Elektronenröhre. Die Erfindung betrifft eine Elektronen röhre, bei welcher der störende Einfluss voii dem Elektronenaufprall ausgesetzten Isola toroberflächen und auf nicht definiertem Potential gehaltenen Leitern auf den Ent ladungsvorgang durch Abschirmmassnahmen ausgeschaltet wird.
Es ist bekannt, da.ss die Entladungsstrecke einer Elektronenröhre, welche das empfind lichste Relaissystem darstellt, über das die Technik derzeit verfügt, auch auf an sich schwache Störungen, deren Quellen sowohl ausserhalb, als auch innerhalb des Ent ladungsgefässes liegen können, anspricht, so dass eine sorgfältige Abschirmung der Röhre und insbesondere der Entladungsbahnen selbst am Platze ist. Dieser Gesichtspunkt spielt vor allem auch in Anfangsstufen eines Verstärkers oder Empfängers eine Rolle, da gerade dort kleine Nutzamplituden vorliegen, "velche leicht von Störungen übertroffen oder erheblich beeinflusst werden können.
Dem- entsprechend wurde auch schon eine Reihe von Abschirmmassnahmen vorgeschlagen, um entweder von aussen kommende Störfelder unschädlich zu machen oder den Einfluss von Wandladungsvorgängen auszuschliessen. Hierzu gehört zum Beispiel die Metallisie- rung des Glaskolbens auf der Innen- oder Aussenseite, die Anbringung eines zwischen der Glaswand und dem Elektrodensystem befindlichen Metallzylinders oder auch die Kapselung des Elektrodensystems mittelst eines Metallkörpers.
Nach unseren Unter suchungen sind diese Massnahmen nicht in allen Fällen ausreichend, und sie genügen vor allem nicht, um die Störungen, welche durch die aus der eigentlichen Entladungs bahn heraustretenden Elektronen und deren Beeinflussung .durch Störfelder verursacht werden, zu beseitigen. Um dies in vollem Umfange zu erreichen, ist es vielmehr erfin dungsgemäss notwendig, durch eine Ab schirmvorrichtung dafür zu sorgen, dass weder Isolierteile noch auf nicht definiertem Potential gehaltene Leiter von Elektronen getroffen werden können.
Zum besseren Verständnis des Erfin- dungsge0,enstandes wird auf folgende Zu sammenhänge und Vorgänge innerhalb einer Entladungsröhre Bezug genommen: Jedes Elektrodensystem der bisher üblichen Aus führungsform bietet die Möglichkeit, dass Elektronen an verschiedenen Stellen die cigentliche, zwischen Kathode und Anode verlaufende Entladungsbahn verlassen und sich innerhalb des Glaskolbens bewegen. Solche Austrittspunkte finden sich beispiels weise bei Elektrodensystemen mit beiderseits offenen zylindrischen oder prismatischen Elektroden an den offenen Stirnseiten.
Elek tronen treten auch in die Umgebung über, wenn die äusserste Elektrode, welche zumeist als Anode dient und auf einem hohen posi tiven Potential gehalten wird, durchbrochen ausgeführt ist. Dies geschieht aus ther mischen Gründen, um die Wärmeabstrah lung aus dem Innern des Entladungsraumes zu fördern und eine unerwünschte Tempera turerhöhung, welche zur thermischen Emis sion nicht geheizter Elektroden, zum Beispiel der Gitter, Anlass gibt, zu vermeiden. Der Elektronenaustritt wird besonders auch bei solchen Elektrodensystemen begünstigt, in denen die äussere Elektrode keine geschlos sene Fläche darstellt, wie es häufig bei plattenförmigen Anoden der Fall ist.
Die Störungen, welche durch diese im Vakuum raum befindlichen Elektronen hervorgerufen werden, können mannigfacher Art sein und hängen sowohl mit der Einwirkung äusserer Felder, als auch mit dem elektrischen Zu stand der Isolierteile zusammen.
In dem Raum zwischen dem Elektroden system und der Glaswand vorhandene Elek tronen bilden dort Raumladungen, deren Be stand und Verteilung vielfach von Zufällig keiten abhängt. Diese sind daher oft labil und neigen zu sprungweisen Übergängen. welche. sich beispielsweise als knackende Geräusche unangenehm .bemerkbar machen. Unter Umständen tritt auch eine periodische Pendelbewegung dieser freien Raumladun gen nach Art der Barkhausen-Kurzschwin- gungen auf.
Es ist leicht einzusehen, dass diese Raumladungen gegen äussere Felder bedeutend empfindlicher sind als der inner halb des eigentlichen Entladungsraumes zwi schen den Elektroden übergehende und durch definierte Potentiale gesteuerte Elektronen strom.
Weitere Störungen können von solchen im Innern des Glaskolbens befindlichen Iso latoren oder Leitern ausgehen, welche nicht auf einem definierten Potential gehalten und durch die Elektronen aufgeladen werden. Die Grösse und der Bestand dieser Ladungen hängt vielfach von Zufälligkeiten ab und bringt eine weitere Unsicherheit in die Funk tion der Röhre.
