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Elektronenröhre Beim Betrieb von Elektronenröhren ist es erforderlich,
für ein gutes Vakuum in der Röhre Sorge zu tragen. Durch ein schlechtes Vakuum würden
durch Zusammenstoßen der Elektronen mit Gasmolekülen Gasionen entstehen, die unerwünschte
Ionenströme zur Folge haben könnten. Beispielsweise können bei Bildung von Ionen
in einer Elektronenröhre auch bei negativem Gitter Gitterströme auftreten. Die Erfindung
,beruht au;f der Erkenntnis, daß es in Elektronenröhren nicht nur bei schlechtem
Vakuum zu störenden Ionisationserscheinungenkommen kann, sondern auch dadurch, daß
die auf der Anodenoberfläche auftreffenden Elektronen aus der ,Anodenoberfläche,
die zumeist adsorbierte Gasschichten enthält, Ionen auslösen.
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Durch die Erfindung werden Störungen durch diese Ionen vermieden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß vor der Anode der Elektronenröhre
eine Hilfselektrode angeordnet wird, deren Potential während des Betriebes dauernd
stärker positiv als das Anodenpotential ist. Auf diese Weise erzielt man, daß in
dem Raum vor der Anode -das Potential gegen die Anode zu abnimmt, so daß positive
Ionen, die im Gas direkt vor der Anode gebildet werden oder die aus der Anodenoberfläche
ausgelöst werden, durch das elektrische Feld vor der Anode wieder auf die Anode
zurückgeworfen werden.
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An Hand der Figuren der Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert.
Fig. z zeigt beispielsweise die Elelztro@denanordnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Elektronenröhre. Die drahtförmige Kathode z wird von .den zwei zylindrischen Gittern
a und: 3 und der zylindrischen
Anode 4 umschlossen. Das- Gitter
:2 liegt beispielsweise auf negativem Potential und hat die Funktion ' eines normalen
Steuergitters zu erfüllen. Das Gitter 3 wird erfindungsgemäß während des Betriebes
dauernd auf einem höheren positiven Potential gehalten als die Anode 4. Dadurch
werden von der -Anodenoberfläche ausgehende positive Ionen wieder auf die Anode
zurückgeworfen.. An sieh ist es bereits bekannt, vor der Anode von Elektronenröhren,
die zu VerstärIkerzwecken dienen, ein sogenanntes Schirmgitter anzuordnen, das ein
positives Potential aufweist. Bei den bekannten Anordnungen kann beim Aussteuern
der Elektronenrö`hre die Anodenspannung auch zeitweilig kleiner werden als die Spannung
des Schirmgitters. Dadurch wird aber der störende Einfluß von positiven Ionen, die
durch Elektronen von der Anodenoberfläche ausgelöst werden, nur kurzzeitig beseitigt.
Dies wird erfindungsgemäß erst dadurch erreicht, daß .man dem Schirmgitter während
des Betriebes dauernd eine höhere positive Spannung gibt als die Anode erreichen
kann. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Elektronenröhre für Verstär-kerzwecke
ist es also unter Berücksichtigung der beim Aussteuern der Elektronenröhre auftretenden
Anodenschwankungen erforderlich, die Spannung des Schirmgitters etwa doppelt so
hoch zu wählen wie die .Anodenspannu.ng. Bei einer Anodenspannung von iio Volt müßte
man also eine Schirmgitters.pannung von etwa Zoo Volt verwenden. Um zu vermeiden,
daß von der Anodenoberfläche ausgelöste Sekundärelektronen auf das Schirmgitter
gelangen, kann in an sich bekannter Weise zwischen dem. Gitter 3 und der Anode 4
ein sogenanntes Bremsgitter, das sich auf Kathodenpotential befindet, vorgesehen
werden. Es muß nach Möglichkeit natürlich auch vermieden werden, daß durch Auftreffen
von Elektronen auf dem Gitter -3 Gasionen aus der Oberfläche des Gitters 3 ausgelöst
werden. Zu diesem Zweck wird man das Gitter 3 aus möglichst dünnen Drähten bilden,
oder man wird das Gitter 3 in bezug auf die Kathode im Schatten des Gitters 2 anordnen.
Bei dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist gemäß weiterer Erfindung
zwischen Steuergitter und Kathode noch ein Gitter 5 vorgesehen, das sich auf schwach
positivem Potential gegen die Kathode, z. B. auf etwa 4 bis 6 Volt, befindet. Neben
einer Verminderung der Raumladung bewirkt dieses Gitter - noch, daß von der Kathode
austretende positive Ionen zurückgehalten werden und nicht zum negativen Gitter
:2 gelangen können.
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Als besonders vorteilhaft erweist sich die Anwendung der Erfindung
auf Elektronenvöhren, die als Elektrometer und als Ionisationsmanom@eter verwendet
werden. Bei Verwendung einer Elektronenröhre als Elektrometer muß man nämlich besonders
auf die Vermeidung von Gitterströmen Wert legen, um eine möglichst vollkommene Isolierung
des Steuergitters zu erzielen. Die Bildung von Gasionen .durch Stoß.ionisation vermeidet
man bei Elektronenröhren, die als Elektrometer verwendet werden, dadurch, daß man
die Anodenspannung entsprechend niedrig wählt. Das Entstehen "von Gasionen durch
Auftreffen von Ele'ktränen an der Anodenoberfläche ;kann durch die erfindungsgemäße
Anordnung eines Hilfsgitters vor der Anode, das stärker positiv ist als die Anode
selbst ist, erreicht werden. Fig. 2 zeigt die Elektrodenanordnung einer erfindungsgemäßen
Elektronenröhre, wahei im linken Teil der Figur die ,Spannungswerte eingetragen
sind, auf denen die einzelnen Elektrodten bei Verwendung der Röhre als Elektrometer
gehalten wenden können. Die Anode weist z. B. eine Spannung von 6 Volt auf, während
das vor der Anode angeordnete Gitter auf 8 Volt gehalten wird. Die Spannung des
Steuergitters beträgt -4 Volt. Vor .der Kathode ist noch, um ,aus der Kathode austretende
Ionen unschädlich zu machen, ein Gitter- vorgesehen mit einer Spannung von -h 4
Volt.
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In der rechten Hälfte der Fig. 2 sind die Spannungswerte eingetragen,
die man den Elektroden bei Verwendung des Elektrodensystems für ein Ionis,ationsmanometer
geben könnte. Wird diese Anordnung als Ionisationsmanomelter verwendet, so hat das
Gitter. 2 die Aufgabe zu erfüllen, die in der zu messenden Gasatmosphäre durch die
aus der Kathode austretenden Elektronen durch Stoßionisation gebildeten Ionen abzusaugen.
Die Größe des Ion,isationsstromes ergibt .dann ein Maß fiür den Gasdruck. Bei Verwendung
einer erfindungsgemäßen Elektronenröhre als Ionis.ations@manometer erzielt man insbesondere
bei niedrigen Gasdrucken eine höhere Meßgenauigkeit, da das Austreten von Ionen
aus der Anodenoberfläche, das eine stärkere Ionisation und damit einen höheren Gasdruck
vortäuschen würde, vermieden wird.