DE811006C

DE811006C - Electric discharge tubes with two control grids and a screen grid between them

Info

Publication number: DE811006C
Application number: DE1949P0035879
Authority: DE
Inventors: Jan Dorrestijn; Adrianus Johannes Wil Overbeck
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-03-12
Filing date: 1949-03-06
Publication date: 1951-08-16
Also published as: CH272936A; GB662550A; DK77933C; FR982803A

Description

Elektrische Entladungsröhre mit zwei Steuergittern und einem zwischen diesen liegenden Schirmgitter Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit zwei Steuergittern und einem zwischenliegenden Schirmgitter, welche mit einer mit dem Schirmgitter verbundenen Elektrode zum Auffangen der von dem zweiten Steuergitter zurückkehrenden Elektronen versehen ist.Electric discharge tube with two control grids and one between This lying screen grid The present invention relates to an electrical Discharge tube with two control grids and an intermediate screen grid, which with an electrode connected to the screen grid to collect the from the second control grid is provided with returning electrons.

13ei Verwendung der vorerwähnten Röhre als Regelröhre wird die Kapazitätsänderung des Steuergitters hei Regelung mittels des zweiten Steuergitters klein gehalten, indem die von diesem Gitter zurückkehrenden Elektronen von einer mit dein Schirmgitter verbundenen Elektrode aufgefangen werden. Letzteres erfordert aber die Verwendung einer höheren Schirmgitterspannung, da sonst bei der üblichen Abnahme der Schirmgitterspannung von einem Potentiometer diese Spannung bei Regelung mittels des zweiten Steuergitters sich in zu hohem Maße ändert. Eine höhere Schirmgitterspannung erfordert aber die Anwendung einer höheren Regelspannung infolge der Tatsache, das das Regelgitter eine schräge Lage einnehmen muß, um die zurückgesandten Elektronen auf die mit dem Schirmgitter verbundene Elektrode zu werfen, da ein schräg angeordnetes Gitter bewirkt, das zum Durchlas sämtlicher Elektronen das mittlere Potential in der Gitterebene positiv sein muß. Da aber die Gitterdrähte vorzugsweise Nullpotential oder ein negatives Potential aufweisen müssen, wird dann die Potentialverteilung längs des Gitters sehr unregelmäßig, was eine hohe Regelspannung zur Folge hat.When using the above-mentioned tube as a control tube, the change in capacitance the control grid kept small by means of the second control grid, by the electrons returning from this grid from one with your screen grid connected electrode. The latter, however, requires use a higher screen grid voltage, otherwise with the usual decrease in the screen grid voltage this voltage from a potentiometer when controlled by means of the second control grid changes too much. However, a higher screen grid voltage requires Application of a higher control voltage due to the fact that the control grid must assume an inclined position in order to transfer the electrons sent back to the with the Screen grid connected electrode, as an obliquely arranged grid causes the mean potential in the lattice plane for all electrons to pass through must be positive. But since the grid wires are preferably zero potential or a negative Must have potential, then the potential distribution along the grid very irregular, which results in a high control voltage.

Die Anforderungen höhere Schirmgitterspannung und niedrige Regelspannung sind daher miteinander im Widerspruch.The requirements higher screen grid voltage and low control voltage are therefore at odds with each other.

Die Erfindung schafft eine elektrische Entladungsröhre, bei der die erwähnten Anforderungen weitgehendst miteinander in Einklang gebracht sind, so daß bei einer höheren Schirmgitterspannung doch eine niedrige Regelspannung erhalten wird.The invention provides an electric discharge tube in which the mentioned requirements largely reconciled with each other are, so that with a higher screen grid voltage a lower control voltage is obtained.

