DE1051994B - Ring-shaped electron tube - Google Patents
Ring-shaped electron tubeInfo
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- DE1051994B DE1051994B DEE11827A DEE0011827A DE1051994B DE 1051994 B DE1051994 B DE 1051994B DE E11827 A DEE11827 A DE E11827A DE E0011827 A DEE0011827 A DE E0011827A DE 1051994 B DE1051994 B DE 1051994B
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J21/02—Tubes with a single discharge path
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine ringförmige Elektronenröhre mit einer um die zylindrische Kathode angeordneten, ringförmigen Fokuselektrode, welche die von der Kathode kommenden Elektronen fokussiert, einer die Elektronen sammelnden Anode und einer um die Fokuselektrode angeordneten, ringförmigen Steuerelektrode, und bezweckt die Schaffung einer Röhre, bei welcher der Elektronenfluß ohne die Benutzung von Gittern wirksam gesteuert wird.The invention relates to an annular electron tube with a cathode around the cylindrical arranged, ring-shaped focus electrode, which focuses the electrons coming from the cathode, one the electron collecting anode and one arranged around the focus electrode, ring-shaped Control electrode, and aims to provide a tube in which the flow of electrons without use effectively controlled by grids.
Gemäß der Erfindung sind zwischen Kathode und Anode zwei Paar gegenüberliegende, ringförmige Platten vorgesehen, von denen das eine neben der Kathode liegende Paar als Fokuselektrode wirkt, um die von der Kathode kommenden Elektronen in einen im wesentlichen flachen, radialen Fächer zu bündeln, während das andere Paar als Steuerelektrode wirkt, um den Elektronenfächer auf dem Wege von der Kathode zur Anode zu steuern, und wobei beide Elektroden so miteinander zusammenarbeiten, daß die von der Kathode emittierten Elektronen nicht auf die Steuerelektrode auftreffen.According to the invention, there are two pairs of opposite, ring-shaped between the cathode and anode Plates provided, of which the one lying next to the cathode pair acts as a focus electrode to to bundle the electrons coming from the cathode in an essentially flat, radial fan, while the other pair acts as a control electrode to the electron fan on the way from the cathode to control the anode, and wherein both electrodes work together so that the of The electrons emitted by the cathode do not hit the control electrode.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar istIn the drawings, embodiments of the invention are shown by way of example, namely is
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Hauptmerkmale der Erfindung, welche im radialen Schnitt durch die Elektroden dargestellt sind, wobei in gestrichelten Linien die Gestalt des Elektronenfächers gezeigt ist;Fig. 1 is a schematic view of the main features of the invention, which in radial section through the electrodes are shown, the shape of the electron fan being shown in dashed lines;
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Mittellinie einer vollständigen Röhre gemäß der Erfindung;Figure 2 is a vertical section through the center line of a complete tube in accordance with the invention;
Fig. 3 ist eine waagerechte Schnittansicht nach der Linie 3-3 der Fig. 2, undFig. 3 is a horizontal sectional view taken along line 3-3 of Figs
Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil der Röhrenhülle gemäß einer abgeänderten Ausführung der Außenanode.Fig. 4 is a vertical section through part of the tubular casing according to a modified embodiment the outer anode.
Wie im besonderen aus Fig. 1 zu erkennen ist, werden die Hauptmerkmale der Erfindung durch eine Kathode 5, welche um die lotrechte Röhrenachse angeordnet ist, sowie durch eine Fokuselektrode 6, welche neben der Kathode angebracht ist, und durch eine Steuerelektrode 7, welche außerhalb der Fokuselektrode angeordnet ist, und durch eine Anode 8 gebildet, die außerhalb der Steuerelektrode liegt. Für Bezugnahmezwecke ist eine Mittelebene angedeutet, welche senkrecht zur Röhrenachse steht.As can be seen in particular from Fig. 1, the main features of the invention by a Cathode 5, which is arranged around the vertical tube axis, and a focus electrode 6, which is attached next to the cathode, and by a control electrode 7, which is outside the focus electrode is arranged, and formed by an anode 8, which is outside the control electrode. For reference purposes a center plane is indicated which is perpendicular to the tube axis.
