Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10651
.pdf
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом: Удлинённый катод окружён в
указанном порядке управляющей сеткой, экранирующей сеткой и анодом, каждый из которых может иметь
овальное поперечное сечение. Две сетки могут быть, например, из проволочной сетки или в виде спиралей
проволоки, а анод может быть из листового металла. Электродная конструкция установлена на зажиме внутри
вакуумированной оболочки. Катод может поддерживаться на зажиме любым известным или подходящим
способом, и каждая из двух сеток поддерживается двумя стержнями, идущими параллельно катоду. Анод
может поддерживаться любым известным или подходящим способом или может составлять часть оболочки, и
его расстояние от экранирующей сетки подобрано таким образом, чтобы при подходящем положительном
потенциале на экранирующей сетке, подходящем отрицательном потенциале на управляющей сетке и в
диапазоне рабочих напряжений анода относительно катода практически не протекал ток вторичной эмиссии
между анодом и bce 4 S M.
8.5 i 2 i i 4 I i I i i i i i i i i I 423,932 экран проходит через большую часть пространства между этими электродами.
Электроны от катода движутся приблизительно по прямым линиям, а стержни или другие элементы,
поддерживающие две сетки, и, возможно, также любой стержень, который может использоваться для
поддержки катода, отбрасывают «электронные тени» на анод. В зонах, в которых отбрасываются эти тени,
очень мало первичных электронов, и, следовательно, не образуется пространственный заряд, или, по крайней
мере, не образуется достаточного пространственного заряда, чтобы действовать в качестве электронного
экрана и предотвращать вторичную эмиссию. В этих теневых зонах, согласно настоящему изобретению,
предусмотрены экраны из изоляционного материала, расположенные таким образом, чтобы перехватывать
вторичные электроны. Таким образом, экран, предотвращающий прохождение вторичных электронов к
экранирующей сетке, можно рассматривать как состоящий из электронного экрана, простирающегося на
большую часть экранирующей сетки, и экранирующих элементов, заполняющих пространство в электронном
экране.
Эти экранирующие элементы могут быть изготовлены, например, из стекла или слюды.
В одном из вариантов исполнения каждый экран состоит из половины стеклянной трубки, разделенной
продольно.
Считается, что работа термоэлектронных ламп согласно настоящему изобретению в основном соответствует
описанному ниже принципу. Когда в лампе протекает ток, градиент потенциала между экранирующим
электродом и незатененными участками анода демонстрирует минимум потенциала значительной глубины
из-за образования пространственного заряда значительной интенсивности между экранирующей сеткой и
незатененными участками анода. Этот минимум потенциала препятствует протеканию тока вторичной
эмиссии из этих участков анода к экранирующей сетке, а также приводит к отклонению части вторичных
электронов в затененные зоны. В отсутствие изолирующих экранов эти вторичные электроны притягивались
бы к экранирующей сетке.
Однако при наличии изолирующих экранов отклоненные вторичные электроны проходят к экранам, и каждый
экран приобретает на своей поверхности заряд, достаточный для того, чтобы его потенциал стал
приблизительно равен потенциалу катода. Область минимума потенциала теперь уже не является
прерывистой и существует только в пространстве, в котором протекает ток первичных электронов, а
фактически распространяется по поверхностям изолирующих экранов. Таким образом, предотвращается
протекание тока вторичных электронов в затененных зонах.
Дата: 1 августа 1933 года.
Редди и Гроуз, агенты заявителей, 6, Бримс Билдингс, Лондон, E C 4.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 21654 A 1933 г.
Усовершенствования в области термоэлектронных ламп и связанные с ними разработки.
Мы, компания ELECTRIC & MUSICAL INDUSTRIES LIMITED, британская компания, расположенная по адресу:
Блвит-роуд, Хейз, Мидлсекс, Исаак Шенбепрег, подданный Великобритании, проживающий по адресу:
Уиллесден-лейн, 203, Лондон, N W 6, Кэбот Ситокс Бу Лл, подданный Великобритании, проживающий по
адресу: Микобер-авеню, 33, Хиллингдон, Мидлсекс, и Сидни Родда, подданный Великобритании,
проживающий по адресу: "Чевереллс", Остерли-парк-роуд, 15, Саутхолл, Мидлсекс, настоящим заявляем, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: Настоящее изобретение относится к
термоэлектронным лампам, включающим катод, управляющую сетку и анод, а также экранирующий электрод
между управляющей сеткой и анодом. Известно, что при работе ламп такого типа с большими амплитудами
анодного напряжения и с фиксированным положительным напряжением на экранирующем электроде
происходит вторичная эмиссия электронов с анода на Экранирующий электрод, когда в процессе его
колебаний напряжение анода падает более чем на определенную небольшую величину ниже фиксированного
напряжения экрана. Для многих целей это вторичное излучение нежелательно, и были выдвинуты
предложения по его предотвращению.
В одном из известных вариантов исполнения между экранирующей сеткой и анодом расположена третья
сетка, соединенная с электродом.
В другом варианте, и именно он является предметом настоящего изобретения, анод расположен на
подходящем расстоянии от экранирующей сетки, а потенциал экранирующей сетки относительно катода
выбирается таким образом, что в пространстве между экранирующей сеткой и анодом образуется
пространственный заряд, который можно рассматривать как электронный экран и который предотвращает
прохождение вторичных электронов от анода к экранирующему электроду.
Было обнаружено, что при подобных конструкциях на практике определенные части пространства
экранируются от источника электронов, например, элементами, поддерживающими решетки, и поэтому
электронный экран может отсутствовать или быть недостаточно плотным в этих частях пространства, в
результате чего вторичные электроны могут достигать экрана.
прокладывая сетку через эти зазоры.
Целью настоящего изобретения является преодоление этой трудности.
Согласно настоящему изобретению, в термоэлектронном клапане указанного типа, в котором вторичная
эмиссия от анода к экрану может быть в значительной степени предотвращена путем приложения
соответствующих рабочих потенциалов к электродам, и в котором одна или несколько зон пространства
между экранирующей сеткой и анодом более чем защищены от электронов, испускаемых катодом, чем
остальная часть пространства, предусмотрен экран из проводящего материала для предотвращения потока
вторичного эмиссионного заряда в указанной зоне или зонах. Этот экран, предназначенный для перехвата
вторичных электронов, которые в противном случае могли бы достичь экранирующего электрода, может быть
не подключен или может быть подключен непосредственно или через подходящий источник разности
потенциалов к другому электроду, такому как катод.
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом:30. Удлинённый катод окружён в
указанном порядке управляющей сеткой, экранирующей сеткой и анодом, каждый из которых может иметь
овальное поперечное сечение. Две сетки могут быть, например, из проволочной сетки или в виде спиралей
проволоки, а анод может быть из листового металла. Электродная конструкция установлена на зажиме внутри
вакуумированной оболочки. Катод может поддерживаться на зажиме любым известным или подходящим
способом, и каждая из двух сеток поддерживается двумя стержнями, идущими параллельно катоду. Анод
может поддерживаться любым известным или подходящим способом или может составлять часть оболочки, и
его расстояние от экранирующей сетки подобрано таким образом, чтобы при подходящем положительном
потенциале на экранирующей сетке, подходящем отрицательном потенциале на управляющей сетке и в
диапазоне рабочих потенциалов анода, причём все эти потенциалы являются относительными к катоду,
практически не протекал ток вторичной эмиссии между анодом и экраном через большую часть пространства
между этими электродами. Электроны с катода Движение происходит приблизительно по прямым линиям, а
стержни или другие элементы, поддерживающие две сетки, а возможно, и любой стержень, который может
использоваться для поддержки катода, создают «электронные тени» на аноде.
В зонах, где эти тени обращены на восток, первичных электронов очень мало, и, следовательно, не
образуется пространственный заряд, или, по крайней мере, не образуется достаточного пространственного
заряда, чтобы действовать в качестве электронного экрана и предотвращать вторичную эмиссию. В этих
теневых зонах, согласно настоящему изобретению, предусмотрены проводящие экраны, расположенные
таким образом, чтобы перехватывать вторичные электроны.
Эти экранирующие электроды могут быть изготовлены из металла 70 или из металлизированного
изоляционного материала. Они могут быть электрически не соединены или могут быть соединены напрямую
или косвенно, например, через подходящий источник разности потенциалов, с катодом 75. Градиент
потенциала между экранирующей сеткой и незатененными участками анода демонстрирует минимум
потенциала из-за образования области пространственного заряда. Этот минимализм потенциала 80
способствует возникновению большого количества вторичного эмиссионного тока от незатененных участков
анода к экранирующей сетке и, как полагают, также оказывает эффект отклонения части вторичных
электронов в 85 затененные зоны. В отсутствие проводящих экранов эти электроны притягивались бы к
экранирующей сетке.
Однако, когда экраны установлены, область минимума потенциала 90 больше не ограничивается
пространством между незатененными участками анода и экранирующей сеткой, а фактически
распространяется по поверхностям проводящих экранов и, таким образом, полностью охватывает
экранирующую сетку.
Описанные выше схемы могут использоваться в сочетании со схемами, являющимися предметом
параллельно рассматриваемой заявки № 2165,5/3388. Согласно последней заявке, анод прерывается, и в
предоставленном пространстве располагается вспомогательный электрод, поддерживаемый при низком
потенциале. Этот вспомогательный электрод может располагаться на той же поверхности, что и анод, или
может быть смещен с этой поверхности. Однако он всегда располагается на стороне экранирующей сетки,
удаленной от катода.
