuerelektrode dienenden photoelektrisch wirksamen Fläche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühfaden (5) zwischen der Anode (2) und der photoelektrisch wirksamen Steuerfläche (3) angeordnet ist.