DE546366C - Gluehkathodenroehre - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronenröhre mit lichtempfindlicher Steuerelektrode zur Steuerung des von einer Glühkathode ausgehenden Entladungsstromes.
S Bei den bisher bekannten lichtempfindlichen Elektronenröhren, bei welchen der Entladungsvorgang zwischen einer Anode und Kathode durch Steuerung einer lichtempfindlichen, weiterhin vorgesehenen Elektrode erfolgt, waren die Anordnungen meistens so getroffen, daß in der bekannten Dreielektrodenröhre neben Glühkathode und Anode eine weitere, mit lichtempfindlicher Substanz bekleidete Steuerelektrode vorgesehen war.

Man wendete hierbei in der Regel Elektrodensysteme mit plattenförmiger Anode und Steuerelektrode an, da notwendigerweise die Steuerelektrode der Belichtung von außen her zugänglich sein mußte und dies bei zylindrischer Elektrodenanordnung nicht möglich war. Es ist andererseits bekannt, daß koaxiale Anordnungen gegenüber den Elektrodenanordnungen mit flacher Anode und flachem Gitter Vorteile aufweisen, die in erster Linie in günstigerer Steuerwirkung der Röhren bestehen.

Gemäß vorliegender Erfindung besteht die lichtelektrische Steuerelektrode einer lichtelektrisch gesteuerten Glühkathodenröhre aus einem koaxial in der zylindrischen Anode angeordneten, gerade oder schraubenförmig gewundenen Glas- oder Quarzstab, der mit einer zweckmäßig einatomigen Schicht eines für sichtbares, ultraviolettes oder infrarotes Licht empfindlichen Stoffes (Alkalimetall, Magnesium, Calcium, Bariumoxyd o. dgl.) bekleidet ist. Die Zuführung des Lichtes geschieht dabei in axialer Richtung des Glasoder Quarzstabes.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in drei Abbildungen dargestellt.

Es sind 1 das Glasgefäß, 2 die Anode, 3 die Kathode und 4 das Gitter. Die Anode sitzt an der Einführungsleitung 5, die durch den Fuß 6 hindurchgeht. Die Kathode 3 sitzt konzentrisch innerhalb der Anode und ist mit den Zuführungsdrahten 7 und 8 verbunden. Das Gitter 4 gemäß Abb. 1 und 3 besteht aus einem starren, schraubenförmigen, isolierenden Teil aus Quarz oder optischem Glas und hat auf seiner Oberfläche einen einatomigen Belag von Cäsium o. dgl., der in die Röhre aus einer Kapsel 9 eingeführt wird. Das obere Ende der Quarzspirale ist an dem Behälter 1 angeschmolzen, wie in Abb. 1 die mit 10 bezeichnete Stelle erkennen läßt, während das untere Ende an 'einer Metallstange 11 angeschmolzen ist. Der Faden besteht zweckmäßig aus Wolframdraht mit einer Schicht von Cäsium. Erforderlichenfalls kann die

ganze innere Oberfläche der Röhre mit einem Belag von Alkalimetall versehen werden, es genügt jedoch, daß eine winzige Menge von Alkali vorhanden ist, beispielsweise eine dünne Cäsiumschicht auf einem kleinen Teil der Röhre. Bei einigen Ausführungsformen kann alles freie Alkalimetall ausgetrieben werden, so daß nur die einatomige Schicht auf dem Glas übrigbleibt.

Das auf das Spiralgitter 4 auffallende Licht geht durch die Spirale von Ende zu Ende, trifft innen auf die Quarzfläche und wird von dieser reflektiert, wobei es nur wenig von seiner Energie bei jeder Reflexion ¹S verliert, so daß viele Reflexionen stattfinden können, die eine große lichtelektrische Emission von der Oberfläche des Gitters 4 mit einem sehr schwachen Lichtstrahl gestatten. Das Quarzgitter gibt, wenn Licht auf sein Ende 10 geworfen wird, Lichtelektronen an die Anode 2 ab und wird dadurch mehr positiv. Infolgedessen fließt mehr Strom vom Faden zur Anode. Der Verlust von Elektronen durch das Gitter wird durch die vom ²S Glühfaden aufgenommenen Elektronen ausgeglichen, so daß für jeden Wert der Lichtintensität das Gitter eine endgültige Spannung annimmt, bei der die Zahl der durch das Licht verlorenen Elektronen gerade gleich der Zahl der vom Faden aufgenommenen Elektronen ist.

Erforderlichenfalls kann man zwei Glühfäden 12 und 13 verwenden (Abb. 3), wobei der Faden 13 bei einer geringeren Temperatur arbeitet. Der vom Faden 13 ausgehende Elektronenstrom bewirkt bei stärkerem Glühen eine stärkere Aufladung der Steuerelektrode und dadurch eine Verschiebung des Arbeitspunktes auf der Röhrencharakteristik. In gleicher Weise würde ein Ändern der Heiztemperatur des Hauptglühfadens sich auswirken. Es gestattet jedoch der zweite, auf schwächerer Temperatur befindliche Glühfaden ein feineres Einregulieren des zur Steuerelektrode fließenden Stromes. Es wird zweckmäßigerweise der Faden 13 auf einer gegenüber dem Faden 12 negativen Spannung gehalten, um möglichst alle von ihm aus-

gehenden Elektronen zur Erzeugung einer Aufladung der Steuerelektrode nutzbar zu machen. Es ist auf diese Weise möglich, die Empfindlichkeit der Röhre über einen weiten Bereich zu verändern.

Das Gitter kann auch (Abb. 2) durch eine gerade Stange 14 von Quarz oder Glas gebildet werden, die in diesem Falle an einer Metallstange-15 befestigt ist, während sie oben dicht bis zur Innenwand des Behälters ragt und mit diesem auch verschmolzen werden kann. Die Ouarzstange ist mit einer einatomigen Schicht von Cäsium o. dgl. bekleidet. Der Glühfaden 17 liegt um die Ouarzstange und wird durch die Leitungen 18 und 19 gespeist. Zweckmäßig wird er durch einen mit Cäsium bekleideten Wolframfaden gebildet, der bei einer Temperatur zwischen 800 K und 1000 K arbeitet.

Statt des Alkalimetalls kann man auch Schichten aus Magnesium oder Calcium benutzen, die nur gegen ultraviolettes Licht empfindlich sind, oder aus Bariumoxyd oder Schwefelverbindungen, die gegen infrarotes Licht empfindlich sind.

Die Menge des Lichtes, das auf die Enden des Gitters geworfen wird, steuert nunmehr den Stromfluß zwischen Kathode und Anode.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Glühkathodenröhre, bei der eine lichtelektrisch aktivierte Elektrode zur Steuerung des EntladungsVorganges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrische Steuerelektrode aus einem koaxial in der zylindrischen Anode angeordneten, gerade oder schraubenförmig gewundenen, mit einer zweckmäßig einatomigen lichtempfindlichen Schicht bekleideten Glas- oder Ouarzstab besteht, dem das Licht in axialer Richtung zugeführt wird.
2. 2. Elektronenröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten, gegenüber der Kathode schwächer geheizten Glühfaden zur Schaffung eines Elektronenausgleichstromes für das Steuergitter.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen