DE856768C - Elektrische Entladungsroehre mit Sekundaeremissionselektrode - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBENAM 24. NOVEMBER 1952

N 2419 VIIIc j 21 g

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit Sekundäremissionselektrode, d. h. eine Elektrode, die beim Aufprall eines Primärelektrons passender Geschwindigkeit mehrere Sekundärelektronen emittiert. Eine derartige Elektrode wird auch Hilfskathode genannt.

Die ausgelösten Sekundärelektronen müssen durch das Feld zwischen der Anode und der Hilfskathode nach der Anode zu gezogen werden. Dieses Feld muß also namentlich an der Oberfläche der Hilfskathode einen f>estimmten Wert haben, um zu verhüten, daß eine für die Sekundäremissionselektrode hinderliche Raumladung entsteht. Bei gewöhnlichen Sekundäremissionsrönren, in denen eine oder höchstens zwei Vervielfachungsstufen verwendet werden, beträgt der Potentialunterschied zwischen der Anode und der vorangehenden Hilfskathode meistens nicht mehr als 50 Volt, damit die gesamte Röhrenspannung nicht zu hoch wird. Soll also das Feld zwischen der Anode und der Hilfskathode hinreichend stark sein, so ist der Abstand zwischen den beiden gering zu wählen.

Es ist bereits bekannt, die Hilfskathode als Netz von Metallgaze mit einem darauf angebrachten

Aktivierungsmittel auszubilden. Die Anode liegt dann in kurzer Entfernung hinter dem Netz. Dies hat den Nachteil, daß ein großer Teil der Primärelektronen durch das Netz hindurchgeht und zur Anode gelangt, ohne Sekundärelektronen ausgelöst zu haben. Auch ist es bekannt, die flache Sekundäremissionselektrode und die flache Anode unter einem ziemlich großen Winkel in bezug aufeinander anzuordnen. Die Hilfskathode liegt dann in der Bahn der ίο Primärelektronen, und die Anode ist seitlich angeordnet. Das Feld ist aber im allgemeinen nicht hinreichend stark, um Raumladungen zu verhüten.

Um das Feld zwischen den beiden Elektroden stärker zu machen, ist es erforderlich, den Winkel sehr klein zu wählen. Dies hat aber den Nachteil, daß bei einer etwas zu hohen Anodenspannung, die z. B. bei niedriger Aussteuerung oder sonstwie auftritt, ein Teil der Primärelektronen unmittelbar nach der Anode wandert, ohne an der Hilfskathode Sekundärelektronen ausgelöst zu haben. Infolge der hohen Anodenspannung werden die Bahnen der Primärelektronen so stark gekrümmt, daß sie zur Anode statt zur Hilfskathode gelangen. Diese hinderliche Wirkung tritt auch auf, wenn durch Anas Ordnung von Blenden erzielt worden ist, daß das Primärelektronenbündel bei der normalen Anodenspannung ausschließlich zur Hilfskathode gelangt. Eine Verengung der Blenden würde zur Folge haben, daß bei der gleichen Spannung der Strom von der Kathode zur Hilfskathode viel zu gering wird.

Die Erfindung verhütet diese Nachteile dadurch, daß in einer Sekundäremissionsröhre, in der die Anode außerhalb der Bahnen der Primärelektronen angeordnet ist, die Anode gekrümmt ausgebildet wird und ihre konvexe Seite der Sekundäremissionselektrode zuwendet, derart, daß der Abstand zwischen der Anode und der Sekundäremissionselektrode bei zunehmendem Abstand der Primärkathode abnimmt. Der Abstand zwischen den beiden soll natürlich gering sein, und die größte Krümmung der Anode liegt wenigstens annäherungsweise in der Ebene der Bahnen der Primärelektronen. Die Anode ist also im gleichen Sinne wie die Bahnen der Primärelektronen gekrümmt, und die letztgenannten gelangen infolgedessen, trotz der gesteigerten Anodenspannung, nicht so leicht zur Anode.

