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Schirmgitterröhre mit mehreren die Kathode koaxial umschließenden
Gittern Die Erfindung betrifft Entladungsröhren mit mehreren Gittern, insbesondere
Schirmgitterröhren. Bei derartigen Röhren ist es erwünscht, daß die den Anodenstrom
in Abhängigkeit von der Anodenspannung darstellende Charakteristik möglichst horizontal
verläuft, um eine Durchsteuerung bis zu kleinen Anodenspannungen zu ermöglichen,
d. h. daß der Knickpunkt der Charakteristik möglichst weit in das Gebiet niedriger
Anodenspannungen rückt. Diese Form der Charakteristik läßt sich aber vielfach infolge
der an der Anode bzw. am Gitter auftretenden Sekundäremission nicht erreichen. In
dem Bereich, in welchem die Anodenspannung kleiner als die Schirmgitterspannung
ist, werden Sekundärelektronen von der Anode freigemacht und vom Schirmgitter an
sich gezogen. Die Charakteristik erhält dadurch eine meist sehr starke Einsenkung,
und der Knickpunkt, welcher für die Durchsteuerung maßgebend ist, rückt in das Gebiet
höherer Anodenspannungen. Bei Durchsteuerung zu kleineren Anodenspannungen treten
in der abgegebenen Spannung dann zu starke Verzerrungen auf. Ist die Anodenspannung
größer als die verwendete Schirmgittergpannung, dann steigt der Anodenstrom auf
Kosten des durch Sekundäremission geschwächten Schirmgitterstromes. Die sekundären
Schirmgitterströme stören insofern, als sie den an und für sich möglichst horizontal
,gewünschten Kurvenverlauf je nach der Stärke der Sekundäremission etwas steiler
machen. Da die Stärke der Sekundäremission im Laufe der Zeit Schwankungen unterworfen
ist, leidet außerdem die Konstanz der Röhreneigenschaften darunter.
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Ein weiterer Nachteil der Röhren üblicher Bauart besteht darin, daß
die heiße Anode das Steuergitter aufheizt und zur thermischen Emission von Elektronen
anregt, insbesondere dann, wenn wie gewöhnlich Oxydkathoden zur Anwendung kommen.
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Die unliebsame Erscheinung der Sekundär elektronenemission hat man
bisher dadurch zu beseitigen versucht, daß man zwischen der Anode und dem Schirmgitter
entweder durch besondere.Dimensionierung oder Formgebung der Anode bzw. durch Anordnung
eines besonderen Gitters eine Potentialsenke schuf, die von den langsamen Sekundärelektronen
des Schirmgitters bzw. der Anode nur schwer überwunden werden kann. Diese bekannten
Maßnahmen machen aber entweder die Anordnung einer zusätzlichen Gitterelektrode
oder eine Vergrößerung der Dimensionen notwendig.
Die Gitteremission
suchte man dadurch zti unterbinden, daß man z. B. ` ut wärmeleitende Gitterdome
verwendete, Külilfalinen am Gitter anbrachte oder dasselbe mit die Emission beseitigenden
L"berzügen versah.
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Durch die vorliegende Erfindung «-erden die genannten \acliteile in
einfacher Weise beseitigt.
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Gemäß der 1?rtitidutig bestellt bei eitrer Schirmgitterröhre mit mehreren
-konaxialen Gittern die Anode aus zwei oder mehreren Platten, welche in radialer
Richtung sich längs der Systemachse erstreckend angeordnet sind. Dadurch gewinnt
nian den Vorteil, daß die all der Anode erzeugte Wanne nur in sehr geringelt Nlal.le
die Gitter trifft bztv., wie dies bei Anoden der Fall ist, welche die übrigen Elektroden
ganz oder zum "heil umschließen, im Entladtuigsritim gestaut wird. Die Stauung der
Wärme wirkt sich insbe: sondere im Auftreten der gefürchteten therinisc.hen Emission
der Steuergitterdrähte aus, die inan bisher durch die obenerwäbnten MaP')nahinen
bekämpfte. Solche Maßnahmen sind im allgenieineit überflüssig, wenn inan die Anordnung
nach der Erfindung triilt. Da bei dieser Aitordnitiig die Wä rmeabstrahlung von
der Anode in einer solchen Richtung erfolgt, daß nachteilige Wirkungen dadurch nicht
eintreten können, hat rnan es in der Hand, die Anodenverlustleistung weit über das
))bliche Mali zu steigern und die Anodenbleche so weit zu erhitzen, da].; sie im
Betriebe --lühen. Als Material für die Bleche kann man dann etwa Molvbd'in oder
Taltal wählen.
