Dispositivo y método para controlar corrientes de alta frecuencia.

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Descripción

I-Sens/2701):

15 de diciembre de 1936.

contra HAEFF 2.064.469

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Original presentado el 23 de octubre de 1955 6 Hojas-Hoja 1 dttarney:

Vo/foyeA. V. DISPOSITIVO HAEFF Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Presentado originalmente el 25 de octubre de 19s:

6 Hojas-Hoja 2 .4Uameys 15 de diciembre de 1936. v HAEFF 2.054.469

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA I Oiiginal presentado el 23 de octubre de 1953 6 Hojas-Hoja 3 ln-venlor (autopista/WW AllomzyS I 15 de diciembre de 1936.

A. contra HAEFF 2.064.469

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Presentado originalmente el 23 de octubre de L933 6 Hojas-Hoja 4 Inventor Por .dltarntys Dem-15, 1936. v. HAEFF 2,064,469

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Original presentado el 23 de octubre de 1933 6 Hojas-Hoja 5A. V. HAEFF 15 de diciembre de 1936.

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROLAR CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Presentado originalmente el 23 de octubre de 1933 6 Hojas-Hoja 6 Inventor ass:

dmm está patentado el 15 de diciembre de 1936 DISPOSITIVO DE OFICINA ATET PARA EL MÉTODO DE CONTROL DE CORRIENTES DE ALTA FRECUENCIA Andrew V. Haefi, Pasadena, California, cedente, por

asignaciones mesne, a

Estados Unidos, Nueva York, Delaware Radio Corporation of NY,acorporación de Solicitud 23 de octubre de 1938, Serie No. 694.794

Renovado el 20 de mayo de 1936 28 Demanda.

Esta invención se relaciona ampliamente con el arte de generar, controlar y medir ondas eléctricas de alta frecuencia y es particularmente útil con ondas de frecuencias tan extremadamente altas que no pueden controlarse de manera efectiva con tubos de vacío de tipos convencionales ahora de uso general debido a la interrelación. -Capacidad de electrodo y características de baja velocidad de electrones de los tubos convencionales.

AEl objetivo general de la invención es proporcionar aparatos y métodos para generar, controlar y medir eficientemente ondas eléctricas de frecuencia extremadamente alta.

Otro objeto es aumentar la sensibilidad y la estabilidad de los aparatos para generar, controlar y medir ondas de frecuencia extremadamente alta.

La mayoría de los tubos de vacío convencionales para uso en conexión con corrientes de radiofrecuencia empleanarejilla o rejillas colocadas en un flujo de electrones 20 creado entreacátodo y ánodo montados en un recipiente al vacío; al aplicar un potencial alterno entre el cátodo y la rejilla, la tasa de flujo de electrones hacia el ánodo varía en sincronismo con el potencial alterno aplicado a la rejilla. Los tubos de este tipo tienen limitaciones definidas de frecuencia superior porque a frecuencias extremadamente altas, la capacidad inherente entre electrodos cortocircuita efectivamente esos elementos y evita la acumulación de cualquier diferencia de potencial sustancial entre el cátodo y la rejilla y, además, porque a frecuencias extremadamente altas el potencial de la red se invierte enatiempo menor que el requerido para que los electrones viajen desde el cátodo a la rejilla. Por estas razones, los tubos del tipo convencional descrito se vuelven inoperantes, a todos los efectos prácticos, como frecuencias extremadamente altas.

De acuerdo con la presente invención, las dificultades antes mencionadas encontradas con los tubos convencionales se evitan utilizando comoadispositivo de control -amodificación del bien conocido oscilógrafo de rayos catódicos, en el que una corriente de electrones se desvía lateralmente y, por lo tanto, se hace que incida enagrado variable en uno o más ánodos convenientemente colocados. Este método difiere fundamentalmente del método de operación de los tubos de vacío convencionales antes mencionados ya que en estos últimos, la tasa de flujo de electrones enala corriente se varía en lugar de que la corriente de electrones 50* se desvíe lateralmente.

