Электронная лампа Советский патент 1937 года по МПК H01J19/14 H01J21/10 

Изобретение касается конструкции электроннных ла.мп, позволяющеГ у.меньшить значение ее сеточного тока.

Известно, что максимальная отбираемая от лампы мопдность ограничивается, как правило, не отдачей катода, а возникновением ноложительного тока сетки. Изобретение и.меет своей целью с.1ен1ение точки иозникновения сеточного тока вправо 10 характеристике в область положительных потенциалов управляющего напряжения. Оно основывается на экснеримента.чьно стано1 ленном факте, что в электронных ла.мпах обычной конструкции отталкивающие междуэлектронные силы настолько малы,что электронный поток не нредставляет собой непрерывно движун1ейся средь, а в соответствии : законами электронной оптики распадается на ряд отдельны. пучков соответственно отверстиям в унравляющем электроде.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 и 2 изображают схематически силовое

ноле .la.MHbi; фиг. 3 - 5 - характер покрытия катода активным Беп;еством; фиг. 6 -8-конструкции ламп согласно изобретению.

До тех пор, пока потенциал на умфавляющей сетке трехъэлектродной ла.мпы отрицателен, все электроны летят к при положительном унрав/1яю1це.м напряжении на сетке част, электронов оседает на новерхпосги сет1чН. Э го легко видеть из рассмотрения показанных па фиг. и 2 силовых липи11 поля трехп электродпоГ; ла.мньг Экннпотенциальные линии обозначен;, букво i. тогда как траектории ;1вижения электронов - 1. Фиг. 1 ноказЕзП ает соотношения, HMeioHuie ecтo при отрицателы;о заряженноГ сетке 2. Видно, что при это.ч имеются только электро1-:ных лучей, идущие от ;чатода к . 11з фиг. 2 мо.-«но заметить изменение, вносимое ноложительными сеточными потенциалами. К тем пучкам, которые были ранее, добавляются новые. част1, К.ггорых,

однако, выйдя из катода, заканчивается на проводниках сетки (обозначены буквой г).

14овые пучки электронных лучей. О3разуюн1,иеся с повышением положительного напряжения на сетке, образуются не по веей новерхности катода, а и определенных ограниченных ее участках. Этн участки нрн малых положительных сеточных напряжениях весьма малы, однако с увеличением напряжения они растут все больше и больше, пока наконец при равенстве сеточного и анодного напряжений, практически не сольются по всей поверхности катода. Таким образом, величину анодного тока определяет всегда только чагть эмитирующей иоверхности катода.

В соответствии с насгояшим изобретением катод вып(хтняется таким образом, что пове;лхности (на фиг. 2 обозначе1 ы цифрой 4}, на которых при низких поло/китель 1ых сеточных напряжениях оканчиваются силовые лип ИИ, идущие or сет ки, выполняются не активными, т. е. не из;1учающими электронов. Таким путем, не теряя в крутизне, представляется возможность настолько далеко заходить и область положительных сеточных потенциалов, насколько это позволяет отдача катода.

Устранение электронной эмиссии с определенных участков поверхности катода в обычных электродных системах может быть вынолнено различными путями, например, неравномерным распределением эмитирующего слоя но поверхности, именно нанесением его только на , лежащие против отверстии сетки; тогда при сетке, выполнепной и-; параллельных стерженьков, катод будет представлять собой узор из прямоугольников, при витой сепче -косой узор, а при решетчатой сетке-плетеньи узор (сравнить фиг. Я--5). Такая обработка поверхности катода нри.енима как для катодов прямого, так и косвенного нагрева.

Другой иуть ограничения эмиссио)ной способности катода ограниченными частя.ми его иоверхности cocionr и особом ведении процесса форм-;)

катода. Обычно при активировании катода иоступают так: поверхность катода покрывают соотиетствуюпшм оксидо.м, например, оксидо.м бария, который затем восстанавливают в металлический барий. Во время процесса активироваиия анод соединяется с сеткой; на анод задается погепциал от 5 до 100 вольт; вс;; поверхность катода к резу.чьтате получается однородпой.

В соответствии с настоящим изобретением процесс акти ирования ведется таким образом, ч го на анод подается сраинительно высокий потенциал, HaiipiiMep 500 ю.1ьт, а сетка соединяется с накалеппы.м катодо.м или же на нее задаетсл отрицательный ногенциал. Благодаря этому активируются только те части поверхности катода, т. е. только на тех частях поверхности образуется метал.шческий барий, ьт ко10рые не надает тень от проводников сетки; оставшийся не восстановленным оксид разумеется неактивен.

Точно так же можно уничтожить эмиссионную способность некоторых частей равномерно активированной новерхности катода путем покрытия их неактивны.ми материалами, например, оксидом циркона.

Это же са.мое действие быть достигнуто расположением неактивных участков поверхности катода глубже активных. При этом получаются полости, н которых образуются пространственные заряды (так называемые гнезда пространственных зарядов); эти пространствепные заряды не ДОПУСТЯТ дальнейп его выхода электронов из углублепных участков.