Schliesslich wären in diesem Zusammen hang noch Sekundäremissionseffekte der Iso lierteile mit besonderem Nachdruck zu er wähnen. Die Innenwand des Glaskolbens, sowie die zur Halterung des Elektroden systems dienenden Isolierbrücken können durch Kriechströme, welche von der Anoden einschmelzung ausgehen, auf positives Poten tial aufgeladen werden. Dieser Fall tritt mit grosser Wahrscheinlichkeit -dann auf, wenn die Anodenspannung eingeschaltet wird, be vor die volle Emission der Kathode erreicht ist, wie dies auf den Betrieb von Röhren in den üblichen Netzanschlussgeräten allgemein zutrifft.
Wenn diese Flächen durch die aus dem Entladungsraum abirrenden oder durch die durchbrochene Anode hindurchtretenden Elektronen mit einer Geschwindigkeit ge troffen werden, -die dem Potential der Fläche entspricht, so werden sie zu Sekundäremis sion veranlagt. Die emittierenden Oberflä chen wirken dann wie Elektroden, und da sie mit dem Steuergitter kapazitiv gekoppelt sind, rufen sie im Gitterkreis je nach Phasen lage ihrer Spannung Dämpfungs- und Kapa zitätsvergrösserungen oder -verkleinerungen hervor.
Alle diese Erscheinungen sind nicht nur an sich sehr störend, sondern ihr Auf treten ist besonders dadurch unangenehm, dass- es sich um weitgehend unkontrollierbare und von Zufälligkeiten abhängige Vorgänge handelt.
Zur Verhinderung dieser Schwierigkeiten wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Röhre mit einer derart beschaffenen und an geordneten Elektronenabschirmvorrichtung zu versehen, dass weder Isolierteile noch auf nicht definiertem Potential gehaltene Leiter von Elektronen getroffen werden können. Nicht abzuschirmen sind selbstverständlich nicht metallisierte Teile des keramischen Kathodenröhrchens von indirekt geheizten Glühkathoden; da diese einerseits mit dem Kathodenpotential in Berührung stehen und anderseits ausserhalb der Flugbahn der Elek tronen liegen, ist eine Störung durch diese Flächen nicht zu erwarten.
Im Bedarfsfalle kann aber leicht darauf geachtet werden, dass der ganze innerhalb der Abschirmvor- r; chtung befindliche Teil des keramischen Kathodenträgers metallisiert oder von beson deren Abschirmflächen abgedeckt ist. Da durch ist die Gewähr gegeben, dass weder unkontrollierbare Aufladungen eintreten noch eine Sekundäremission von Isolierteilen stattfindet.
Die Absehirmflächen der Ab schirmvorrichtung können auch durchbrochen ausgeführt werden, so dass die thermischen Eigenschaften des Elektrodensystems hin sichtlich der Wärmeabstrahlung aus dem Innern des Entladungsraumes nicht ver schlechtert werden. Um in diesem Falle den Übertritt von Elektronen in den Raum ausser halb der Abschirmvorrichtung zu verhindern, kann dieser an ein festes, beispielsweise nega tives oder Kathodenpotential gelegt werden.
An solchen Stellen des Elektrodensystems, wo nachweislich keine Elektronen austreten können oder keine Beeinflussung der Ent ladung stattfinden kann, kann die Abschirm- vorrichtuno; fehlen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Anode aus einem geschlos senen Vollblechzylinder besteht; in diesem Falle kann die Abschirmung durch zwei an den Stirnseiten angeordnete -Kappen erfolgen.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem das Elektrodensystem allseitig um schliessenden Abschirmkäfig dargestellt. Es ist 1 der Glaskolben mit dem Quetschfuss 2, auf welchem das Elektrodensystem montiert ist. 3 bedeutet die Kathode, 4 eine Gitter elektrode und 5 eine beispielsweise als Me tallnetz ausgebildete Anode. Das Elektroden system ist von einem Käfig umgeben, wel cher aus einem zylindrischen Metallnetz G und zwei vollwandigen oder ebenfalls durch brochenen Stirnflächen 7 und ä besteht.
Der Käfig ist mit einer Zuleitung 9 versehen, um so die Möglichkeit zu haben, ihn an ein beliebiges Potential anzuschliessen. Ebenso gut kann dieser aber auch bereits im Innern des Glaskolbens mit einer auf geeignetem Potential befindlichen Elektrode, zum Bei spiel der Kathode, verbunden werden. Die Elektroden werden durch Isolierbrücken 10 und 11, welche ausserhalb des Käfigs G liegen, gehalten und distanziert. Der Getter- träger 12 ist ausserhalb des Käfigs an geordnet.
Die Fig. \2 zeigt eine Röhre, deren Elek- trodensystem eine aus einem Vollblechzylin- der bestehende Anode 20 enthält. Infolge dessen genügt es, Abschirmelektroden nur an den beiden Stirnseiten des Anodenzylinders vorzusehen. Diese bestehen aus zwei aus einem Metallnetz angefertigten Kappen 21 und 22, welche die Enden des Elektroden systems soweit übergreifen, dass ein Austritt von Elektronen in den Raum ausserhalb der Abschirmvorrichtung praktisch ausgeschlos sen ist.
Ebenso ist es unmöglich, dass .das als Träger für die Elektrodenstützen die nende Isolierstück 23 von Elektronen ge troffen wird.