In einer elektrischen Entladungsröhre mit zwei Steuergittern und einem zwischen diesen liegenden Schirmgitter, welches mit einer Elektrode zum Auffangen der vor dem zweiten Steuergitter zurückkehrenden Elektronen verbunden ist, tritt gemäß der Erfindung aus der stabförmigen Kathode wenigstens ein keilförmiges Bündel, dessen Scheitelwinkel höchstens 20° beträgt. Der Abstand zwischen dem zweiten Steuergitter und dem ersten Schirmgitter, in der Symmetrieebene des Bündels gemessen, ist annähernd das i,5fache der Breite der wirksamen Oberfläche der Kathode (senkrecht zur Symmetrieebene gemessen). Die Senkrechte zum zweiten Steuergitter in der Schnittlinie der Symmetrieebene und der Gitterebene bildet einen Winkel von höchstens 15° mit der Symmetrieebene. Der Krümmungsradius des Gitters in diesem Punkt in einer Ebene senkrecht zur Kathodenachse beträgt das 1,5- bis 4fache des obenerwähnten Abstands. Die Elektrode, welche die vom Regelgitter zurückgesandten Elektronen auffangen muß, wird vorzugsweise derart angebracht, daß sie an der Seite, nach welcher das Elektronenbündel bei Regelung abgelenkt wird, gleichzeitig die Begrenzung des aus dem ersten Schirmgitter austretenden Elektronenbündels bildet.In an electric discharge tube with two control grids and one between these lying screen grids, which with an electrode for collecting connected to the electrons returning before the second control grid occurs according to the invention from the rod-shaped cathode at least one wedge-shaped bundle, whose vertex angle is at most 20 °. The distance between the second control grid and the first screen grid, measured in the plane of symmetry of the bundle, is approximate 1.5 times the width of the effective surface of the cathode (perpendicular to the plane of symmetry measured). The perpendicular to the second control grid in the intersection of the plane of symmetry and the lattice plane forms an angle of at most 15 ° with the plane of symmetry. The radius of curvature of the grid at this point in a plane perpendicular to the cathode axis is 1.5 to 4 times the above-mentioned distance. The electrode that the Must catch electrons sent back from the control grid, is preferably like this attached that they are on the side after which the electron beam is regulated is deflected, at the same time the limitation of the emerging from the first screen grid Electron beam forms.

Bei der angegebenen Bauart ist erreicht, daß das schmale Elektronenbündel vom Steuergitter gleichzeitig zurückgeworfen und fokussiert wird und dabei infolge des großen Abstands zwischen dem ersten Schirmgitter und dem Regelgitter und des kleinen Öffnungswinkels des Bündels doch noch auf die mit dem Schirmgitter verbundene Elektrode seitlich des Bündels konzentriert wird. Infolge der Krümmung des Gitters sind die Randelektronen des 'Bündels derselben Wirkung unterworfen wie das zentrale Bündel.With the specified design it is achieved that the narrow electron beam is reflected and focused at the same time by the control grid and thereby as a result the large distance between the first screen grid and the control grid and des small opening angle of the bundle still on the one connected to the screen grid Electrode is concentrated on the side of the bundle. As a result of the curvature of the grating the edge electrons of the bundle are subject to the same effect as the central one Bunch.

Da auch das durch das Regelgitter durchgelassene Elektronenbündel nur verhältnismäßig schmal ist, kann für jedes der beiden von der Kathode ausgehende Bündel die Anode aus einem länglichen Streifen bestehen, der gegenüber der Symmetrieebene des von der Kathode ausgehenden Bündels nach jener Seite verschoben ist, wo das Regelgitter von der Kathode am weitesten entfernt ist, und der nicht mehr als das 2,5fache der Breite der wirksamen Kathodenoberfläche beträgt. Da das Elektronenbündel verhältnismäßig schmal ist, ist an Stelle einer üblichen Anode auch ein Sekundäremissionsausgangssystem verwendbar, welches aus einer einzigen Sekundäremissionselektrode und einer Anode besteht, wobei die Eingangsöffnung dieses Systems verhältnismäßig schmal sein kann. Infolge der kleinen Abmessungen der erwähnten Anode eignet sich die Röhre ausgezeichnet zur Verwendung bei Kurzwellen.There is also the electron beam that has passed through the control grid is only relatively narrow, can for each of the two starting from the cathode Bundle the anode consist of an elongated strip facing the plane of symmetry of the bundle emanating from the cathode is shifted to the side where the Control grid is furthest away from the cathode, and which is no more than that 2.5 times the width of the effective cathode surface. Because the electron bundle is relatively narrow, there is also a secondary emission output system in place of a conventional anode usable, which consists of a single secondary emission electrode and an anode exists, wherein the entrance opening of this system can be relatively narrow. As a result of the small dimensions of the anode mentioned, the tube is extremely suitable for use with short waves.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i ein Elektrodensystem einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre mit einer Anode als Ausgangssystem und Fig.2 ein gleiches System mit einer Sekundäremissionselektrode darstellt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. i an electrode system of a tube designed according to the invention with an anode as the starting system and FIG. 2 an identical system with a secondary emission electrode represents.