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Ferner nimmt auch das die Elektroden umgebende elektrische Feld eine
solche Gestalt an, daß an der Anode etwa gebildete Sekundärelektronen nur schwer
oder gar nicht von der Anode loskommen können. Die Konfiguration des Potentialfeldes
wird noch günstiger, wenn man das gesamte Elektrodensystem mit einem auf einen festen
Potential, z. B. Erdpotential, befindlichen Schirm umgibt. Dieser Schirm braucht
das Elektrodensystem nicht vollkommen zu umschließen, insbesondere kann er in der
Umgebung der Anoden weggelassen werden.
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Die Erfindung wird durch die beigegct>enen Figuren verdeutlicht.
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Fig. i zeigt schematisch das Elektr odensystem einer Röhre nach der
vorliegenden Erfindung. Die Kathode i, welche direkt oder indirekt geheizt tverdeii
kann, ist von einem Steuergitter 2, dieses wieder von einem Schirmgitter 3 umgeben.
Die radial angeordneten AnoclenblecIle sind nlit -. ])(-zeichnet. Das ganze Elektrodensystem
ist von einem Schirm 5 umgeben. Der Schirm hat die Aufgabe, Streuelektronen voll
der Glaswand fernzuhalten und eventuell die Form der Potentiallinien in günstigem
Sinne zu beeinflussen. Er wird auf `konstantem Potential gehalten, welches stets
niedriger sein soll als das Anodenpotential. Zur Veranschaulichun- des Feldverlaufes
ist ferner eine Niveaulinie 6 des Potentials punktiert eingezeichnet.
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Fig.2 zeigt eine ähnliche Röhre. Auch hier ist die Kathode 7 von einem
Steuergitter 8 und einem Schirmgitter 9 umgeben. Der Schirm io bzw. i 1, welcher
sich bei dem gezeichneten Beispiel auf Kathodenpotential befinden möge, umschließt
das Elektrodensystein nur zum Teil und lä(3t insbesondere die beiden Anodenplatten
12 frei.
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Die Anwendung der Erfindung ist natürlich nicht nur auf Röhren beschränkt,
welche die iii deti beiden Figuren dargestellte Elektrodenzahl besitzen. Insbesondere
kann auch eine gröl,')ei-(" Zahl voll Anodenplatten, 'Steuergittern oder auch ein
Raumladegitter vorgeselteit seil).
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Den mechanischen Aufbau der Röhre zeigt Fig. 3 in Ansicht. Die Kathode
13, welche bei dem dargestellten Beispiel direkt beheizt ist wid Stromzuführungen
14 und 15 besitzt, wird von den) Steuergitter 16 umgeben, well-lies durch die Halterungen
17 und - 18 gestützt wird. [lin das Steuergitter herum liegt das Schirmgitter 19,
welches durch die Halterungen 20 und 21 getragen wird. Die beiden Anodenplatten
werden durch die Stäbe 24 und 25 gehaltert. Man erkennt in der Figur auch die auf
Kathodenpotential befindlichen Schirme 26 und 27. Alle Halterungsdrähte sind in
dein Quetschfuß 28 eingeschmolzen.
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Außer den bereits genannten Vorteilen zeichnet sich die nette Röhre
auch dadurch aus, daß ihre Herstellung infolge der Einfachheit der Bauteile nur
geringen technischen Aufwand erfordert.