Bei einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Sekundäremissionselektrode im gleichen Sinne wie die Anode gekrümmt. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden wird dann über die ganze Oberfläche so gering wie möglich, wodurch sich auch bei einem etwaigen geringen Spannungsunterschied Raumladungen zwischen der Anode und der Hilfskathode für die Hilfskathode nicht hinderlich bemerkbar machen. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform einer Röhre nach der Erfindung sind zwei Kathoden und zwei Anoden vorhanden, aber nur eine einzige Sekundäremissionselektrode, deren wirksame Teile in Richtung auf die entsprechenden Anoden gekrümmt sind. Die Röhre ist besonders günstig zur Verwendung in einer sogenannten Gegentaktschaltung, weil die Zuführung der Hilfskathode keine Hochfrequenzspannung in bezug auf die Kathode führt. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. ι ist ein Schnitt des Elektronensystems einer Entladungsröhre mit einer Hilfskathode, die unter einem kleinen Winkel in bezug auf die Anode angeordnet ist;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Elektrodensystem einer Röhre, in der die Anode mit der konvexen Seite der Hilfskathode zugewendet ist;

Fig. 3 zeigt das Elektrodensystem einer Röhre mit zwei Kathoden, zwei Anoden und einer Sekundäremissionselektrode.

In Fig. i, die einen waagerechten Schnitt des Elektrodensystems darstellt, ist die Kathode mit 1, das Steuergitter mit 2 und das Schirmgitter mit 3 bezeichnet. Die von der Kathode emittierten Eelektronen werden zur Hilfskathode hingezogen. Die Elektronenibahnen sind durch ausgezogene Linien mit Pfeilen angedeutet. Die aus der Hilfskathode frei werdenden Sekundärelektronen werden nach der Anode 5 gezogen. Die Spannung am Schirmgitter beträgt 150 Volt in bezug auf die Kathode, die der Hilfskathode 250 Volt und die der Anode 300 Volt. Die Schirme 6 dienen dazu, die Primärelektronen bei der normalen Anodenspannung ausschließlich der Hilfskathode zuzuführen. Wenn die Anodenspannung durch irgendeine Ursache, z. B. nur um 10 oder 15 Volt zu hoch wird, so werden die Primärelektroneribähnen bereits so viel stärker gekrümmt, daß die langsamsten unmittelbar zur Anode gelangen. Dies ist mit gestrichelten Linien schematisch angedeutet.

In Fig. 2 ist die Aufstellung die gleiche wie in Fig. i. Die Anode 5 ist hier aber mit der konvexen Seite der Hilfskathode zugewendet und weicht also den gekrümmten Elektronenbahnen aus, wodurch die Primärelektronen auch bei erhöhter Anodenspannung nicht leicht zur Anode gelangen.

Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt einer Gegentaktröhre. Die Röhre hat zwei Elektrodensysteme, denen die Hilfskathode 4 mit den aktivierten Teilen 7 gemeinsam ist. Die jeder Kathode zugeordnete Anode 5 ist in zwei Teile geteilt, ebenso wie die Sekundäremissionselektrode 4. Es ist aber auch möglich, die Sekundäremissionselektrode und die Anode kreissymmetrisch senkrecht zur Zeichnungsebene auszubilden, so daß sie ungeteilt sind. Die Kathode und die Gitter müssen dann mit ihrer Achse parallel zur Achse der Sekundäremissionselektrode liegen. Die aktivierten Teile der Hilfskathode sind im gleichen Sinne wie die beiden gegenüberliegenden Anoden gekrümmt. Hierdurch kann der Abstand zwischen den erwähnten Elektroden sehr gering sein, so daß sich praktisch keine hinderliche Raumladung vor der Hilfskathode bemerkbar macht, auch wenn der Spannungsunterschied zwischen beiden gering ist. Die beiden Anoden 5 sind über die Primärwicklung 8 des Ausgangstransformators mit Sekundärwicklung 9, an die der Belastungswiderstand angeschlossen werden kann, miteinander verbunden. Die Anodenspannung wird der Mittel-

anzapfung ίο der Primärwicklung des Ausgangstransformators zugeführt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Entladungsröhre mit Sekundäremissionselektrode, bei der die Anode außerhalb der Bahnen der Primärelektronen angeordnet ist, dadurcli gekennzeichnet, daß die Anode gekrümmt ist und ihre konvexe Seite der Sekundäremissionselektrode zuwendet, derart, daß der Abstand zwischen der Anode und der Sekundäremissionselektrode bei zunehmendem Abstand der Kathode abnimmt.
2. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäremissionselektrode im gleichen Sinne wie die Anode gekrümmt ist.
3. 3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, die mit zwei Kathoden und zwei Anoden versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Sekundäremissionselektrode vorhanden ist, deren beide wirksame Teile gekrümmt sind und ihre hohle Seite den entsprechenden Anoden zuwenden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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