Клапан согласно настоящему изобретению 110, воплощающий эту дополнительную функцию, может быть
сконструирован следующим образом:
Удлинённый катод окружён, в указанном порядке, управляющей сеткой, экранирующей сеткой и анодом. Эти
электроды могут быть цилиндрическими, и каждый из них может поддерживаться двумя стержнями,
закреплёнными на нижних концах в зажиме.
Стержни, поддерживающие контрольную и экранирующую сетки, предпочтительно расположены в той же
плоскости, что и катод. Части анода, выступающие по обе стороны от этой плоскости, срезаются, оставляя
один или несколько зазоров, симметрично расположенных относительно плоскости, содержащей катод.
Расстояние между анодом и экранирующей сеткой делается таким образом, чтобы можно было получить
область минимума потенциала, как описано выше. В пространстве вне экранирующей сетки в каждой из двух
зон электронной тени, отбрасываемой поддерживающими стержнями, расположен металлический экран,
который может иметь частично цилиндрическую форму, соосный с другими электродами. К каждому концу
каждого из металлических экранов прикреплена плоская пластина, которая выступает приблизительно
радиально наружу. Эти четыре пластины заканчиваются близко к четырем прямым краям анода, но вне их
контакта. При желании каждый металлический экран может быть выполнен целиком с плоскими пластинами, и
этот составной электрод соединяется с катодом. Соединение может быть выполнено внутри вакуумированной
оболочки. клапан или может быть изготовлен извне, напрямую или косвенно, например, через подходящий
источник разности потенциалов.
Действие цилиндрических экранов аналогично описанному ранее, а эффект прерывания анода и заполнения
образовавшегося пространства низкопотенциальными электродами заключается в увеличении импеданса
вентиля. Низкопотенциальные электроды также влияют на электростатическое поле таким образом, что
формирование эффективного «электронного экрана» является менее критической функцией анодного тока,
чем в отсутствие этих электродов.
Дата: 1 августа 1933 года.
Редди и Гроуз, агенты заявителей, 6, Бримс Билдингс, Лондон, E C 4.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 21655 А 1933 г.
Усовершенствования в области термоэлектронных ламп и связанные с ними разработки.
Мы, компания ELECTRIC & MUSICAL INDUSTRIES LIMITED, британская компания, расположенная по адресу:
Блайт-роуд, Хейз, Мидлсекс, Исаак Шенберг, подданный Великобритании, проживающий по адресу:
Уиллесден-лейн, 203, Лондон, N W 6, Кэбот Ситон Булл, подданный Великобритании, проживающий по
адресу: Микабер-авеню, 33, Хиллингдон, Мидлсекс, и Сидх Нью Родда, подданный Великобритании,
проживающий по адресу: "Чевереллс", Остерли-парк-роуд, 15, Саутхолл, Мидлсекс, настоящим заявляем, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: Настоящее изобретение относится к
термоэлектронным лампам, включающим катод, управляющую сетку и анод, а также экранирующий электрод
между управляющей сеткой и анодом. Известно, что при работе ламп такого типа с большими амплитудами
анодного напряжения и с фиксированным положительным напряжением на экранирующем электроде
происходит вторичная эмиссия электронов из Анод экранирующего электрода возникает, когда в процессе его
колебаний напряжение на аноде падает более чем на определенную небольшую величину ниже
фиксированного напряжения экрана. Во многих случаях это вторичное излучение нежелательно, и были
предложены способы его предотвращения.
В одном известном варианте вооружения использовался третий планер.
Подключенный к катоду, он расположен между экранирующей сеткой и анодом.
В другом варианте, который более подробно рассматривается в настоящем изобретении, анод расположен на
подходящем расстоянии от экранирующей сетки, а потенциал экранирующей сетки относительно катода
выбирается таким образом, чтобы электроны в этом пространственном заряде образовывали
пространственный заряд между экранирующей сеткой и анодом, и этот пространственный заряд образует то,
что можно рассматривать как электронный экран, и предотвращает прохождение вторичных электронов от
анода к экранирующему электроду. 75 Клапаны такого типа имеют тот недостаток, что этот электронный экран
эффективно формируется только в небольшом диапазоне анодного тока и, следовательно, только в
небольшом диапазоне напряжений управляющей сетки для любого заданного напряжения экранирующей
сетки. Если при любых заданных условиях управляющая сетка становится настолько отрицательной, что
анодный ток падает ниже определенного значения, на анодной вольт-амперной характеристике появляется
хорошо известная инверсия, указывающая на вторичную эмиссию на экранирующий электрод из-за
недостаточной плотности или отсутствия электронного экрана.
Ещё одним недостатком таких ламп, имеющими множество практическое значение, является их слишком
низкое сопротивление.
Целью настоящего изобретения является создание термоэлектронной лампы, в которой вышеупомянутые
недостатки уменьшены или устранены.
