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Kathodenstrahlenröhre mit Glühkathode.
In Glühkathodenverstärkern mit Hilfsgitter hat es sich als besonders zweckmässig erwiesen, dem Hilfsgitter ein niedriges, zweckmässig negatives Potential gegenüber der Kathode aufzuprägen. In diesem Falle nimmt nämlich das Gitter keine Elektronen auf ; der zur Anode fliessende Strom kann infolgedessen vom Gitter aus energielos gesteuert werden und es ist eine sehr hohe Verstärkung möglich.
Mit dieser Wahl des Gitterpotentials sind jedoch auf der anderen Seite wieder gewisse Nachteile verknüpft. Die negative Aufladung des Gitters in Verbindung mit der sogenannten Raumladung der Elektronen, welche den Stromübergang ungünstig beeinflusst, bedingt, dass nur bei hohem Anodenpotential und bei genügend weitmaschigem Gitter das Feld in unmittelbarer Nähe der Kathode eine genügend starke Komponente in Richtung von der Kathode zur Anode hat. um einen grösseren Teil der Elektronen den Übergang zur Anode zu ermöglichen. Es muss also der Einfluss des Gitters auf den Stromübergang wieder künstlich verkleinert werden, was für die Verstärkung natürlich ungünstig ist.
Wäre das Gitter dagegen positiv geladen, so könnte es engmaschig gewählt und demnach mit guter Steuerwirkung ausgestattet werden ; sein eigenes Feld würde dann in demselben Sinne wirken, wie das Anodenfeld und damit den Übergang einer grösseren Zahl von Elektronen ohne weiteres ermöglichen.
Ein positives Potential am Gitter bringt aber den Nachteil mit sich, dass die Verstärkung eine ungleichmässige wird. Stromstösse von hohem Potential, welche dem Gitterpotential überlagert werden, haben zur Folge, dass ein grösserer Teil der von der Kathode ausgehenden Elektronen durch das Gitter zurückgehalten wird als bei einem Stromstoss von niedrigerem Potential. Die erzielte Verstärkung ist somit nicht gleichmässig, was in vielen Fällen, z. B. bei der Sprachverstärkung, von erheblichem Nachteil sein kann.
Gemäss der Erfindung werden nun die beiden Anfordnungen an eine gute Verstärkerröhre, Stromlosigkeit des Gitters und starkes Feld in der Nähe der Kathode, dadurch erfüllt, dass neben der an ein negatives Potential gelegten Gitterelektrode ein bei Gleichrichtern schon vorgeschlagenes, sogenanntes Spannungsnetz in dichter Nähe der Kathode zwischen dieser und dem Gitter angeordnet wird zur Aufhebung der Raumladung. Da das Spannungsnetz an einem konstanten Potential liegt, wird von demselben immer derselbe Bruchteil des jeweiligen Elektronenstromes absorbiert, so dass dasselbe auf den relativen Wert der Verstärkung keinen Einfluss hat. Da ferner das Gitter an einem negativen Potential liegt und überhaupt keinen Strom aufnimmt, so erhält man eine vollkommen gleichmässige Verstärkung.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Fig. I bis 4 der Zeichnung.
In Fig. i bedeutet Y einen Übertrager, der die zu verstärkenden Wechselströme auf das Gitter G eines Kathodenstrahlenrelais transformiert, N ist ein zweiter Übertrager, welcher den durch das Gitter G gesteuerten, von der Anode A zur Glühkathode K abfliessenden Strom auf den Verbraucherkreis transformiert. Wie aus der Figur ersichtlich, ist zwischen G und K erfindungsgemäss der Leiter L eingeschaltet und mit einem gegen die Kathode K konstanten positiven Potential behaftet, indem er beispielsweise an einen Zwischen-
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punkt der Anodenbatterie a angeschlossen ist. Die Batterie b prägt dem Gitter in bekannter Weise eine schwach negative Spannung gegen die Kathode K auf, welch letztere durch
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Eine Ausführungsform eines Kathodenstrahlenrelais mit Hilfsgitter und positivem Leiter zeigen die Fig. 2 bis 4.
Die Kathode K ist hierbei als gestreckter Leiter ausgebildet und wird von dem in Gestalt eines schraubenförmig gewundenen Drahtes ausgebildeten positiven Leiter L umhüllt. Das Gitter G ist beispielsweise ebenfalls ein nach einer Schraubenlinie gebogener Draht, der den Leiter L umgibt und die Anode A besitzt die Form eines Blechzylinders, der wieder das Gitter G umhüllt. Die Fig. g und 4 zeigen die gegenseitige Anordnung der Elektroden und Sonden im Längsschnitt bzw. Querschnitt.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Kathodenstrahlenrelais mit Glühkathode und Hilfsgitter, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Hilfsgitter (G) und Glühkathode (K) in der Nähe der letzteren ein Leiter (L) angeordnet ist, der an ein konstantes gegen die Glühkathode positives Potential angeschlossen und so in an sich bekannter Weise bemessen ist, dass die infolge der Raumladung am Verlassen der Glühkathode gehinderten Elektronen für den Elektrizitätsleitungsvorgang in der Röhre frei gemacht werden.