La teoría de funcionamiento de mi invención y las diversas formas de aparato en las que puede emplearse se explicarán en detalle con referencia a los dibujos; en la que la Fig. l esadiagrama esquemático deacircuito receptor de radio que emplea un tubo electrónico del tipo general al que se refiere esta invención;

La figura 2 esadiagrama esquemático que ilustra la desviación de la corriente de electrones en el tubo de la Fig. 1 cuando el período de la corriente alterna aplicada es largo en comparación con el tiempo requerido para que los electrones viajen a través del tubo;

La figura 3 esadiagrama esquemático que ilustra la desviación de los electrones en el tubo de la Fig. 1 10 cuando el período de la corriente alterna aplicada es corto en comparación con el tiempo requerido para que los electrones viajen a través del tubo;

La figura 4 esadiagrama esquemático que ilustra la desviación de la corriente de electrones en el tubo de 16 Fig. 1 cuando el tubo se opera en talamanera de producir ondas viajeras en los electrodos de control del tubo, cuyas ondas viajan a la misma velocidad que los electrones en la corriente de electrones;

La figura 5 esagráfico que ilustra las características de sensibilidad deatubo que funciona de la manera ilustrada en la Fig. 4 cuando la velocidad de la corriente de electrones varía con respecto a la velocidad de propagación de las ondas de control a lo largo de los electrodos de control;

La figura 6 esavista parcialmente en sección de una forma de tubo de vacío de acuerdo con mi invención;

La figura 7 esavista del mismo tubo tomada ena3(') plano en ángulo recto con el plano de la Fig. 6;

La figura 8 esasección transversal del tubo de vacío mostrado en las Figs. 6 y 7 tomadas en el plano VIII-VIII de la Fig. 7;

La figura 9 esadiagrama esquemático deacircuito detector o rectificador que emplea el tubo de vacío mostrado en las Figs. 6, 7 y 8;

La figura 10 esadiagrama esquemático de un circuito amplificador que emplea válvulas del tipo que se muestra en las Figs. 6, 7 y 8;

Fig. 11,.esadiagrama esquemático de un circuito oscilador que emplea tubos del tipo que se muestra en las Figs. 6, 7 y 8;

La figura 12 esavista detallada que ilustra el posicionamiento relativo de los ánodos enatubo del tipo 4 mostrado en la Fig.; 10;

La figura 13 esadiagrama de detalle que ilustraa. modificación del circuito mostrado en la Fig. 10;

La figura 14 esavista de detalle que muestraaforma modificada de estructura de ánodo para tubos del tipo mostrado en las Figs. 6, 7 y 8;

La figura 15 esavista de detalle de la estructura de tubo 10;

La figura 16 esadiagrama de detalle que muestra todavía una muestraamodificación y circuito mostrado en la Fig.

tubo gráfico construido de acuerdo con la Fig. 1'? es .avista de detalle que muestraaforma modificada de la estructura del electrodo de control mostrada en las Figs. 6, 7 y 8.

La figura 18 'esadetalle de la sección transversal de la estructura mostrada en la Fig. 1'7;

La figura 19 esavista en sección esquemática que muestra otra forma modificada de la estructura del electrodo de control ilustrada en las Figs. 6, 7 y 8;

- La figura 20 esadiagrama esquemático-que ilustraacircuito en el que se adapta el tubo ilustrado en la Fig. 19;

La figura 21 es 'adiagrama esquemático deacircuito de medidor de onda que empleaatubo de vacío 'del tipo ilustrado en las Figs. 6, 7 y 8.

- La figura 22 esadiagrama esquemático de un oscilloinvento Fig. 23 esavista en sección longitudinal de una construcción de tubo alternativa a la que se muestra en las figuras 6, 7 y 8; la figura 24 esavista en sección del mismo tubo mostrado en la Fig. 23 tomada en el plano longitudinal en ángulo recto con el plano de la Fig. 23; y

La figura 25 esadiagrama esquemático deacircuito detector o rectificador que empleaatubo del tipo ilustrado en las Figs. 23 y 24. 7

Con referencia a la Fig. 1, se muestra un tubo electrónico, designado generalmente en l, que comprende un receptáculo al vacío 2 que contieneacátodo 3,apar de ánodos 4 y 5, yapar de electrodos de control 6 y 1. El cátodo 3 puede ser de cualquier tipo adecuado adaptado para ser calentado y tenerarevestimiento de carbón de alta emisión de electrones--. características por las que emite grandes cantidades de electrones.Ala rejilla 8, que puede tener varias formas, se coloca adyacente al cátodo 3 y se mantiene en potencial positivo con respecto. al cátodo por medio de una batería u otra fuente adecuada de potencial 9. Debido a su potencial, la rejilla 8 atrae electrones del oátodo 3, muchos de los cuales chocan contra la rejilla y no producen ningún resultado útil. Sin embargo, algunos de los electrones pasan a través de una abertura ID en el centro de la rejilla 8 y viajan longitudinalmente a través del tubo hasta los ánodos I y 5.

estos electrones constituyen'una corriente de electrones l I. Debe entenderse que los cátodos en combinación con dispositivos de enfoque para producir y dirigiraflujo de electrones, son viejos, y que se han desarrollado varias formas particulares de aparatos para este propósito, algunos de los cuales pueden sustituirse por el aparato particular que se muestra en la Fig. 1. En el tipo de aparato descrito, los electrones en la corriente H viajan a una velocidad sustancialmente constante desde la rejilla 8' hasta los ánodos 4 y 5 ya que esos elementos se mantienen sustancialmente al mismo potencial. Al diseñar adecuadamente el aparato de emisión y concentración de electrones, la corriente de electrones ll puede limitarse aaárea de sección transversal relativamente pequeña.

Los electrodos de control ii y l están colocados paralelos entre sí en lados opuestos de la corriente de electrones ii y están adaptados para conectarse en un extremo a,afuente adecuada de oscilaciones de alta frecuencia tal como una antena l2. La antena está preferentemente conectada a tierra a través de elementos de impedancia lZa para estabilizar los potenciales medios de los electrodos 6 e I.

, Los ánodos l y 5' son preferiblemente de áreas algo más grandes que las dimensiones de la sección transversal de la corriente de electrones H y se colocan juntos de manera que bajo el conductor normal 13.

otra modificación de la estructura del tubo y el circuito mostrado en las Figs. 9,0r 10;

condiciones la corriente ll incide en ambos ánodos. En el circuito particular que se muestra. el ánodo 5 está conectado directamente por el conductor It a la rejilla 8 y también está conectado al cátodo M deatubo de amplificación convencional de tres electrodos Ma.

El ánodo 4 del tubo I está conectado a través de Vacondensador iii a la rejilla 16 del tubo de tres electrodos Ma yaEl elemento de alta impedancia l1 está conectado entre el ánodo 4 y el conector.Afuga de rejilla: l8 yaLa batería C l9 se puede conectar en serie entre el cátodo l4 y la rejilla iii- del tubo de tres electrodos Na para polarizar correctamente la rejilla IS.Ateléfono I90. se puede conectar en serie conaB batería 20 entre el cátodo M' y el ánodo2l del tubo de tres electrodos para producir una señal audible en respuesta aaonda modulada detectada por el tubo i y amplificada por el tubo Ma.

Cuando no se aplican potenciales a los electrodos de control '6 e 'i, la corriente de electrones ll incide sobre ambos ánodos 4 y 5, estableciendo corrientes continuas que fluyen a través del conductor l3 de regreso al cátodo 3. Dado que el condensador l5 ofrece sustancialmente impedancia infinita a las corrientes continuas, el potencial de la rejilla I6 es constante, determinado por la batería l9, y la corriente que fluye en el circuito de salida -del tubo de tres electrodos Ma. y el teléfono todas las partes de cada electrodo 6 y 1 será ser sustancialmente el mismo en cualquier instante pero durante la mitad de cada ciclo un electrodo ser positivo y el otro negativo, mientras que durante la otra mitad de cada ciclo las polaridades de cada electrodo estarn invertidas. a potenciales opuestos,entre ellos existe un campo eléctrico que ejerceafuerza sobre cada electrón en la corriente H, que tiende a desplazar los electrones lateralmente de su trayectoria longitudinal normal de viaje. Por lo tanto, durante la mitad de cada ciclo cuando el electrodo 6 es positivo y el electrodo I es negativo, la corriente Ii se desviará hacia arriba para incidir enamayor medida en el ánodo 4 y durante los semiciclos intermedios cuando el electrodo 1 es positivo con respecto al electrodo 6, la corriente II se desviará hacia abajo para que incida enaen menor medida en el ánodo l. De ello se deduce que el número de electrones que inciden en el ánodo & variará en sincronismo con la onda de radio. Dado que la corriente electrónica al ánodo Q se hace pasar a través de la impedancia H, el voltaje a través de esta impedancia variará con la frecuencia de la onda de radio. Sin embargo, si la impedancia i1 es de talanaturalezaque ofrece baja impedancia para la radiofrecuencia, el voltaje de radiofrecuencia a través de la impedancia i! será pequeño. Si la onda de radio se modula conaonda de señal, como una corriente de audiofrecuencia, su amplitud variará de acuerdo con la señal. Ahora, si la corriente H se dirige sobre los ánodos 4 y 5 de talaDe manera que la corriente promedio al ánodo B varía con la amplitud de la onda de radio en los elementos de control 6 e I, entonces el potencial promedio a través de la impedancia l'I variará con la frecuencia de la señal, ofreciendo el elemento il una alta impedancia. para la frecuencia de la señal. ¡El potencial variable a través del elemento I! se aplica a través del condensador E5 para eliminar el mismo potencial del tubo amplificador de tres electrodos en cualquier instante.