Согласно настоящему изобретению, термоэлектронная лампа включает в себя, расположенные в указанном
порядке, катод, управляющую сетку и экранирующую сетку, а также, на стороне 100 экранирующей сетки,
удаленной от катода, анод и вспомогательный электрод, причем вспомогательный электрод расположен
близко к аноду, но изолирован от него, и расположен, по меньшей мере, в основном на некотором расстоянии
от анода, если смотреть со стороны катода.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает термоэлектронную вентильную лампу, имеющую
катод, окруженный управляющей сеткой и экранирующей решеткой, причем экранирующая решетка частично
окружена анодом в одном или нескольких местах, а частично — одним или несколькими вспомогательными
электродами, изолированными от анода.
Вспомогательный электрод поддерживает электростатическое поле 423,932 между экранирующей сеткой и
анодом в степени, изменяющейся в зависимости от напряжения и тока анода, таким образом, что
«электронный экран» эффективен в значительно более широком диапазоне тока анода, чем когда анод
непрерывен и вспомогательный электрод отсутствует. Препятствие для клапана также больше.
В альтернативной конструкции клапан 75 расположен, как описано выше, за исключением того, что плоские
пластинчатые части вспомогательных электродов отсутствуют. Таким образом, две анодные части и две
части вспомогательных электродов расположены попеременно 80 и могут располагаться на приблизительно
цилиндрической поверхности вокруг экранирующей сетки.
Как и прежде, вспомогательные электроды подключены к точке с фиксированным потенциалом, например, к
катоду 85. Как описано в находящихся на рассмотрении заявках № 216,53/33 и 21654/33, решетки или другие
элементы, поддерживающие сетки, могут отбрасывать «электронные тени» или создавать области с низкой
плотностью электронов 90 и препятствовать формированию адекватного «электронного экрана» в затененной
зоне.
Поэтому, при необходимости, в любой из вышеупомянутых конструкций могут быть предусмотрены экраны из
изоляционного или проводящего материала с целью предотвращения попадания вторичных электронов,
проходящих через теневые зоны, на экранирующую сетку. Использование таких экранов описано в двух
одновременно рассматриваемых заявках 100, упомянутых выше.
При желании анод и вспомогательный электрод могут быть дополнительно разделены таким образом, чтобы
вместе они представляли собой большее количество полос, расположенных вокруг экранирующей сетки и
параллельно катоду. Один набор чередующихся полос может быть соединен вместе, образуя анод, а другой
набор чередующихся полос может быть соединен вместе и образуя катод.
В модификации описанной выше конструкции, в которой анод и вспомогательный электрод выполнены в виде
двух частей, и в которой две анодные части и две вспомогательные электродные части расположены
попеременно в пространстве вокруг экранирующей сетки, одна или обе анодные части могут быть разделены
на множество полос, параллельных катоду. Некоторые из этих полос, например, чередующиеся, могут быть
соединены вместе, образуя анод, а остальные могут быть соединены вместе и с точкой с фиксированным,
относительно низким потенциалом, например, с катодом.
В другом варианте экранирующая сетка окружена цилиндром, разделенным на плоскости, перпендикулярные
катоду, причем чередующиеся части соединены с катодом при относительно низком потенциале, например,
путем соединения ее с катодом либо внутри оболочки клапана, либо снаружи него. Эффект этого
вспомогательного электрода заключается в искажении электростатического поля в пространстве между
анодом и экранирующей сеткой, и это искажение может оказывать фокусирующее или концентрирующее
воздействие на электроны. Анод расположен на таком расстоянии от экранирующей сетки, и эффект
фокусировки или концентрации электронов, обусловленный вспомогательным электродом, создается таким
образом, что между анодом и экранирующей сеткой образуется электронный экран при соответствующих
напряжениях экранирующей сетки описанным выше способом.
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом: удлиненный катод надлежащим
образом поддерживается на зажиме внутри вакуумированной оболочки; катод окружен, в указанном порядке,
контрольной сеткой и экранирующей сеткой. Обе эти сетки могут иметь цилиндрическую форму и могут
поддерживаться от зажима соответствующими стержнями.
Предпочтительно, эти стержни расположены в плоскости, содержащей катод. Анод вентиля состоит из двух
цилиндрических оболочек, расположенных соосно относительно электродов сетки и симметрично по обе
стороны от плоскости, содержащей опорные стержни. Анод расположен на таком расстоянии от
экранирующей сетки, что указанный выше электронный экран может быть сформирован при приложении
соответствующих потенциалов к электродам, и анод может быть установлен любым удобным способом.
Например, каждая из оболочек анода может занимать около 90° на катоде.