Die Fokuselektrode, welche ein Paar in einem Abstand voneinander liegende ringförmige Platten neben
der Kathode aufweist, dient dazu. Elektronen von der Kathode in einem im wesentlichen flachen radialen
Fächer längs der erwähnten Zwischenebene zu richten. Die Steuerelektrode, welche ein zweites Paar in
einem Abstand voneinander liegende Ringplatten hat, arbeitet mit der Fokuselektrode zusammen, um ein
elektrostatisches Feld zu bilden, das verhindert, daß Elektronen auf die Steuerelektrode auftreffen. Auf
Ringförmige Elektronenröhre
Anmelder:The focus electrode, which has a pair of spaced apart annular plates next to the cathode, is used for this purpose. To direct electrons from the cathode in a substantially flat radial fan along said intermediate plane. The control electrode, which has a second pair of spaced apart ring plates, cooperates with the focus electrode to create an electrostatic field that prevents electrons from hitting the control electrode. On ring-shaped electron tube
Applicant:
Eitel-McCullough Inc.,
San Bruno, Calif. (V. St. A.)Eitel-McCullough Inc.,
San Bruno, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, Ringstr. 10,
und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, PatentanwälteE. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, Ringstr. 10,
and Dr. W. Kühl, Hamburg 36, patent attorneys
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. September 1955Claimed priority:
V. St. v. America September 30, 1955
Donald H. Preist, Mill Valley, Calif. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenDonald H. Preist, Mill Valley, Calif. (V. St. A.),
has been named as the inventor
diese Weise entsteht ein Fächer von solcher Gestalt, wie er in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, welche die oberen und unteren Flächen des Fächers darstellen. Da somit die Elektronen von der Kathode nicht auf die Steuerelektrode auftreffen können, so nimmt die Steuerelektrode auch keinen Strom auf, und daher entsteht auch keine schädliche, durch Elektronenaufprall verursachte Strahlung. Die Schwierigkeiten der Gittererhitzung und der Gitterstrahlung treten nicht auf.this creates a fan of such a shape as shown in Fig. 1 by the dashed lines which represent the top and bottom surfaces of the fan. Since the electrons from the The cathode cannot strike the control electrode, so the control electrode does not take any Electricity and therefore no harmful radiation caused by electron impact is generated. the Difficulties of grid heating and grid radiation do not arise.
Die Fokuselektrode wird gewöhnlich mit einer Kathodenspannung betrieben. Unter dieser Bedingung stellt die Elektrode ein Verzögerungsfeld für die Elektronen dar und sucht somit den Elektronenstrom in dem Bereich der Kathode zurückzuhalten.The focus electrode is usually operated with a cathode voltage. On this condition the electrode represents a retardation field for the electrons and thus seeks the electron flow in to retain the area of the cathode.
An die Anode wird gewöhnlich eine positive Spannung angelegt. Solange aber die Steuerelektrode ohne positive Spannung gegenüber der Kathode ist, verhindert die Schirmwirkung der Steuerelektrode einen Fluß der Elektronen von der Kathode zu der Anode. Auch wenn also Anodenspannung vorliegt, wird der Fächer abgetrennt, wenn die Steuerelektrode Kathodenspannung hat.A positive voltage is usually applied to the anode. But as long as the control electrode without If the voltage is positive compared to the cathode, the shielding effect of the control electrode prevents one Flow of electrons from the cathode to the anode. So even if there is anode voltage, the Compartments separated when the control electrode has cathode voltage.
Wenn an die Steuerelektrode eine positive Spannung angelegt wird, verursacht das hierdurch hergestellte Beschleunigungsfeld einen Strom der Elektronen von der Kathode zu der Anode, wobei die Stromstärke von der Spannung der Steuerelektrode abhängt.When a positive voltage is applied to the control electrode, it causes the resultant Accelerating field a flow of electrons from the cathode to the anode, the current intensity of the voltage of the control electrode depends.
Die Röhre arbeitet somit in sehr einfacher Weise von der Abschaltung bis zum vollen Anodenstrom mit scharf abgetrennten Kennlinien, wodurch die RöhreThe tube thus works in a very simple manner from switching off to full anode current sharply separated characteristics, making the tube
809 768/410809 768/410
für Schaltungen, hoher Spannung besonders geeignet ist. Da der Fächer radial verläuft, kann mit ihm eine große Stromstärke verkraftet werden.is particularly suitable for high voltage circuits. Since the fan runs radially, a large currents can be handled.
Wie bereits erwähnt, wird die Fokuselektrode gewöhnlich mit Kathodenspannung betrieben. Es ist somit hervorzuheben, daß keine negative Vorspannung an der Fokuselektrode für den Betrieb der Röhre notwendig ist. Die Fokuselektrode kann aber auch mit negativer Spannung betrieben werden. Wenn die Fokuselektrode mit negativer Spannung arbeitet, so wird der Stromfluß durch die Röhre verringert. Dies macht es möglich, eine zusätzliche Modulation des Elektronenfächers durch Änderung der Spannung an der Fokuselektrode zu erzielen.As already mentioned, the focus electrode is usually operated with cathode voltage. So it is It should be emphasized that no negative bias on the focus electrode is necessary for the operation of the tube is. The focus electrode can, however, also be operated with negative voltage. If the If the focus electrode works with negative voltage, the current flow through the tube is reduced. this makes it possible to apply an additional modulation of the electron fan by changing the voltage to achieve the focus electrode.
