DE576463C - Glimmverstaerkerroehre - Google Patents

Description

Im Hauptpatent wird eine Glimmverstärkerröhre beschrieben, deren Elektrodensystem so ausgebildet ist, daß eine Glimmentladung im wesentlichen nur zwischen den beiden Entladungselektroden stattfindet, während der nach der zweiten Anode fließende Verstärkerstrom aus nur mittelbar von der Glimmentladung herrührenden Entladungsteilchen besteht und nicht eine einfache Fortsetzung der Glimmentladung bildet. Diese "Wirkung wird nach dem Hauptpatent dadurch erreicht, daß die Entladungsanode derart ausgebildet ist, daß sie die Glimmstrecke gegenüber den Verstärker elektroden (Verstärkeranode und Steuerelektrode) abschirmt. Die Entladungsanode ist zu diesem Zwecke nicht wie dies früher geschah als Gitter ausgebildet, sondern sie besteht aus einem oder mehreren massiven Blechteilen, die derart angeordnet sind, daß

ao sie die geradlinigen Verbindungen zwischen der Kathode und den Verstärkerelektroden unterbrechen. Auf diese Weise werden die mit großer Geschwindigkeit von der Entladungskathode losfliegenden Entladungsteilchen, die den eigentlichen Glimmstrom bilden, von den Verstärkerelektroden ferngehalten, und es gelangen im wesentlichen nur diejenigen Entladungsteilchen in die Verstärkerelektrodenstrecke, welche in der Nähe der Ränder der Glimmstrecke vorhanden sind. Die Anfangsgeschwindigkeit dieser außerhalb des eigentlichen Glimmfeldes befindlichen Elektronen ist vermutlich sehr gering, so daß die ihnen erteilte Beschleunigung hauptsächlich von der Spannung der Verstärkeranode herrührt. Auf diese Weise werden ähnliche Verhältnisse geschaffen wie bei einer Heizfadenröhre.

Fernerhin wurde bereits vorgeschlagen, diese Schirmwirkung dadurch zu erhöhen, daß die massiven Teile der Entladungsanode so groß bemessen werden, daß ihre Ränder noch über die Verbindungslinien zwischen der Entladungskathode und den Verstärkerelektroden hinausragen. Derartige Anordnungen haben sich als sehr zweckmäßig erwiesen; insbesondere wird durch diese der bei früheren Anordnungen so lästige Gitterstrom wesentlich herabgesetzt. Man darf indessen über der an sich sehr erwünschten Schirmwirkung der Entladungsanode nicht vergessen, den eigentlichen Verstärkerstrom, d. h. den von der Umgebung der Glimmstrecke aus nach der Verstärkeranode fließenden und im wesent-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Georg Seibt und Dr. Hellmuth Bley in Berlin-Schöneberg.

lichen nur durch die Spannung der Verstärkeranode beschleunigten Elektronenstrom, möglichst groß zu machen. Je größer dieser Strom ist, desto breiter wird der ausnutzbare Teil der Röhrenkennlinie und somit auch die übertragbare Leistung. Da nun dieser Verstärkerstrom nach Möglichkeit nur aus in der Nähe des Glimmfeldes erzeugten Elektronen bestehen soll, die an ihrer Entstehungsstelle eine geringe Geschwindigkeit haben, so muß dafür gesorgt werden, daß möglichst viel derartige Quellstellen für den Verstärkerstrom vorhanden sind. Betrachtet man z. B. eine Anordnung der Entladungselektroden gemäß Abb. ι der Abbildungen, so ist festzustellen, daß der größte Teil des zwischen den beiden Entladungsflächen k und a_x übergehenden Glimmstromes an der Bildung eines Anodenstromes nach der zweiten Anode «₂ unbeteiligt ist, also eine tote Last bedeutet. Nur an den verhältnismäßig spärlichen Quellstellen q ist die Bildung des gewünschten Anodenstromes, der im wesentlichen nur aus von a₂ angesaugten Elektronen besteht, möglich. Den Gegenstand der Erfindung bildet daher ein Elektrodensystem, dessen Konstruktion die Gewähr dafür bietet, daß unter Beibehaltung der vollen Schirmwirkung der Entladungsanode zwischen Entladungs- und Ver-Stärkerfeld eine möglichst große Anzahl von Quellpunkten für den Verstärkerstrom vorhanden ist. Zur Erreichung dieses Zieles wird erfindungsgemäß der bereits vorgeschlagene Gedanke, die Kathode als durchlöcherte Platte auszubilden, weitergeführt, indem die Kathode aus Drähten hergestellt wird, derart, daß sie entweder aus zweckmäßig parallelen Einzeldrähten besteht oder die Gestalt eines Drahtnetzes hat. In Verbindung damit besitzt die zugehörige, gemäß dem Hauptpatent nach wie vor plattenartige Entladungsanode ebenfalls Öffnungen bzw. Einschnitte, die in ihrer Lage mit den Öffnungen der Kathode zwar korrespondieren, aber kleiner sind als diese, so daß, wenn man die Entladungselektroden von vorn betrachtet, die Ränder der massiven TeEe der Anode über die massiven Teile der Kathode hinausragen.