1а фиг. 6 и 7 показапа электронная лампа в л,вух проекциях. Цифрой // обозначен косвенно накаливаемый нлоский катод, укрепленный поддержками /2 на круглом вспомогп тельном катоде /5; 14 и /5- управляю1цие электроды, J6 и /7-полые цилиндрические аноды. Всг омогательный катод представляет собой не накаливаемый и поэтому не эмитирую ццй металлический диск, по соображениям устранения влияния его па расгфедс.1ение по.1я пс длерживаемый под потенциалом катода. Управляющий цилиндр и анод в нашем примере укфеплены непосредственно на внутренней стенке стеклянной колбы /5; они могут быть выполнены из тонкого ;1роводящего осадка (например, серебра или графита). Понятно, возможно электроды J4, /5, /5 и 77 выполнить в виде полных цилиндров из листового металла или перфорированных дисков и укрепить их на вспомогательном катоде. Вспомогательный катод /3 впаем 79связан со стеклянной стенкой, через которую проходят также вводы к управляющим электродом J4 и /5; 20 и 27-подводящие гфоводники обоих анодов 76 и 77. Соседние с сеткой участки катода образованы холодным вспомогательным катодом, а потому сеточный ток поступает

только при относительно В()1СОКИХ

значениях положительных напряжений на сетке. В противоположность известным устройствам такая конструкция представляет собой чрезвычайно жесткую систему, не подверженную влияниям механических воздействий.

Кроме триодов в соответствии с примером по фиг. 6 могут быть выполцены также экранированные лампы, лампы с сеткой пространственного заряда, пентоды и т. п. Такие лампы по сравнению с подобными или обычными лампами и.чеют то преимущество, что не только упра вляющий электрод в области малых положительных напряжений, но также и все остальные положительно заряженные электроды (пространственная сетка, экранная сетка) за исключением анода не будут поглощать электронного потока, вследствие чего снизится нагрузка источников питания и появится возможность их удешевления.

Понятно, что лампы, согласно изобретению, могут быть выполнены также и с дискообразным перфорированным управляющим электродом если против каждого отверстия будет расположен накаливаемый катод, а в промежутках холодный вспомогательный катод.

Примерный вариант подобной лампы схематически н разрезе показан на фиг. 8. Он представляет собой симметрично сконструированную экранированную лампу с плоскими электродами. Обе системы электродов могут быть включены параллельно либо по противотактной схе.ме. В стеклянной колбе 30 расположен косвенно накаливаемый с обеих сторон активированный плоский катод 57, подогревающий элемент которого обозначен цифрой 32. Катод 57 укреплен посредство.м кольцеобразного плоского вспомогательного катода, с обеих сторон коего расположены управляющие электроды 34 и : 35, снабженные отверстиями 36. За ними креплены экранные сетки 37 и 38, выполненные подобно упраI вляющим сеткам; их отверстие перекрывают отверстия сеток 34 и 35. Наружные электроды (аноды) имеют : форму дисков 39, 40. Соответствующей обработкой поверхностей актиI вируются только части 41 катода, лежащие против отверстия управляющих электродов. Само собой раj зумеется, что соответствующее распределение эмитирующих поверхностей может быть достигнуто путем 1рименения против каждого отверстия отдельного катода. Отдельные катоды посредство.м соответствуюи им образом выполненного вспомoгaт льнoгo катода легко объединить в единую конструкцию. Эмитирующие поверхности, ясно, быть электрически связаны между co6oii. Подогревательные элементы отдельных катодов в зависимости от требования могут быть включены либо последовательно либо параллельно.

В заключение следует заметить, что первы.м преимуществом настоящего изобретения является воз.можность повышения отбираемой из анодной цепи лампы мощности при той же мопгности, затрачиваемой на накал, и вторым преимуществом является смещение рабочей точки в участок характеристики с большой крутизной. i Повышение отбираемой из анодной цепи :.1ощиости при неиз.менном расходе TOka на luiKa.i огоиемпо больjuoe значение имеет для лпмп, ДЛ1; усилителей мощкос ; и передатчиков; уничтол-сение ceiOHsioro IDка и упрощение схемь: Bix.iio-Kiiii:., являются до сто и нет и, ,iMU и ;1ля малых ирием1 1 1Х си.1н Ieльных л а м i I.

Пред м е т м з о о р е т е и я.

1. Электронная /IBMна с треми или многими электродами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшеимя се точного тока при иоложител1)Ном сеточном напряжении, кагод выполнен неактивным в тех eio часчях, на которых оканчиваются силовые липни, идунше от сетки.

2. Форма выполнения ламиы но и. 1, отличающаяся тем, что кагод состоит из внутреннего активного диска // и неактивного кольца /J,

iipiPieM унразл; :О111ий эле;ч род анод, а также дон(). нител: ные ьле

1РОДЫ ВЫ1 ОЛнеН1.1 is ВМДС

или ко.чец, |)аксиа,1ь;;;,х (фиг. (Г).

3. ( 1И.1110л; е1П 1;

.i;;M lbI М(; 1г 1, OT.is чающаяся г ем,

что отве)) (медуюнгих др г -,а .i.pyroM ;1лектродо;-;

COOT в е тст ву ю 1ди е и м активные ки ка года расио.южены в один .

4.Форма 1),н1ении .la.Miibi но ни. 1 и , отличающаяся те.м, что иротив каждого отверстия сетки расио.южеи отдельны: ь:атод.

5.Снособ 1гзготов.1еиия ла.мпы ио 11 (Г I и 3, отличающийся тем, ч1о во время активирО1 ания катода на анод иодают пов1,лиениое нротив нормал1 ного наиряжен1 е, а б.1ижайН1.ИЙ к катоду -лчектро i с()единя о- с катодом.

жга к патенту ип-ной (1)11рмы о-во беспроволочной телегра()ии

Фиг

иг4 ф,,5 .Телефупкеи, с огр. отв. Л1 50259

Ш

Ф о Ф

сс 1

3