In der Fig.i ist mit i die flache Kathode bezeichnet, von deren Breitseiten je ein Elektronenbündel ausgehen kann. 2 und 3 sind das erste Steuergitter- bzw. das erste Schirmgitter, welche parallel zur wirksamen Kathodenfläche angebracht sind. Zwei Platten 4, die mittels einer Querplatte verbunden sind, bilden an einer Seite die Begrenzung des Elektronenbündels und fangen die von dem Regelgitter 5 zurückkehrenden Elektronen auf. Das zweite Schirmgitter ist mit 6 und die Anode mit 7 bezeichnet. Von dem Regelgitter, dem zweiten Schirmgitter und der Anode sind nur diejenigen Teile angedeutet, welche in der einen Hälfte der Röhre enthalten sind. Die Abmessungen des Elektrodensystems sind aus der dargestellten Millimeterskala zu entnehmen.In Fig.i, i denotes the flat cathode, the broad sides of which an electron bundle can go out each time. 2 and 3 are the first control grid resp. the first screen grid, which is attached parallel to the effective cathode surface are. Two plates 4, which are connected by means of a transverse plate, form on one Side the limitation of the electron beam and catch the control grid 5 returning electrons. The second screen grid is 6 and the anode denoted by 7. From the control grid, the second screen grid and the anode are only those parts indicated which are contained in one half of the tube are. The dimensions of the electrode system are from the millimeter scale shown refer to.

In Fig. 2, welche der Fig. i bis zum zweiten Schirmgitter einschließlich ähnlich ist, ist an Stelle der Anode 7 eine konkave Sekundäremissonselektrode 8 vorgesehen, der gegenüber eine konvexe Anode 9 angebracht ist, in der Weise, daß der Abstand zwischen den beiden Elektroden allmählich abnimmt. Die Anode 9 ist für die hohe Belastung durch den Sekundäremissionsstrom mit einem großen Kühlflügel io versehen.In Fig. 2, which of Fig. I up to and including the second screen grid is similar, instead of the anode 7 is a concave secondary emission electrode 8 provided opposite a convex anode 9 is attached, in such a way that the distance between the two electrodes gradually decreases. The anode 9 is for the high load from the secondary emission stream with a large cooling wing io provided.

Die Elektrodensysteme sind für die- Spannung von 250 Volt am ersten Schirmgitter bestimmt. Die Vorspannung des Regelgitters ist naturgemäß o Volt, die Spannung des zweiten Schirmgitters 150 Volt, die Anodenspannung beträgt in den beiden Fällen 250 Volt und die Spannung der Sekundäremissionselektrode 8 ist i 5o Volt. Bei Betrieb der Röhre mit diesen Spannungen beträgt die Regelspannung höchstens 15 Volt.The electrode systems are designed for a voltage of 250 volts on the first screen grid. The bias of the control grid is naturally 0 volts, the voltage of the second screen grid 150 volts, the anode voltage in both cases is 250 volts and the voltage of the secondary emission electrode 8 is i 50 volts. When the tube is operated with these voltages, the control voltage is a maximum of 15 volts.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric discharge tube with two control grids and a screen grid lying between these, which has an electrode for Interception of the electrons returning from the second control grid is characterized in that the apex angle of each of the two is from the cathode outgoing wedge-shaped electron beam is at most 2o ° that the distance between the second control grid and the first screen grid, in the plane of symmetry of each bundle measured approximately 1.5 times that perpendicular to the plane of symmetry measured width of the effective surface of the cathode is that the vertical to the second control grid in the intersection of this plane of symmetry and the grid plane forms an angle of at most 15 'with the plane of symmetry and that the radius of curvature of the second control grid in a section perpendicular to the cathode axis at the aforementioned Cutting line is 1.5 to 4 times the distance mentioned above.

2. Electric discharge tube according to claim i, characterized in that on the Side of the mentioned plane of symmetry on which the second control grid from the first The furthest away from the screen grid is the one emerging from the first screen grid Electron bundle limited by the electrode connected to this screen grid which is used to collect the electrons returning from the second control grid serves.

3. Electrical discharge tube according to claim i or 2, characterized in that that for each electron bundle an anode consisting of an elongated strip is arranged, the width of which is preferably not more than 2.5 times the width the effective cathode surface and which is asymmetrical with respect to the plane of symmetry this electron bundle is arranged on the side of the said plane of symmetry, at which the control grid is furthest away from the first screen grid.

4th Electric discharge tube according to Claim 1 or 2, characterized in that there is a secondary emission output system for each bundle, which consists of a secondary emission electrode which is concave with respect to the bundle and a convex one There is an anode, the mutual distance between them as the distance from the cathode increases decreases and at the beginning at most 2.5 times the width of the effective cathode surface and that this initial system is in an asymmetrical position with respect to the plane of symmetry of the bundle emerging from the cathode.