Die Abb. 2 bis 5 der Abbildungen zeigen teils schematisch, teils in Draufsicht und teils im Schnitt Ausführungsbeispiele der neuen Elektrodenanordnung. Nach Abb. 2 ist das im Seitenschnitt gezeigte System mit ebenen Elektroden ausgestattet. Die Kathode & besteht aus einzelnen Drähten oder einem Drahtnetz. Die Entladungsanode a_v die sich in ungefähr S mm Abstand von der Kathode befindet, besteht aus einem Blech, in welches Löcher bzw. Streifen gestanzt sind, die mit den Öffnungen der Kathode korrespondieren, jedoch kleiner sind als diese. Die Steuerelektrode s ist als weitmaschiges Netz oder auch als Spirale ausgebildet, die Verstärkeranode a₂ als einfache Platte. Die Verhältnisse von k zu U₁ gehen aus Abb. 3 noch klarer hervor, die diese beiden Elektroden in der Draufsicht von der Kathodenseite her gesehen zeigt. Die Kathode besteht hierbei aus einem quadratischen Netzwerk, und die quadratischen Öffnungen der Entladungsanode, die mit den Öffnungen der Kathode korrespondieren, besitzen eine etwa halb so große Seitenlänge wie die einzelnen Maschen des Kathodennetzwerkes. Die äußeren Ränder der Entladungs- anode ragen ebenfalls über die äußeren Ränder der Kathode etwas hinaus. Sind bei einer derartigen Anordnung beide Elektroden sorgfältig gegeneinander'justiert, d.h. stehen sich die Mittelpunkte der Öffnungen in der Kathode und in der Entladungsanode jeweils senkrecht gegenüber, so ist die Gewähr gegeben, daß sowohl die Schirmwirkung der •Entladungsanode groß genug ist, um schädliche Gitterströme und nicht aussteuerbare Anodenströme zu verhindern; andererseits ist durch die zahlreichen Ränder in beiden Elektroden dafür gesorgt, daß genügend Quellstellen für den Verstärkerstrom vorhanden sind. Die Kathode kann natürlich auch statt aus sich kreuzenden Drähten nur aus einer Reihe paralleler Drähte bestehen. Zur Erhaltung der Schirmwirkung empfiehlt es sich, auch die übrigen Elektroden, d. h. die Steuerelektrode und die Verstärkeranode, in mögliehst geringen Abständen von den Entladungselektroden anzubringen. Ein Abstand von wenigen Millimetern (z. B. 3 bis 5 mm) zwischen den einzelnen Elektroden dürfte ungefähr das beste sein.

Die Abb. 4 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel des neuen Elektrodensystems in konzentrischer Anordnung. Die Kathode befindet sich in diesem Falle im Innern des Elektrodensystems. Sie besteht dabei aus parallel verlaufenden Drähten, die insgesamt eine zylinderartige Form ergeben. Selbstverständlich kann die Reihenfolge der Elektroden auch so sein, daß die Kathode die. äußerste Elektrode bildet, wie es in Abb. 5a 110 ' (bei der die Steuerelektrode fortgelassen ist) dargestellt ist. Zwischen dieser Anordnung und der Anordnung gemäß Abb. 4, die für die beiden Entladungselektroden in Abb. 5b nochmals besonders dargestellt ist, besteht folgender Unterschied: Gemäß der Anordnung Sa werden die in der Umgebung des Glimmfeldes entstehenden Elektronen durch die innenliegende Verstärkeranode a₂ derart angesaugt, daß sie ungefähr die in den gestrichelten Pfeilen dargestellten Bahnen beschreiben. Folgen nun die massiven Teile

der Entladungsanode recht dicht aufeinander, wie es in dieser Abbildung dargestellt ist, so besteht u. U. die Gefahr, daß ein Teil dieser Elektronen von der Entladungsanode a_x selbst angezogen wird und für den Verstärkerstrom verlorengeht. Es kann sich daher bei einer Unterteilung der Entladungsanode in sehr viele Einzelteile empfehlen, die in Abb. 5b bzw. Abb. 4 gezeigte Anordnung zu benutzen.

Bei dieser Anordnung laufen die gekrümmten Bahnen der von der Verstärkeranode angezogenen Elektronen nicht so nah an der Entladungselektrode vorbei. Wenn die Öffnungen der Entladungsanode indessen groß genug sind, so ist eine Anordnung gemäß Abb. 5b nicht erforderlich, so daß die in anderer Beziehung vorteilhaftere Anordnung mit außenliegender Kathode (Abb. 5a) verwendet werden kann.

Bei der Herstellung des Erfindungsgegenstandes werden die Elektroden am besten in bekannter Weise mit Hilfe von Haltedrähten auf einem Glasfuß befestigt. Die Höhe der einzelnen Elektroden beträgt einige Zentimeter, ihre Durchmesser etwa 0,5 bis 2,5 cm. Um die Steuerwirkung nicht zu beeinträchtigen, ist es ratsam, die Haltedrähte, die gleichzeitig die Stromzuführung übernehmen, mit Isolierhüllen zu umgeben, damit an diesen Stellen keine Entladung übergehen kann. Noch besser ist es, die sämtlichen zylindrischen Elektroden in konzentrischen Rillen eines Isolierkörpers aus Steatit o. dgl. zu befestigen, der dann gleichzeitig als Haltefuß dient.

Der Gasinhalt der Röhre muß, wie bei den bereits vorgeschlagenen Anordnungen, aus einem möglichst reinen Edelgas bestehen. Aiii besten eignet sich Neon von einigen Millimetern Druck. Die beschriebene Röhre ist außer als Verstärkerröhre selbst verstandlieh auch als Audion oder Schwingungserzeugerröhre verwendbar.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i.

   GHmmverstärkerröhre nach Patent i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus Drähten besteht und die massiven Teile der unterteilten Entladungsanode in ihrer Lage zu den einzelnen Kathodendrähten derart angeordnet sind, daß der Glimmstrom gegen die Verstärkerelektroden abgeschirmt ist.
2. 2. Glimm verstärkerröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrisch ausgebildete Kathode aus parallel zur Zylinderachse verlaufenden Drähten besteht und die Entladungsanode als Zylinder mit parallel zur Achse verlaufenden streifenförmigen Öffnungen ausgebildet ist.
3. 3. Glimmverstärkerröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als Drahtnetz ausgebildet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen