Elektrische Entladungsröhre. Die Erfindung bezieht sich auf eine elek- trsche Entla,dungs.röhre, :die ein Elektroden- system mit einem Steuergitter enthält, das zwischen zwei im Betrieb sich:
auf einem hö heren Potential als das Potential dieses Git ters befindenden Elektroden angeordnet ist, wie es zum Beispiel in Mischröhren der Fall ist, in denen sich hin Steuergitter zwischen zwei. Schirmgittern befinden kann.
Es sind bereits einige Mittel bekannt, zum Zwecke, bei diesen Röhren eine möglichst hohe Steilheit der Steuergitterspannungs-An- odenstromcharakteristik zu erhalten.
Es ist zum Beispiel bereits vorgeschlagen worden, die Steilheit dadurch zu steigern, d@ass die aus der Kathode austretenden Elektronen zi?nächst zu einem Bündel vereinigt werden, und d.ass den Elektronenlieses Bündels dann eine bestimmte seitliche Ablenkung erteilt wird, w-obe@i die verschiedenen Elektroden,
insbesondere das Steuergitter, derart bemes sen sind, d.ass die Komponente & T Geschwin digkeit der verschiedenen Elektronen, deren Bahnen verschieden gerichtet ,sind, in Rich tung senkrecht zur Oberfläche des Steuergit- ters -die gleiche ist.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass die Elektronen nicht einer seit lichen Ablenkung unterworfen, sondern, viel mehr zu einen Bündel vereinigt werden sol len, in dem sich die Elektronen gemäss par allelen Bahnen bewegen.
Bei der erfindungs gemässen EntladungsTöhre, in,der sich wenig stens zwei Gitter befinden., (deren wirksame Teile, in Richtung senkrecht zur Kathoden oberfläche gesehen, hintereinander liegen. und bei der auf diese Gitter ein Steuergitter folgt, das zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, deren vorgeschriebene Betriebsspannungen jene des Steuergitters übersteigen,
ist die Konfiguration der Elektroden derart gewählt, dass zwischen je zwei wirksamen Teilen die ser Elektroden ein Bündel gebildet wird, in ,dem sich die Elektronen praktisch in paralle len Bahnen bewegen und dieses Bündel -derart senkrecht auf die Steuergitterfläche auftrifft,
dass .die Gitterfläche von den verschiedenen Bündeln etwa in der Mitte zwischen zwei wirksamen Gitterteilen getroffen wird.
Mittels dieses Röhrenaufbaues ist eine hohe Steilheit erzielbar; es ist notwendig, dass die Steuergitteroberfläche von den in paralle len Bahnen wandernden Elektronen getroffen wird, während die Steuergitterdrähte und son stige Steuergitterteile praktisch nicht von Elektronen getroffen werden dürfen. Dies steht im Zusammenhang mit dem Raum potentialverlauf in der Steuergitterebene, des sen Form in Fig. 3a dargestellt ist und auf den bei der Erläuterung dieser Figur näher eingegangen wird.
Wenn gesagt wird, dass das Bündel die Steuergitterfläche etwa in der Mitte zwi schen zwei wirksamen Teilen treffen muss, so muss man sich dabei. denken, dass etwa die Hälfte des Raumes zwischen zwei Gittertei len von Elektronen getroffen wird und also auf beiden Seiten des Bündels etwa ein Vier tel des Abstandes zwischen diesen Elementen freibleibt.
Gemäss einer bestimmten Ausführungs form, bei der es sich gezeigt hat, dass vor zügliche Ergebnisse erhalten werden können, enthält eine erfindungsgemässe Entladungs röhre ein Elektrodensystem, das aus einer Kathode, zwei Gittern auf positivem Poten tial, deren Windungen in Richtung senk recht zur Kathodenoberfläche hintereinander liegen, dann einem Steuergitter; dessen Win dungen ebenfalls hinter denen der voran gehenden Gitter liegen, und einer auf dieses Steuergitter gegebenenfalls unter Zwischen fügung von einem oder mehreren Gittern fol genden Anode aufgebaut ist.
Bei dieser Aus führungsmöglichkeit besitzt das erste auf die 'Kathode folgende Gitter eine Spannung von 11 V, das zweite Gitter eine Spannung von 25 V, wobei der Abstand Kathode-erstes Gitter 1,5 mm, der Abstand erstes Gitter bis zweites Gitter 1 mm und der Abstand zwei tes Gitter - Steuergitter 2 mm beträgt. Weiter beträgt die Steigung des ersten und des zweiten Gitters 1 mm, die Drahtstärke dieser Gitter 0,25 mm.
Schliesslich sind die Abstände und Spannungen der auf das Steuer gitter folgenden Elektrode bezw. Elektroden derart gewählt, dass das mittlere Raumpoten tial dieses Gitters 3 V beträgt.
Durch Untersuchung eines Modelles einer solchen Röhre, zum Beispiel mit Hilfe einer Kautschukhaut, bei der die elektrischen Ei genschaften der Röhre und der Elektronen lauf mechanisch dargetan werden können, kann man auf einfachem Wege die Umstände ermitteln, unter denen die erwünschte Wir kung, das heisst das Auftreffen eines Bündels paralleler Elektronen auf die Mitte der Steuergitteröffnungen erhalten wird.
Es kön nen zum Beispiel dem Steuergitter auch drei Gitter vorangehen, deren Windungen mit de nen dieses Gitters hintereinanderliegen, oder diese Gitter können aus hintereinanderliegen- den Platten oder Stäben bestehen, derart, dass parallele Elektronenbahnen entstehen.
Die Erfindung wird an Hand eines in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei spiels näher erläutert. In diesen Figuren ist die Elektrodenanordnung der Röhre schema tisch dargestellt.
In den Fig. 1 und 2 ist das Elektroden- System in konzentrischer Aufstellung darge stellt; von den abgebildeten Elektroden ist 1 die Kathode, um welche herum ein Gitter 2, ein Gitter 3 und ein als Steuergitter wirken des Gitter 4 angeordnet sind. Von sämtlichen Gittern befinden sich, wie aus Fig. 2 erhellt, die wirksamen Teile hintereinander. Um das Steuergitter herum ist dann, gegebenenfalls unter Zwischenfügung von einem oder meh reren Gittern, eine Anode angeordnet; diese Anode ist in den Figuren nicht dargestellt.
In Fig. 3a ist der Raum zwischen zwei Gitterteilen 5 abgebildet. In Fig. 3b ist die Anodenstrom - Gitterspannungscharakteristik 6 für den Fall abgebildet, in dem die Elek tronen über den ganzen Raum zwischen den Teilen 5 verteilt sind, und 7 für den Fall, in dem ein den gleichen Strom enthaltendes Bündel ausschliesslich in der Mitte zwischen den Elementen 5 die Gitterfläche erreicht. Der Verlauf des Raumpotentials in der Steuer gitterebene ist durch Linie<B>8</B> bezeichnet.
Um eine hohe Steilheit zu erreichen, ist es erwünscht, dass die verschiedenen Elektronen sich in bezug auf die von dem Steuergitter 4 ausgeübte Wirkung möglichst ähnlich verhal ten, und dass die auf die verschiedenen Elek tronen ausgeübten Kräfte möglichst gleich gross sind. Dies wird nun dadurch erreicht, dass die Elektronen gemäss parallelen Bahnen laufen und an einer solchen Stelle auf der Fläche zwischen den Steuergitterteilen an kommen, wo das Raumpotential möglichst gleichmässig ist.
Wie aus Linie 8 der Fig. 3a hervorgeht, ist der Raumpotentialverlauf in der Mitte zwischen den Gitterdrähten am gleichmässigsten, während er in der Nähe der Gitterdrähte 5 stark ansteigt.
Wenn die Elektronen den ganzen Raum zwischen den Gitterdrähten 5 ausfüllen, so sind die verschiedenen Elektronen ganz un gleich grossen Kräften ausgesetzt, was eine Erniedrigung der Steilheit herbeiführt, weil grosse Steuergitterspannungsänderungen not wendig sind, um entweder den ganzen Elek tronenstrom durchgehen zu lassen oder zu unterdrücken (Kurve 6).
Dagegen wird diese Wirkung mit erheblich geringerer Steuergit- terspannungsänderung erhalten, wenn der Elektronenstrom nur auf dem Mittenteil der Gitteröffnungen ankommt, so dass in diesem Fall eine hohe Steilheit erhalten wird (Kurve 7).