В зазорах между двумя частями анода расположены вспомогательные электроды. Каждый из них состоит из
цилиндрической части, вогнутая поверхность которой может быть обращена к катоду, и практически плоских
пластинчатых участков, выступающих приблизительно радиально наружу от краев цилиндрических частей и
заканчивающихся вблизи, но не соприкасающихся с краями оболочек анода.
При подаче соответствующего положительного напряжения на экранирующую сетку и соответствующего
отрицательного напряжения на управляющую сетку относительно катода в пространстве между
экранирующей сеткой и анодом образуется «электронный экран», который сохраняется в широком диапазоне
рабочих напряжений анода. Этот «электронный экран» предотвращает протекание вторичного электронного
тока в пространстве между анодом и экраном.
Вспомогательные электроды, как уже указывалось в пункте 65, оказывают эффект искажения, объединяя
423,932 для образования анода, а оставшиеся части, как описано в рассматриваемых выше приложениях,
соединяются вместе, образуя вспомогательный электрод. Таким образом, для предотвращения потока
вторичного анода он представляет собой ряд коротких электронов на экранирующую сетку.
цилиндры, перемежающиеся рядом. Датировано 1 августа 1933 года.
небольшие цилиндры, составляющие вспомогательный REDDIE & Gl IOSE, электродные агенты для
заявителей. В этом случае также могут быть экраны pro 6, Bream's Buildings, Лондон, E C 4.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 13169 А 1934 г.
Усовершенствования в области электронно-разрядных устройств и связанные с ними разработки.
Мы, EL Enc Tic & MUSICAL INDUSTRIES, британская компания из Блайрт-роуд, и эта модификация, вместе с
65-й дорогой, Х. Лейс, Мидлсекс, и ISAAC, которая была создана средствами, приводящими к минимальному
потенциалу, указанному выше, N W 6, CABOT SEATON BULL, 33, который был признан достаточным в
условиях эксплуатации для предотвращения протекания поверхностного заряда, даже несмотря на то, что
одного лишь пространственного заряда может быть недостаточно.
Заявляя о природе данного изобретения, следует отметить, что хотя в некоторых формах разряда устройство
согласно настоящему изобретению может быть следующим: Настоящее изобретение относится к
электронному разряду. Искажение элитостатического поля 75 разрядных устройств такого типа, как
устройство, включающее катод, управляющую сетку и анод, может не создавать фактического минимума
потенциала между управляющей сеткой и потоком электронов во всем диапазоне рабочих напряжений и
соответствующих рабочих токов анода, экранирующего электрода и соответствующих рабочих токов анода,
тем не менее, устройство такого типа работает с большим анодным напряжением и с фиксированным
положительным напряжением на экранирующем электроде. Вторичным эффектом всегда является создание
комбинированного потенциала, который имеет тенденцию возникать от анода к экранирующей сетке. Когда в
процессе работы анодное напряжение падает, рабочие анодные токи, в пределах которых Вторичная эмиссия
на экранирующий электрод, при которой напряжение экранирования снижается более чем на определенное
небольшое количество ниже уровня постоянного тока эмиссии на экранирующий электрод, может
происходить. Обычно это ретроградная эмиссия. Во многих случаях поток, рассматриваемый как диапазон, в
котором анодный ток вторичной эмиссии от напряжения меньше напряжения экранирования 90° от анода к
экрану, нежелателен, и были предложены определенные формы разрядных устройств для предотвращения
этого, которые могут быть выполнены с учетом этой особенности. В одном известном варианте третья сетка,
обычно подключаемая к катоду, описана в находящейся на рассмотрении заявке №.
Расположенный между экранирующим электродом 21655/33. Более полное исследование этих 95 и анодных
форм разрядного устройства показало, что в соответствии с настоящим изобретением, в вероятном
объяснении способа, которым в разрядном устройстве указанного типа наблюдается фленоидное
возбуждение, предусмотрены средства, адаптированные для того, чтобы, как следствие, альтернатива '7 S
zboperate даже в отсутствие электрона, при этом были получены аналогичные результаты. 100 flow,v для
модификации электростатического поля. Теория h в настоящее время рассматривается в пространстве между
анодом и экранирующим электродом таким образом, чтобы объяснить наблюдаемое фленоидное
возбуждение. Экранирующий электрод таким образом, что, когда анод и экранирующий электрод
поддерживаются на одном потенциале, создаются минимальные потенциалы bv, желаемые результаты могут
быть реализованы.
В некоторой области вдоль линии электронов можно получить значительную часть пути между экранирующим
электродом и минимумом потенциала, указанным выше относительно анода, который может быть пройден на
протяжении определенного участка поперечного сечения электронного потока. Устройство включает в себя,
расположенные в порядке, указанном в описании, катод, который может быть расположен по меньшей мере
на расстоянии от пути электронной сетки, экранирующий электрод и анод. Каждый поток. Пространственный
заряд самой сетки может быть установлен на двух модифицированных параллельных опорных стержнях,
известным образом, чтобы уменьшить электростатическое поле в пространстве.