Wie im besonderen aus der Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Röhre eine Kathode 5, eine Fokuselektrode 6, eine Steuerelektrode 7 und eine Anode 8 auf.As can be seen in particular from FIG. 2, the tube has a cathode 5, a focus electrode 6, a control electrode 7 and an anode 8 .
Die Kathode 5 weist eine Heizspule und einen mit Oxyd bedeckten zylindrischen Strahlungsring 10 auf, der zwischen oberen und unteren Aietallplatten 11 und 12 angeordnet ist. Die Kathode wird von einem zylindrischen Metallrand 14 unterstützt, welcher mit der unteren Platte 12 verbunden ist und sich vorteilhaft aus der Röhrenhülle heraus erstreckt, um eine Anschlußstelle 141 für die Kathode zu bilden. Eine Heizspule für die Kathode ist in Form einer Drahtspule 15 vorgesehen, welche von dem Kathodenring mittels des isolierenden Materials 16 getrennt liegt. Das obere Ende des Drahtes 15 ist an die obere Kathodenplatte 11 angeschlossen, so daß der Kathodenträger 14 sowohl als Anschlußstelle für die Heizspule als auch für die Kathode dient. Das untere Ende des Drahtes 15 geht durch einen Isolierungsstöpsel 18 in der unteren Kathodenplatte 12 hindurch nach unten zu einem metallenen Stift 19. Dieser Stift 19 ist konzentrisch innerhalb des Kathodenträgers 14 untergebracht und von diesem durch einen ringförmigen Verschlußstöpsel 20 aus isolierendem Material getrennt. Die metallenen Teile der Kathode sowie die verschiedenen anderen noch weiter unten erwähnten metallenen Teile werden vorzugsweise aus einem Material gemacht, welches eine gute elektrische Leitfähigkeit hat.The cathode 5 has a heating coil and a cylindrical radiation ring 10 which is covered with oxide and which is arranged between upper and lower metal plates 11 and 12. The cathode is supported by a cylindrical metal rim 14 which is connected to the lower plate 12 and advantageously extends out of the tube shell to form a connection point 141 for the cathode. A heating coil for the cathode is provided in the form of a wire coil 15 which is separated from the cathode ring by means of the insulating material 16 . The upper end of the wire 15 is connected to the upper cathode plate 11 , so that the cathode carrier 14 serves both as a connection point for the heating coil and for the cathode. The lower end of the wire 15 passes through an insulating plug 18 in the lower cathode plate 12 down to a metal pin 19. This pin 19 is housed concentrically within the cathode carrier 14 and separated therefrom by an annular plug 20 made of insulating material. The metal parts of the cathode as well as the various other metal parts mentioned below are preferably made of a material which has good electrical conductivity.
Die Fokuselektrode 6 weist ein Paar in einem Abstand voneinander liegende ringförmige Platten 22, 23 aus Metall auf, welche neben den gegenüberliegenden Enden des Strahlungsringes 10 angeordnet sind. Ein rohrförmiger Tragschirm 24 aus Metall erstreckt sich von der unteren Platte 22 nach unten und ragt aus der Röhrenhülle nach außen heraus, um eine Anschlußstelle 241 für die Fokuselektrode zu bilden. Ein schalenartig gestalteter Kappenschirm 25 und ein rohrförmiger Ansatz 251 aus Metall erstrecken sich über die obere Ringplatte 23 nach oben. Es ist zu erkennen, daß der röhrenförmige Tragschirm 24 den Kathodenträger 14 konzentrisch umgibt und von diesem durch einen ringförmigen Stöpselabschluß 26 aus isolierendem Material abgetrennt ist. Es sind Mittel in Gestalt einer oder mehrerer senkrechter Rippen, wie beispielsweise metallene Stifte27 (Fig. 3), vorgesehen, um die Platten 22 und 23 miteinander zu verbinden.The focus electrode 6 has a pair of annular plates 22, 23 made of metal, which are at a distance from one another and which are arranged next to the opposite ends of the radiation ring 10 . A tubular metal support screen 24 extends downwardly from the lower plate 22 and protrudes outwardly from the tubular envelope to form a connection point 241 for the focus electrode. A shell-like shaped cap screen 25 and a tubular extension 251 made of metal extend over the upper ring plate 23 upwards. It can be seen that the tubular supporting screen 24 concentrically surrounds the cathode carrier 14 and is separated from it by an annular plug closure 26 made of insulating material. Means in the form of one or more vertical ribs, such as metal pins 27 (Fig. 3), are provided to connect the plates 22 and 23 together.
