DE338512C - Elektrisches Entladungsgefaess mit Gluehkathode und Hilfselektrode - Google Patents

Description

Ira Patent 310278 ist ein elektrisches Entladungsgefäß mit einer Glühkathode und einer Hilfselektrode angegeben, die jenseits der Anode, jedoch so angeordnet ist, daß sie von den von der Glühkathode ausgehenden Elektronen getroffen werden kann. Die Spannung der Hilfselektrode gegenüber der Glühkathode soll dabei so gewählt sein, daß sich bei Schwankungen der Spannung der Strom der Hilfselektrode im umgekehrten Sinne ändert und das Entladungsgefäß als negativer Widerstand wirkt. Die Erfindung . betrifft eine Weiterbildung dieses Entladungsgefäßes. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, in Fig. 2 und 3 zwei zur Erläuterung dienende Diagramme und in Fig. 4 und 5 zwei Schaltungen, die die Benutzung des Entladungsgefäßes als Sdhwingungsverstärker und als Schwingungserzeuger veranschaulichen.

Das in Fig. 1 dargestellte Entladungsgefäß besteht aus einem hoch evakuierten Glasgefäß ι mit fadenförmiger Glühkathode 2 mit den Stromzuführungsdrähten 3 und 4. Die Kathode ist von der gitterähnlichen Anode S umgeben, die im Aus führ ungsbeispiel aus einer Reihe feiner Drähte besteht, die zwischen kreisförmigen Tragscheiben 6 hin und her geführt sind. Die Anode ist mit dem Stromeinführungsdraht 7 verbunden. Sie ist in weiterer Folge von einem als Hilfselektrode dienenden und mit dem Stromeinführungsdraht 9 verbundenen Metallzylinder 8 umgeben. Das Glasgefäß soll vorzugsweise so stark entlüftet sein, daß bei der Betriebsspannung keine sichtbare Ionisationserscheinung, wie etwa blaues Glimmlicht, auftritt. Wenn die Kathode zum Glühen gebracht und an die Anode eine im Verhältnis zur Kathode positive Spannung angelegt wird, dann fließt ein Elektronenstrom von der Kathode zur Anode. Wenn die Hilfselektrode dieselbe Spannung hat wie die Kathode, dann gehen diese Elektronen sämtlich zur Anode über, und ihr Weg ist in der Fig. 2 schematisch durch die gestrichelten Pfeile 10 angedeutet. Wenn dagegen die Hilfselektrode gegenüber der Kathode etwas positiv gemacht wird, dann geht ein Teil der Elektronen zwisehen den Drähten der Anode 5 hindurch und trifft die Hilfselektrode. Der Weg dieser

*) Frühere Zusatzpatente: 310453, 324021.

Elektronen ist durch die gestrichelten Pfeile Ii angedeutet. Die Geschwindigkeit, mit welcher diese Elektronen auf die Hilfselektrode auftreffen, hängt von der Spannungsdifferenz zwischen ihr und der Kathode ab. Mit zunehmender Spannung nimmt die Geschwindigkeit zu, bis die auf die Hilfselektrode auftreffenden Elektronen durch ihren Aufprall sekundäre Elektronen auslösen können. Letztere verlassen die Hilfselektrode und werden von der positiven Anode angezogen. Bei wachsender Spannung der Hilfselektrode wird schließlich, wie im Hauptpatent auseinandergesetzt ist, ein Punkt erreicht, bei welchem die Zunahme der Emission der sekundären Elektronen die Zunahme der Zahl der von der. Hilfselektrode aufgenommenen primären Elektronen übertrifft. Von diesem Punkt an* nimmt der Strom im.äußeren Stromkreis zwischen Kathode und Hilfselektrode ab. Bei weiterer Spannungszunahme kann ein Punkt erreicht werden, bei welchem die Zahl der sekundären Elektronen der Hilfselektrode gerade gleich ist der Zahl der sie treffenden primären Elektronen, bei welchem also jedes die Hilfselektrode treffende Elektron durchschnittlich "ein sekundäres Elektron auslöst. Es fließt dann kein Strom im äußeren Stromkreis zwischen Kathode und Hilfselektrode. Wenn die Spannung der letzteren noch weiter vergrößert wird, dann wird die Zahl der sekundär abgegebenen Elektronen größer als die Zahl der primär aufgenommenen Elektronen, so daß der Strom im äußeren Stromkreis zwischen Kathode und Hilfselektrode seine Richtung umkehrt. Es besteht somit, wie im Hauptpatent 310278 auseinandergesetzt ist, ein Bereich, innerhalb dessen der Stromkreis zwischen Kathode und Hilfselektrode eine negative Widerstandscharakteristik besitzt. Wie bereits bemerkt wurde, trachten die Elektronen von der Kathode in radialen Richtungen wegzufließen, wie Fig. 2 zeigt. Wenn dagegen die Elektronen der Wirkung eines parallel zur Kathode gerichteten Magnetfeldes ausgesetzt werden, dann trachten sie, wie .Fig. 3 veranschaulicht, in Spirallinien 12 von der Kathode zur Anode überzutreten. Mit zunehmender Stärke des magnetischen Feldes ziehen sich die Strömungslinien immer mehr gegen die Kathode zusammen und, wenn das Feld genügend stark ist, dann werden ersichtlich alle von der Kathode wegfließenden Elektronen von den Drähten der Anode 5 aufgenommen und keines von ihnen erreicht die Hilfselektrode 8. Wenn das Magnetfeld zwischen dem Nullwert und diesem Wert, bei , welchem keines der Elektronen die Hilfselektrode erreicht, schwankt, dann wird eine veränderliche Zahl von Elektronen in der Lage j sein, zwischen den gitterförmig angeordneten Drähten der Anode 5 hindurch zu treten und die Hilfselektrode 8 zu erreichen. Das Magnetfeld bietet somit die Möglichkeit, den Elektronenstrom nach der Hilfselektrode zu ; beeinflussen, und die Anordnung eines solchen Magnetfeldes bildet den Gegenstand der vor- : liegenden Erfindung. Zur Erzeugung des ! Magnetfeldes kann eine Wicklung 13 dienen, ! die auf eine das Entladungsgefäß umgebende ' Spule 14 gewickelt ist.

