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Glühkathode mit Besehleunigungsblende für Elektronenstrahlröhren.
Die Braunsche Hochvakuumröhre weist gegenüber der gasgefüllten Röhre neben bedeutenden Vorzügen, wie der absoluten Trägheitslosigkeit des Strahles und der guten Linearität der Ablenkung, in der geringeren Helligkeit des Leuchtfleckes einen merklichen Nachteil auf. Zur Erreichung gleicher Helligkeit wäre es somit nötig, zu höheren Betriebsspannungen überzugehen. Zwangsläufig ergibt sich hieraus in gleichem Masse eine Erhöhung der zur vollen Aussteuerung des Leuchtschirms nötigen Ablenkspannungen bzw. Ablenkströme. Dieses Verfahren erfordert also nicht nur einen beträchtlichen Mehraufwand an Mitteln, sondern verursacht auch eine grössere Kompliziertheit der Betriebs-und Ablenkgeräte.
Es ist bekannt, die Verringerung der Fleckhelligkeit bei Hochvakuumröhren, die durch das Fehlen der positiven Raumladung vor der Kathode bedingt ist, dadurch zu beseitigen, dass eine gegen- über der Kathode positiv aufgeladene"Raumladungsblende"mit Hilfe eines wärmebeständigen Isolierkörpers, vorzugsweise aus Quarz oder Keramik, unmittelbar auf der Kathode aufgebracht wird, wobei Kathode und Raumladungsblende in ihrer Form und Grösse so ausgebildet sein können, dass eine Sammelwirkung auf die Elektronen ausgeübt wird.
Nach der Erfindung wird bei einer solchen Glühkathode mit Raumladungsblende zur besseren Konzentrierung der Elektronen auf die Blendenöffnung eine Spule um den Austrittsraum der Kathode gelegt, die von einem Strom geeigneter Grösse durchflossen wird. Soll als Strom der Heizstrom Verwendung finden, so besteht die Spule aus dickerem Draht, der somit nicht auf hohe Temperaturen kommt. Man erreicht damit, dass möglichst alle glühelektrisch austretenden Elektronen auch ihren Weg durch die Blendenöffnung nehmen, die durch ein geeignetes elektronenoptisches System als Leuchtpunkt hoher Intensität auf dem Schirm abgebildet wird.
Es ist dabei nicht nötig, eine besondere Zuführung zu dieser Raumladungsblende vorzusehen, man kann vielmehr den Spannungsabfall am Glühdraht oder dem Draht der Spule dazu benutzen, die Blende gegenüber der Kathode genügend positiv zu machen. Die bei Heizung mit Wechselstrom auftretende Intensitätsschwankung kann als weitere Anwendung der Anordnung gemäss der Erfindung vorteilhaft bei Untersuchungen von Vorgängen unbekannter Frequenz als Zeitmarkierung verwendet werden.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Kathode nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
In der Figur bedeutet 1 die Blende, 2 den Isolierkörper, 3 die Glühkathode.
Die Blendenöffnung ist von der starkdrähtigen Spule 4 umgeben, die vom Heizstrom durchflossen wird. Kathode und Blende können dabei auch anders gestaltet sein ; insbesondere braucht die Blende nicht notwendig Kegelmantelform zu haben.
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Hot cathode with acceleration screen for cathode ray tubes.
Compared to the gas-filled tube, the Braun high vacuum tube has not only significant advantages, such as the absolute lack of inertia of the beam and the good linearity of the deflection, but also a noticeable disadvantage in the lower brightness of the light spot. To achieve the same brightness it would therefore be necessary to switch to higher operating voltages. Inevitably, this results in an increase in the deflection voltages or deflection currents necessary for full control of the fluorescent screen. This method therefore not only requires a considerable amount of additional resources, but also makes the operating and deflection devices more complicated.
It is known that the reduction in spot brightness in high vacuum tubes, which is caused by the lack of positive space charge in front of the cathode, can be eliminated by removing a "space charge screen" that is positively charged compared to the cathode with the aid of a heat-resistant insulating body, preferably made of quartz or Ceramic, is applied directly to the cathode, with the shape and size of the cathode and space charge diaphragm being designed in such a way that a collecting effect is exerted on the electrons.
According to the invention, in such a hot cathode with a space charge screen, a coil is placed around the exit space of the cathode in order to better concentrate the electrons on the screen opening, through which a current of suitable magnitude flows. If the heating current is to be used as the current, the coil consists of thicker wire, which therefore does not reach high temperatures. This means that as far as possible all of the glowing electrons emitted also make their way through the aperture, which is displayed as a high-intensity luminous point on the screen by a suitable electron-optical system.
It is not necessary to provide a special feed to this space charge screen, you can use the voltage drop on the filament or the wire of the coil to make the screen sufficiently positive with respect to the cathode. The intensity fluctuation that occurs when heating with alternating current can, as a further application of the arrangement according to the invention, advantageously be used as a time marker in investigations of processes of unknown frequency.
In the drawing, an embodiment of the cathode according to the invention is shown for example.
In the figure, 1 denotes the diaphragm, 2 the insulating body, 3 the hot cathode.
The aperture is surrounded by the strong-wire coil 4 through which the heating current flows. The cathode and diaphragm can also be designed differently; in particular, the diaphragm need not necessarily have a conical shape.
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