Die Steuerelektrode 7 weist ein Paar in einem Abstand voneinander liegende ringförmige Platten 30 und 31 auf, die aus Metall gefertigt sind und außerhalb der Elektrodenplatten 22 und 23 liegen. Ein rohrförmiger, aus Metall bestehender Tragschirm 32 erstreckt sich von der oberen Platte 31 bis zum oberen Ende der Röhre, wo er an einem Stöpsel 33 angelötet ist. Da die Röhre für hohe Spannungen bestimmt ist, ist an dem Stöpsel 33 ein Corona- oder Glimmring 34 angelötet, um eine Funkenbildung zu vermeiden. EinThe control electrode 7 has a pair of annular plates 30 and 31 which are spaced apart from one another and which are made of metal and lie outside the electrode plates 22 and 23. A tubular support screen 32 made of metal extends from the top plate 31 to the top of the tube where it is soldered to a plug 33. Since the tube is intended for high voltages, a corona or glow ring 34 is soldered to the plug 33 in order to avoid spark formation. A
rohrförmiger, metallener Randteil 35 erstreckt sich von der unteren Ringplatte 30 nach unten. Die ringförmigen Platten 30 und 31 sind miteinander durch einen oder mehrere senkrechte Rippen, wie beispielsweise metallene Bolzen 36 (Fig. 3), verbunden.tubular, metallic rim portion 35 extends from the lower ring plate 30 downwards. The annular plates 30 and 31 are connected to one another by one or more vertical ribs such as metal bolts 36 (Fig. 3).
Die Anode 8 weist ein Paar metallener Ringe 38, 39 auf, die an ihren äußeren Enden miteinander hart verlötet und so gestaltet sind, daß eine V-förmig gestaltete, ringförmige Nut 40 gebildet wird, welche ίο sich zur Kathode hin öffnet.The anode 8 has a pair of metal rings 38, 39 which are brazed to one another at their outer ends and are designed so that a V-shaped, annular groove 40 is formed, which ίο opens towards the cathode.
Der Grund für die Ausbildung einer solchen mit einer Nut versehenen Anode besteht darin, innerhalb
der Anode die Elektroneia einzufangen, die durch das Bombardement durch den Elektronenfächer entstehen,
so daß diese nicht zu der positiven Steuerelektrode gelangen können. Die Anodenringe 38., 39 werden von
einer ringförmigen metallenen' Scheibe42 getragen, welche an dem oberen Anodenring 39 angelötet oder
in anderer Weise befestigt und zwischen den metallenen Verschluß ringen 43 und 44 festgeklemmt ist, die an
ihren äußeren Enden miteinander verschweißt sind und die Anodenanschlußstelle bilden. Wenn die Röhre
für einen Hochspannungsbetrieb benutzt wird, ist die Möglichkeit einer inneren Funkenbildung zwischen der
Steuerelektrode vorhanden, insbesondere wenn letztere während des Schaltbetriebes abgeschaltet wird.
Um diese Möglichkeit einer Funkenbildung zu verringern, sind die äußeren Kanten der Flansche 30., 31
und die Innenkanten der Ringe 38 und 39 vorzugsweise abgerundet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Hülle für die Röhre weist einen unteren schalenförmigen Abschnitt 47 aus isolierendem Material auf,
dessen Verschluß ring 43 in den oberen Rand eingeschmolzen ist. Der Boden dieses schalenförmigen
Abschnittes 47 hat eine öffnung, die das Einführen des Elektrodentragschirmes 24 ermöglicht, während
ein Verschlußring 48 in dem Rand der öffnung eingeschmolzen und verlötet oder in anderer Weise an
dem Schirm 24 festgelegt ist. Die Hülle weist ferner einen umgekehrt schalenförmigen oberen Teil 49 aus
Isoliermaterial auf, wobei der Verschluß ring 44 in dem unteren Rand eingeschmolzen ist. Der obere Teil
des Abschnittes 49 hat eine Öffnung für den Durchgang eines Stöpsels 33, und ein Verschlußring 50 ist
in dem Rand der öffnung eingeschmolzen und an dem Stöpsel 33 angelötet oder in anderer Weise befestigt.The reason for the formation of such a grooved anode is to capture the electrons generated by the bombardment through the electron fan within the anode so that they cannot reach the positive control electrode. The anode rings 38., 39 are carried by an annular metal 'disc 42 which is soldered or otherwise attached to the upper anode ring 39 and clamped between the metal closure rings 43 and 44 which are welded together at their outer ends and which Form anode connection point. If the tube is used for high-voltage operation, there is the possibility of internal sparking between the control electrode, especially if the latter is switched off during switching operation. To reduce this possibility of sparking, the outer edges of the flanges 30, 31 and the inner edges of the rings 38 and 39 are preferably rounded, as shown in FIG.