423,932 Анод и экранирующая сетка были продолжены в виде параллельных плоскостей бесконечной
протяженности.
Даже в случае анодов и экранов, поверхности которых не являются плоскопараллельными.
Эффект добавления экранов заключается в уменьшении значения x на аноде dx ner. Металлический экран
расположен на некотором расстоянии от контактной площадки с каждой стороны вышеупомянутых электродов
и расположен перпендикулярно плоскостям сеток и анода. Концы экранов вблизи анода загнуты под прямым
углом так, чтобы края экранов располагались близко и параллельно ближним краям анода. Предпочтительно
на внутренних поверхностях экранов предусмотрены металлические планки, электрически соединенные с
ними, которые расположены параллельно сеткам и заходят в пространство между экранирующей сеткой и
анодом, близко к экранирующей сетке, но вне контакта с ней, так чтобы перекрывать края экранирующей
сетки и закрывать ее опорные стержни. Описанная структура может быть продублирована на
противоположной стороне катода, при этом соответствующие электроды с каждой стороны обычно соединены
вместе, а экраны соответствующим образом удлинены так, что каждый экран имеет один край близко к краю
одного анода, а противоположный край близко к краю ef the другой анод.
При желании вторую пару экранов можно расположить в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости
описанной выше пары, так что две пары экранов вместе образуют прямоугольный ящик, аноды которого
расположены в отверстиях на противоположных его концах.
Предполагая, что экранирующая сетка и анод поддерживаются на одном и том же положительном потенциале
относительно катода, а экраны поддерживаются на потенциале катода, распределение потенциала в
пространстве между анодом и экранирующей сеткой будет рассматриваться, в первую очередь, вдоль линий,
проходящих через центр этого пространства: одна линия будет параллельна сетке и аноду, а другая —
перпендикулярна им.
Вдоль первой линии потенциал будет минимальным на двух концах, поскольку эти концы расположены у
экранов, находящихся под катодным потенциалом. Максимум потенциала будет примерно в центре линии.
Вдоль второй линии, а именно перпендикулярной электродам, потенциал будет максимальным на двух
концах, расположенных на поверхностях анода и экранирующей сетки соответственно.
В какой-то точке вдоль этой линии будет наблюдаться потенциальный минимум из-за влияния экранов. Даже
в практических случаях, когда анод и экран не остаются на одном и том же потенциале, если v — потенциал в
любой точке на расстоянии x, измеренном от анода, значение div dV вблизи и вдоль всей поверхности анода
будет алгебраически меньше при наличии экранов, чем если бы поверхность 70. Будет ясно, что
потенциальный максимум возникнет между концами всех рассматриваемых линий в пространстве,
параллельных поверхностям экранирующей сетки и анода, и что, по крайней мере 75, когда анод и
экранирующая сетка находятся на одном потенциале, потенциальный минимум возникнет вдоль всех линий в
пространстве, перпендикулярных сеткам и аноду 80. Эффект такого электростатического потенциального
минимума заключается в создании фокусирующего или концентрирующего действия на поток электронов в
пространстве от экрана до анода.
В результате такой концентрации 85 электронов значительно увеличивается пространственный заряд, и
этому способствует формирование минимума потенциала за счет пространственного заряда. Таким образом,
если вторичные электроны испускаются анодом со скоростью около 20 вольт, например, они могут пройти
некоторое расстояние в направлении экранирующей сетки, пока не достигнут положения, в котором, если
пространственный заряд достаточно плотный, они будут приведены в состояние покоя потенциалами,
возникающими из пространственного заряда и электростатического поля.
Затем они возвращаются к аноду и образуют новые вторичные электроны. Процесс повторяется, так что
можно ожидать, что вблизи поверхности анода будет очень плотное пространственное скопление
сравнительно медленно движущихся электронов. Следовательно, любое алгебраическое уменьшение dv
вблизи анода, вызванное изменением электростатического поля, будет усиливаться пространственным
зарядом, обусловленным первичными электронами, а также пространственным зарядом, обусловленным
вторичными электронами, и эти изменения электростатического и пространственного заряда объединяются,
создавая комбинированный минимум потенциала. Именно этот комбинированный минимум потенциала
способен предотвратить поток вторичного электронного тока от анода к экранирующей сетке.
В большинстве случаев тетрод должен иметь характеристику зависимости анодного напряжения от анодного
тока, в которой с увеличением анодного напряжения анодный ток возрастает до определенного значения
(которое для удобства будет называться «коленом» характеристики), после чего анодный ток практически не
изменяется при дальнейшем увеличении анодного напряжения.