14a y correspondientemente varía la corriente 111 del circuito de salida del tubo I la para reproducir la señal de audio en el teléfono I9a.

En teoría, los resultados se pueden obtener a cualquier frecuencia, pero a alta frecuencia la sensibilidad es extremadamente baja, por lo que este dispositivo no es práctico. Cuando la frecuencia de las ondas de radio aplicadas a los electrodos 6 e I es tan baja que el tiempo deaciclo completo es grande en comparación con el tiempo requerido para que un electrón en la corriente II viaje a lo largo de los electrodos 6 y 1, los electrones, mientras viajan entre los electrodos de control 6 e I, serán impulsados ​​enaúnica dirección lateral (ya sea hacia el electrodo 6 o hacia el electrodo 1) en todo su recorrido. Por tanto, la trayectoria de los electrones será sustancialmente parabólica y la extensión de la desviación lateral aumentará rápidamente con la longitud de la corriente de electrones y la longitud de los electrodos 6 y 1. Será evidente, por lo tanto, que la sensibilidad de la corriente de electrones se desvía hacia el ánodo 4. Por supuesto, durante el siguiente semiciclo, las condiciones se invertirán y la corriente de electrones se desviará hacia el ánodo 5.

Supongamos ahora que la velocidad de los electrones en la corriente II sigue siendo la misma que antes (determinada por la diferencia de potencial entre el cátodo 3 y la rejilla 8), pero que la frecuencia de las ondas de radio aplicadas a la antena I2 es enormemente aumentado de modo que el período deaciclo único de las corrientes de radiofrecuencia aplicadas a los electrodos 6 y 1 es sustancialmente menor que el tiempo requerido para que un electrón viaje desde la rejilla 8 a los ánodos 4 y 5.

tubo amplificador de electrodos. Esta condición se ilustra en la Fig. 3. Se observará a partir de esta figura que se produce alguna desviación de la corriente de electrones II pero que es muy leve y no es mayor junto a los ánodos 6 y 5 que enapunto alejado del mismo. En las condiciones descritas, el circuito de la figura 1 sería sustancialmente inoperante para producir algún resultado útil.

Se ha asumido en la discusión en el párrafo anterior que todas las partes de cada electrodo 6 y yo sería de sustancialmente el Talacondición sería difícil, si no imposible, de lograr porque, a las frecuencias extremadamente altas supuestas, la longitud de onda de las corrientes de radiofrecuencia aplicadas a los electrodos 6 e I podría ser comparable a la longitud real de los electrodos de modo que enadado un instante en que una porción de I cada electrodo podría tener una polaridad y an e I fueran iguales a la velocidad de los electrones en la corriente II, el resultado sería sustancialmente el mismo que si se supusiera que todas las porciones de cada electrodo tienen el mismo potencial en cualquier instante dado. Es más. si los electrodos 6 e I constituyen conductores rectilíneos ordinarios, la velocidad de las ondas eléctricas a lo largo de ellos sería sustancialmente la misma que la velocidad de la luz y sería muy difícil, si no imposible, impartir a los electrones en la corriente II la velocidad de la luz .

Por supuesto, el dispositivo que se muestra en la Fig. 1 es teóricamente operativo incluso a una frecuencia extremadamente alta, pero su sensibilidad no aumenta con la longitud de los elementos deflectores y no es mayor que enaDispositivo con elementos deflectores de tal longitud que los electrones los atraviesan en menos del período de medio ciclo. Sin embargo, taladispositivo sería impracticable debido a su falta de sensibilidad. En otras palabras, para producir una desviación apreciable de la corriente de electrones II, los electrodos 6 e I deben tener una longitud considerable para producirafuerza deflectora acumulada sobre los electrones en la corriente.

Enatubo que funciona como se describe en conexión con las Figs. 1 y 2, la longitud efectiva máxima de los electrodos 6 y 'I para un tubo operativo puede calcularse a partir de la fórmula .V es la velocidad de los electrones en la corriente II y T es el período de oscilación de la onda aplicada al electrodos 6 e I.

