DE856768C

DE856768C - Electric discharge tubes with secondary emission electrode

Info

Publication number: DE856768C
Application number: DEN2419D
Authority: DE
Inventors: Adrianus Johannes Wil Overbeek
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1943-02-15
Filing date: 1944-02-11
Publication date: 1952-11-24
Also published as: FR901951A; CH239640A; GB626710A; BE454404A; NL59460C; US2537923A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBENAM 24. NOVEMBER 1952ISSUED NOVEMBER 24, 1952

N 2419 VIIIc j 21 gN 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.The invention relates to an electrical discharge tube with a secondary emission electrode, d. H. an electrode that generates several secondary electrons when a primary electron of a suitable speed hits the ground emitted. Such an electrode is also called an auxiliary cathode.

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.The released secondary electrons must be drawn towards the anode through the field between the anode and the auxiliary cathode. This field must therefore have a certain value, especially on the surface of the auxiliary cathode, in order to prevent a space charge that is a hindrance to the secondary emission electrode from being produced. In normal secondary emission tubes, in which one or at most two multiplication stages are used, the potential difference between the anode and the preceding auxiliary cathode is usually not more than 50 volts, so that the total tube voltage does not become too high. So if the field between the anode and the auxiliary cathode is to be sufficiently strong, the distance between the two should be chosen to be small.

Es ist bereits bekannt, die Hilfskathode als Netz von Metallgaze mit einem darauf angebrachtenIt is already known the auxiliary cathode as a mesh of metal gauze with a attached to it

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.To train activating agents. The anode is then a short distance behind the network. this has the disadvantage that a large part of the primary electrons pass through the network and to Anode arrives without having triggered secondary electrons. Also known is the flat secondary emission electrode and placing the flat anode at a fairly large angle with respect to one another. The auxiliary cathode is then in the path of the primary electrons, and the anode is arranged on the side. In general, however, the field is not strong enough to prevent space charges.

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.To make the field between the two electrodes stronger, it is necessary to adjust the angle very small to choose. But this has the disadvantage that if the anode voltage is somewhat too high, the z. B. occurs at low modulation or otherwise, some of the primary electrons immediately migrates to the anode without having triggered secondary electrons at the auxiliary cathode. As a result of high anode voltage, the paths of the primary electrons are so strongly curved that they lead to Anode instead of the auxiliary cathode. This adverse effect also occurs when due to Anas Order of apertures has been achieved that the Primary electron bundle reaches the auxiliary cathode only at the normal anode voltage. A narrowing of the diaphragms would result in the current at the same voltage from the cathode to the auxiliary cathode is much too low.

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.The invention avoids these disadvantages in that in a secondary emission tube in which the The anode is arranged outside the paths of the primary electrons, the anode is curved is and its convex side facing the secondary emission electrode, such that the distance between the anode and the secondary emission electrode decreases with increasing distance from the primary cathode. The distance between the two should of course be small, and the greatest curvature of the anode lies at least approximately in the plane of the orbits of the primary electrons. So the anode is curved in the same sense as the orbits of the primary electrons, and the latter arrive consequently, in spite of the increased anode voltage, not so easily to the 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. In a particularly favorable embodiment, the secondary emission electrode is the same Senses curved like the anode. The distance between the two electrodes is then about the entire surface as small as possible, whereby space charges between the anode and the auxiliary cathode do not noticeably affect the auxiliary cathode. Another advantageous one Embodiment of a tube according to the invention are two cathodes and two anodes, but only a single secondary emission electrode, the effective parts of which point towards the corresponding anodes are curved. The tube is particularly favorable for use in a so-called Push-pull circuit, because the supply of the auxiliary cathode does not have any high-frequency voltage in with respect to the cathode leads. The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example.

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. Ι is a section of the electron system of a Discharge tube with an auxiliary cathode placed at a small angle with respect to the anode is;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Elektrodensystem einer Röhre, in der die Anode mit der konvexen Seite der Hilfskathode zugewendet ist;Fig. 2 is a section through the electrode system of a tube in which the anode with the convex Side facing the auxiliary cathode;

Fig. 3 zeigt das Elektrodensystem einer Röhre mit zwei Kathoden, zwei Anoden und einer Sekundäremissionselektrode. Fig. 3 shows the electrode system of a tube with two cathodes, two anodes and a secondary emission electrode.

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. I, which is a horizontal section of the The electrode system is represented by the cathode with 1, the control grid with 2 and the screen grid with 3 designated. The electrons emitted by the cathode are attracted to the auxiliary cathode. the Electronic orbits are indicated by solid lines with arrows. The one from the auxiliary cathode Secondary electrons that are released are drawn towards the anode 5. The tension on the screen grid is 150 volts with respect to the cathode, that of the auxiliary cathode 250 volts and that of the anode 300 volts. The screens 6 serve the purpose of excluding the primary electrons at the normal anode voltage to feed the auxiliary cathode. If the anode voltage is caused by any cause, e.g. B. only gets too high by 10 or 15 volts, so will the Primary electron lanes already curved so much more that the slowest reach the anode directly. This is shown schematically with dashed lines indicated.

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.In Fig. 2 the list is the same as in Fig. I. The anode 5 is here with the convex one Side facing the auxiliary cathode and thus avoids the curved electron paths, whereby the primary electrons cannot easily reach the anode even with increased anode voltage.

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-Fig. 3 is a horizontal section of a push-pull tube. The tube has two electrode systems, to which the auxiliary cathode 4 with the activated parts 7 is common. The anode 5 associated with each cathode is divided into two parts, as is that Secondary emission electrode 4. However, it is also possible to use the secondary emission electrode and the Form anode with circular symmetry perpendicular to the plane of the drawing, so that they are undivided. the The cathode and the grid must then have their axis parallel to the axis of the secondary emission electrode lie. The activated parts of the auxiliary cathode are in the same sense as the two opposite ones Curved anodes. As a result, the distance between the electrodes mentioned can be very small so that practically no obstructive space charge is noticeable in front of the auxiliary cathode, too when the voltage difference between the two is small. The two anodes 5 are on the Primary winding 8 of the output transformer with secondary winding 9 to which the load resistor can be connected to each other. The anode voltage is the mean

anzapfung ίο der Primärwicklung des Ausgangstransformators zugeführt.tapping ίο the primary winding of the output transformer fed.

Claims

Patent claims:

i. Electric discharge tube with secondary emission electrode, in which the anode is arranged outside the orbits of the primary electrons, characterized by the fact that the anode is curved is and its convex side facing the secondary emission electrode, such that the Distance between the anode and the secondary emission electrode with increasing distance the cathode decreases.

2. Electrical discharge tube according to claim i, characterized in that the secondary emission electrode is curved in the same sense as the anode.

3. Electrical discharge tube according to claim ι or 2, which has two cathodes and two Anodes is provided, characterized in that only one secondary emission electrode is present whose two effective parts are curved and their hollow side the corresponding Turn to anodes.

1 sheet of drawings