что колено характеристики должно быть как можно более острым и возникать при как можно более низком
напряжении, и что в характеристике не должно быть перегиба или изгиба, или, по крайней мере, заметного
перегиба. Будет предполагаться, что такой тип характеристики желателен (хотя будет понятно, что для
определенных целей могут быть предпочтительны другие формы характеристики), и будут объяснены
некоторые способы получения отклонений от желаемой характеристики, чтобы можно было оценить влияние
различных переменных.
Если площадь анода слишком мала, экраны расположены слишком близко к потоку электронов или пластины
слишком сильно выступают в поток электронов, характеристика имеет «излом» с большим радиусом
кривизны, а значение анодного напряжения, выше которого ток остается почти постоянным, нечетко
определено и довольно высокое. Если площадь анода увеличивается или экраны располагаются дальше от
потока электронов, можно получить желаемую форму характеристики. Дальнейшее увеличение площади
анода или расстояния экранов от потока электронов приводит к характеристике, в которой «излом» очень
острый, а анодный ток падает за «излом», а затем снова возрастает, так что кривая имеет перегиб. Такая
форма характеристики указывает на то, что вторичная эмиссия достигает экранирующей сетки.
Война, в которой, как предполагается, будет действовать устройство с так называемыми желаемыми
характеристиками, начнётся 4 ноября (О ле описано).
Предполагается, что экранирующая сетка находится под некоторым подходящим положительным
потенциалом относительно катода, экран — под потенциалом анода, а напряжение на аноде рассматривается
в первую очередь как потенциал анода. В этих условиях электроны, направленные к аноду, остановятся до
достижения анода из-за электростатического поля, низкого потенциала анода и пространственного заряда.
Если напряжение на аноде теперь увеличить до значения, равного половине напряжения на аноде,
пространственного заряда все еще будет достаточно, чтобы создать нулевой потенциал в пространстве
между анодом и экранирующей сеткой. В этой области нулевого потенциала все электроны останавливаются,
и эту область можно рассматривать как виртуальный катод. Количество электронов, протекающих от
виртуального катода к аноду или к экрану, определяется потенциалом анода, и доля электронов,
протекающих к аноду, увеличивается по мере увеличения потенциала анода.
Выше порогового напряжения по-прежнему существует потенциальный минимум вдоль траектории электрона,
но этот минимум уже не равен нулю, и любые электроны, проецируемые экранирующей сеткой к аноду, могут
двигаться только вперед и в конечном итоге ударяться об анод 70, даже несмотря на то, что они замедляются
потенциальным минимумом. Пороговое напряжение резкое, потому что по мере увеличения анодного
напряжения виртуальный катод становится областью минимального, но не нулевого потенциала, практически
одновременно по всей площади виртуального катода. Если размер анода уменьшить или если экраны
разместить ближе к потоку, виртуальный катод будет сохранять большее анодное напряжение 80 по краям
пучка, чем в центре, что приведет к появлению порогового напряжения с большим радиусом кривизны.
Если анод чрезмерно велик, вторичный пространственный заряд, состоящий из электронов 85, медленно
движущихся в случайных направлениях, может диффундировать к тем участкам анода, которые не
подвергаются воздействию первичных электронов или, по крайней мере, не подвергаются воздействию
значительного количества первичных электронов. В этом случае интенсивность вторичного
пространственного заряда 90 уменьшается и может быть недостаточной для предотвращения потока
вторичных электронов к экранирующей сетке. Даже если анод не чрезмерно велик, обычно необходимо
предпринять 95 шагов, чтобы предотвратить диффузию электронов вторичного пространственного заряда к
задней части анода с результатами, аналогичными тем, которые получаются при чрезмерно большом аноде.
Для этой цели уже описанные экраны 100 располагаются таким образом, чтобы простираться близко к краям
анода.
При малых размерах анодов может оказаться ненужным дополнительно расширять экраны до самого анода
105. Если длина анода не значительно превышает ширину, обычно желательно устанавливать экраны, как
уже упоминалось, близко к обеим парам противоположных краев. При длинных и узких анодах или 110, где
возможно менее совершенное экранирование от солнечного излучения, может быть достаточно установить
экраны близко только к более длинным краям анода.
Если требуется уменьшить напряжение на кнопке 115, необходимо уменьшить первичный пространственный
заряд, чтобы образовавшийся при этом виртуальный катод мог разрушиться при более низком анодном
напряжении. Этого можно добиться, увеличив напряжение сетки экранирующей сетки L20 или уменьшив
расстояние между анодом и экранирующей сеткой.
Предел, до которого могут быть достигнуты эти два изменения, зависит, в зависимости от формы, от
способности первичного пространственного заряда 125, при содействии вторичного пространственного
заряда и электростатического поля, поддерживать достаточно выраженный минимум потенциала, чтобы
предотвратить перемещение вторичных электронов до 190 428,932 или эквивалентного размера структуры.
Условие (1) не является обязательным, поскольку, если оно не выполняется, основным эффектом является
влияние на форму колена.