De acuerdo con la presente invención, es posible utilizar eficazmente elementos de control de longitud mucho mayor que VT TI, aumentando así en gran medida la sensibilidad del dispositivo. La invención se basa en el principio de que si la velocidad de los electrones en la corriente se hace igual a la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas a lo largo de los electrodos de control, entonces los electrones que viajan con la cresta de la onda a lo largo de los electrodos estarán sujetos aafuerza que actúa continuamente en la misma dirección a lo largo de toda la longitud del elemento de control a pesar de que el tiempo de viaje puede ser muchas veces el período de oscilación. Por lo tanto, con referencia a la Fig. 4, suponga que las ondas generadas en la antena I2 y aplicadas a los electrodos I5 e I son de una frecuencia tan alta que el potencial distribuido a lo largo del electrodo 6 enaAl mismo tiempo, las porciones intermedias de los electrodos 6 y I serán negativas[ y positivas, respectivamente, y electrones. en la corriente II en este punto se desviará hacia abajo, como se muestra en 26. La onda, sin embargo, se mueve de izquierda a derecha a lo largo de los electrodos a la misma velocidad que los electrones en la corriente II se mueven de izquierda a derecha, de modo que cualquier electrón dado es empujado lateralmente en la misma dirección (ya sea hacia el electrodo 6 o hacia el electrodo 1) a lo largo de su viaje entre los electrodos, yala desviación acumulativa de los electrones se produce sustancialmente como se describió en relación con la Fig. 2. Por lo tanto, la amplitud de la desviación lateral de los electrodos puede alcanzar proporciones sustanciales y hacer que la corriente de electrones se desvíe aaextensión sustancial de uno a otro de los ánodos 4 y 5.

Aunque ena.tubo que funciona de acuerdo con las Figs. 1 y 4 la máxima sensibilidad se obtiene cuando la velocidad del flujo II es exactamente igual a la velocidad longitudinal de propagación de la onda excitante en los electrodos 6 y I, no es imprescindible que las velocidades sean exactamente las mismas para que el dispositivo sea de derecha a izquierda a lo largo 60 conexión con la Fig. 3, es decir,

ativo La relación entre la sensibilidad y las velocidades relativas de los electrones y las ondas electromagnéticas se ilustra gráficamente en la Fig. 5 en la que la ordenada representa la sensibilidad y la abscisa la diferencia de potencial entre la rejilla 8 y el cátodo 3 deatubo realmente probado. En esta prueba la velocidad de propagación de las ondas a lo largo de los electrodos 6 e I se mantuvo constante, siendo determinada por la construcción de los electrodos, mientras que la velocidad de los electrones en la corriente II varió con el potencial entre el cátodo 3 y la rejilla 8. Se observará en la Fig. 5 que el tubo no es en absoluto crítico con respecto a la velocidad de los electrones, pero es operativo sobrearango relativamente amplio de potencial de red (potencial de red que se refiere a la diferencia de potencial entre el cátodo 3 y la red 8). La agudeza de esta curva depende de la longitud de los electrodos de control, que pueden tener muchas longitudes de onda, eléctricamente, siendo la agudeza más pronunciada cuanto mayor sea la longitud de los electrodos expresada en términos de longitudes de onda.

En la Fig. l, los electrodos 6 e I se muestran como conductores abiertos, de modo que si la antena I2 se excitara con ondas de radio de frecuencia extremadamente alta, estas ondas se reflejarían desde los extremos de los electrodos 6 e I para producir el efecto de ondas estacionarias. Sin embargo, esto no interferiría de ninguna manera con el funcionamiento del dispositivo como se describe porqueaLa onda estacionaria es en realidad la resultante de dos ondas sustancialmente iguales que viajan en direcciones opuestas. El componente de las ondas estacionarias que viajan desde los electrodos 6 e I produciría un efecto sustancialmente nulo sobre los electrones en la corriente II por las razones descritas en con- I cada electrón en la corriente II sería afectado en rápida sucesión por ondas sucesivas, cada una tendiendo a desplazarlo en la dirección opuesta de modo que el resultado neto sería insignificante. Por otro lado, la componente de las ondas estacionarias que viajan de izquierda a derecha a lo largo de los conductores afectaría acumulativamente a los electrones en la corriente II por las razones expuestas. El uso de ondas estacionarias es muy ventajoso ya que el voltaje de radiofrecuencia en los electrodos 6 y 1 puede aumentar considerablemente si el circuito, del cual forman parte los elementos 6 y 1,