j Fig. 4 veranschaulicht die Anwendung eines solchen Entladungsgefäßes als Stihwin- ^; gungsverstärker. Die Kathode 2 wird von ' der Batterie 15 mit Heizstrom versorgt, und durch die Batterie 16 wird eine bestimmte positive Spannung an die Anode 5 gelegt. Durch den Teil 17 der Batterie 16 wird an die Hilfselektrode 8 eine kleinere positive Spannung gelegt. Die zu verstärkenden ver- '■ änderlichen Ströme werden durch die Eri regerwicklung 13 gesandt. Bei dieser Anord-■ nung fließt in dem Leiter 18, welcher die ! Kathode und Hilfselektrode verbindet, ein ! Strom, welcher sich übereinstimmend mit den j Änderungen des Stromes der Regelwicklung ι 13 ändert. Der veränderliche Strom des Lei-, ters 18 kann irgendeine beliebige Anzeigevor- ! richtung speisen, oder es kann in den Stromkreis ein Widerstand 19 geschaltet werden, wobei die Spannungsschwankungen dieses Widerstandes zur Beinflussung der Anzeigevorrichtung dienen.

Ein Entladungsgefäß der im Hauptpatent angegebenen Art kann in Verbindung mit I einer Stromquelle und Kapazität und Indukj tanz zur Erzeugung von Wechselstromj Schwingungen dienen. In einem solchen Fall kann die den Gegenstand der Erfindung bildende Anordnung eines Magnetfeldes parallel zur Kathode zur Regelung des vom Schwingungserzeuger erzeugten Stromes dienen. Eine derartige Anordnung ist in der Fig. 5 dargestellt, gemäß welcher in den die Kathode und die Hilfselektrode verbindenden Stromkreis 18 eine veränderliche Induktanz 20 und eine veränderliche Kapazität 21 eingeschaltet sind. Der zur Beeinflussung der Stärke der erzeugten Schwingungen dienende Strom der Regelwicldung 13 kann der Sekundärwicklung eines Transformators 22 entnommen werden, durch deren Primärwicklung 23 der Strom des Ortsstromkreises eines Telephonübertragers 24 fließt. Durch Kupplung der Induktanz 20 mit dem die Antenne 25 enthaltenden Stromkreis können letzterer kontinuierliche, ungedämpfte Schwingungen aufgedrückt werden, deren Stärke sich übereinstimmend mit den Schwankungen des Stromes im Telephonübertrager ändert. Zum Schluß sei bemerkt, daß bereits be-

kannt ist, in einem Entladungsgefäß durch eine Wicklung, welche von den zu verstärkenden Strömen gespeist wird, ein magnetisches Feld parallel zur Kathode zu erzeugen; doch handelte es sich in dem bekannten Falle nicht darum, durch das magnetische Feld die Richtung, in welcher die Elektronen die Anode treffen, und dadurch die Anzahl derjenigen Elektronen zu beeinflussen, die durch die ίο Öffnungen der Anode hindurch auf die Hilfselektrode auftreffen.

Claims (3)

1. Patent- Ansprüche:

   i. Elektrisches Entladungsgefäß mit Glühkathode und Hilfselektrode nach Patent 310278, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Wicklung (13), die ein Feld parallel zur Kathode erzeugt, zum Zweck, die Richtung, in welcher die Elektronen 'die Anode treffen, und dadurch die Zahl derjenigen Elektronen, welche durch die öffnungen der Anode hindurch zur Hilfselektrode gelangen, und in weiterer Folge die Stärke des Stromes zwischen Kathode und Hilfselektrode zu beeinflüssen.
2. 2. Schaltung für die Benutzung des Entladungsgefäßes nach Anspruch 1 als Schwingung'sverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verstärkenden Ströme der Regelwicklungf (13) zugeführt werden.
3. 3. Schaltung für die Benutzung· des Entladungsgefäßes nach Anspruch ι als Schwingungserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelwicklung (13) in an sich bekannter Weise ein veränderlicher Strom zugeführt wird, mit dessen Stärke diejenige der zu erzeugenden Schwingungen übereinstimmen soll.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.