Характерной особенностью этого может быть лишь то, что достигаемое усиление будет не таким сильным и
не будет так сильно искажено, как при более остром колене. Колено, которое немного более округлое, чем
необходимо, может быть выгодно в некоторых случаях, поскольку было установлено, что в этих условиях
можно получить более высокое сопротивление выше напряжения колена.
Вместо того чтобы экранирующие элементы выступали вдоль решеток и катода, экранирующие элементы
могут заканчиваться чуть раньше экранирующей решетки, например, на выступающих внутрь планках в
описанной выше конструкции.
Электростатическое поле в пространстве между анодом и экранирующей сеткой не изменяется при таком
укорочении экранирующих элементов. Затем вокруг экранирующих сеток и катода может быть установлен
второй комплект экранов, предпочтительно электрически соединенных с экранирующей сеткой или сетками.
В разрядных устройствах описанного типа, в которых экранирующие элементы располагаются близко к краям
анода, удобно поддерживать анод с помощью соответствующих изоляторов, которые могут быть изготовлены,
например, из слюды или керамики. Предположим для удобства, что анод должен быть установлен
вертикально в пространстве между двумя вертикальными экранами, лежащими в плоскости анода.
Внутренние края экранов могут быть разрезаны таким образом, чтобы два выступа можно было загнуть
наружу в горизонтальную плоскость около верхней части двух экранов, и два аналогичных выступа — около
нижней части двух экранов.
Анод в виде плоской прямоугольной пластины имеет стержень, предпочтительно квадратного сечения,
закрепленный вдоль центральной линии, причем этот стержень 110 расположен вертикально, когда анод
находится в нужном положении. Два изолятора в виде прямоугольных стержней снабжены в центре
квадратным отверстием и имеют выемки на концах. Выступающий из верхнего и нижнего концов анода
элемент вставляется в отверстия в изоляторах, и изоляторы устанавливаются на место вдоль экранирующих
элементов, при этом внутренние кромки экранирующих элементов 120 входят в выемки на концах изоляторов.
Затем выступы загибаются наружу и вокруг изоляторов, чтобы удерживать их в нужном положении.
В модифицированной конструкции тонкие полоски 125 из изоляционного материала крепятся к аноду,
например, с помощью заклепок, вблизи его верхней и нижней части. Эти полоски располагаются
горизонтально, когда анод находится в нужном положении, и обеспечивают зазор между сеткой и экраном, а в
последнем случае — зависят от тонкости структуры сетки.
Было установлено, что если расстояние S между анодом и экранирующей сеткой слишком мало по сравнению
с шагом сетки, например, примерно в четыре раза или меньше, то распределение электронов по поверхности
анода становится заметно неравномерным. В результате этого вторичные электроны могут возвращаться к
экранирующей сетке через те участки пространства, которые находятся перед проводами экранирующей
сетки, поскольку в этих участках очень мало первичного пространственного заряда и, следовательно, эффект
экранирования из-за пространственного заряда невелик.
Этот эффект неравномерности электронного потока можно уменьшить или устранить, разделив анод на
множество частей и, предпочтительно, вставив экранирующие пластины, которые могут быть соединены с уже
описанными экранами, между двумя или более частями анода.
До сих пор предполагалось, что экраны, создающие минимумы электростатического потенциала,
поддерживаются при фиксированном потенциале, равном потенциалу катода. Это не всегда так. Во-первых,
может оказаться желательным или удобным расположить экраны при фиксированных потенциалах,
отличающихся от потенциала катода. Экран, находящийся при потенциале катода в данном положении, часто
можно заменить с эквивалентными результатами экраном, расположенным ближе к электронному потоку и
имеющим потенциал выше потенциала катода, или экраном, расположенным дальше от электронного потока
и имеющим потенциал ниже потенциала катода.
Кроме того, нет необходимости поддерживать потенциал экрана постоянным. В некоторых случаях потенциал
экрана может изменяться в зависимости от потенциала анода или управляющей сетки.
В дополнение к особенности данного изобретения, а именно обеспечению средств, позволяющих создать
минимальную величину электростатического потенциала в некоторой области пространства между
экранирующей сеткой и анодом, по крайней мере, когда эти два электрода находятся при одном и том же
потенциале, обычно желательно обеспечить, чтобы (1) область между экранирующей сеткой и анодом,
которая представляет собой виртуальный катод при низком потенциале анода, становилась областью
минимального потенциала, превышающего нулевой потенциал, практически одновременно на большей части
c этой области по мере увеличения потенциала анода, и (2) расстояние между анодом и экранирующей сеткой
не должно быть меньше, чем примерно в два раза больше шага экранирующей сетки, то есть размер ячейки
этой сетки 423,932 выступает наружу за вертикальные края анода. Затем анод устанавливается на место на
Соседние файлы в папке патенты