The shell for the tube has a lower shell-shaped portion 47 made of insulating material, the closure ring 43 is melted into the upper edge. The bottom of this dish-shaped portion 47 has an opening which allows the insertion of the electrode support screen 24, while a locking ring 48 sealed into the edge of the opening and is soldered or fixed in another manner on the screen 24th The shell also has an inverted cup-shaped upper part 49 made of insulating material, wherein the locking ring 44 is fused in the lower edge. The upper part of the section 49 has an opening for the passage of a plug 33, and a locking ring 50 is melted into the edge of the opening and soldered to the plug 33 or fastened in some other way.
Durch Anordnung der Anschlußstelle für die Anode 8 am Umfang der Hülle und der Steuer- und Fokuselektrodenanschlußstellen 33 und 24 an gegenüber liegenden Enden der Hülle wird ein Maximum von Abstand und Isolierraum zwischen den Anschlußstellen geschaffen, was für Hochspannungsarbeiten erwünscht ist. ·By arranging the connection point for the anode 8 on the circumference of the sheath and the control and focus electrode connection points 33 and 24 at opposite ends of the sheath, a maximum of spacing and insulating space is created between the connection points, which is desirable for high-voltage work. ·
Es ist erwünscht, die Kathode von der Steuerelektrode und Anode zu schützen, mit Ausnahme in der Linie des radialen Fächers, um Streufelder zu vermeiden, welche das Fächerfeld zerstören, das durch die Fokus- und Steuerelektroden gebildet wird. Dies ist einer der Gründe für die Schaffung eines langen, rohrförmigen Teiles 24 und des vollständigen Kappenschirmes 25 an den Ringplatten 22 und 23 der Fokuselektrode 6. In der gleichen Weise besteht einer der Gründe für die Schaffung der langen, rohrförmigen Teile 32 und 35 an den Ringplatten 31 und 30 der Steuerelektrode darin, die Anode von der Kathode und der Fokuselektrode zu schützen. Außerdem dienen die rohrartigen Teile 24., 32 und 34 und der Kappenschirm 25 dazu, ein Bombardement der Hülle durch Streuelektronen zu verhindern, was die Ursache zu einem Bersten des isolierenden Materials sein kannIt is desirable to protect the cathode from the control electrode and anode, except in the line of the radial fan, in order to avoid stray fields which destroy the fan field formed by the focus and control electrodes. This is one of the reasons for creating a long, tubular part 24 and the complete canopy screen 25 on the ring plates 22 and 23 of the focus electrode 6. In the same way, one of the reasons for creating the long, tubular parts 32 and 35 on the Ring plates 31 and 30 of the control electrode are used to protect the anode from the cathode and the focus electrode. In addition, the tube-like parts 24, 32 and 34 and the cap screen 25 serve to prevent the shell from being bombarded by stray electrons, which can cause the insulating material to burst
Claims (9)
USA.-Patentschriften Nr. 2 409 644, 2 414 843;
britische Patentschrift Nr. 503 852.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,409,644, 2,414,843;
British Patent No. 503 852.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1051994XA | 1955-09-30 | 1955-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1051994B true DE1051994B (en) | 1959-03-05 |
Family
ID=22304577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE11827A Pending DE1051994B (en) | 1955-09-30 | 1956-01-16 | Ring-shaped electron tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1051994B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB503852A (en) * | 1937-10-14 | 1939-04-14 | Marconi Wireless Telegraph Co | Improvements in or relating to electron discharge devices for translating mechanical movements into electrical variations |
US2409644A (en) * | 1941-04-11 | 1946-10-22 | Bell Telephone Labor Inc | Electron discharge apparatus |
US2414843A (en) * | 1943-06-16 | 1947-01-28 | Sperry Gyroscope Co Inc | High-frequency apparatus utilizing electron debunching |
-
1956
- 1956-01-16 DE DEE11827A patent/DE1051994B/en active Pending
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