Será evidente a partir de la discusión hasta ahora de los electrones en ellos que la utilidad de mi invención depende de los métodos prácticos para hacer que la velocidad de los electrones en la corriente II sea igual a la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas a lo largo de los electrodos 6 e I. Como se indicó anteriormente, la velocidad de las ondas electromagnéticas a lo largo de los conductores rectilíneos ordinarios es sustancialmente igual a la velocidad de la luz y es muy difícil, si no imposible, producir una corriente de electrones de tan alta velocidad. De ello se deduce que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas a lo largo de los electrodos 6 y 1 debe reducirse sustancialmente por debajo de la velocidad de la luz. Esto se puede hacer enade varias maneras. El método más obvio y el que prefiero emplear es aumentar las longitudes reales de los electrodos 6 e I en relación con sus dimensiones paralelas a la corriente de electrones II enrollando o doblando hacia atrás los conductores que constituyen los electrodos 6 e I de modo que la longitud total del conductor en cada electrodo es mucho mayor que la distancia de extremo a extremo del electrodo paralela a la corriente de electrones. Arrollar el conductor en forma deahélice tiene la ventaja adicional de que aumenta la inductancia del conductor, lo que en sí mismo tiende a reducir la velocidad de propagación.

Otro método para reducir la velocidad de propagación sería emplear como electrodos 6 y 1 conductores revestidos con material magnético para aumentar mucho la inductancia de los conductores. Es dudoso, sin embargo, que este método sea practicable con materiales magnéticos conocidos actualmente debido a sus bajas permeabilidades y alta histéresis y pérdidas por corrientes de Foucault a frecuencias de radio extremadamente altas.

La construcción de un tubo real para usar en circuitos similares al que se muestra en la Fig. 1 se ilustra en las Figs. 6, '7 y 8. Este tubo comprende un receptáculo al vacío 30, en un extremo del cual se apoyaacátodo filamentoso recto 3I en ángulo recto con el eje longitudinal del tubo. Así se muestra apoyado entreapar de elementos de resorte 32, que a su vez están soportados desdeapatrón de vidrio 36. Los elementos de resorte 32, además de servir como soporte para el cátodo 3|, le suministran corriente y están conectados a conductores de entrada 34 sellados a través de la pared del receptáculo 30. El cátodo 3| está montado dentroaEscudo en forma de U 35 soportado desde el estándar de vidrio 36, que se extiende sustancialmente a lo largo del tubo. El escudo 35 está conectado a travésaconductor de entrada separado 33 al exterior del receptáculo 30 y en funcionamiento se mantiene enapotencial negativo con respecto al cátodo 3| .para tender a reflejar y enfocar los electrones del cátodo hacia el extremo opuesto del tubo. Posicionado dentro del extremo abierto del escudo en forma de U 35 hay otro elemento semicilíndrico ligeramente más pequeño 31, cuyo extremo abierto mira en la misma dirección que el escudo 35. Este elemento 31 está unido a un miembro de extremo abierto 38 de forma sustancialmente rectangular, que a su vez se apoya en el estándar 36. Otro elemento más 39 se coloca concéntricamente dentro del elemento 31 y también se apoya en el estándar 36. El elemento 39, como el elemento 31, está cerrado en todos los lados laterales y constituye una caja abierta de forma rectangular. Los elementos 31 y 39 constituyen el equivalente de la estructura de rejilla I0 en la Fig. 1 y preferiblemente están provistas de estructuras de rejilla de malla abierta 40 en sus extremos adyacentes al cátodo 3|. Los elementos 31 y 39 están conectados a través de conductores de entrada separados, cátodo 3| y concentrarlos en una corriente electrónica de sección transversal sustancialmente oblonga hacia el extremo opuesto del tubo. Debe entenderse que las estructuras para producir haces de electrones son bastante antiguas y que pueden emplearse estructuras distintas de las descritas.

' El estándar de vidrio 36, como se mencionó anteriormente, es continuo y se extiende longitudinalmente del tubo en lados opuestos de la corriente de electrones, el

siendo este último preferentemente dirigido 'a lo largo' del eje 01 yuxtapuesto a la corriente de electrones que sale del tubo. "Las partes medias del estándar -36 se amplían a través de esa parte de su longitud del elemento abierto 39 y los electrodos de control de soporte que están constituidos por cables 42 y 43 enrollados alrededor de las partes yuxtapuestas del estándar '36 en forma de hélices Los extremos opuestos de cada hélice 42 y 43 están conectados a conductores de entrada separados 44, 45, 46 y 41, respectivamente.

Aun par de ánodos 48 y 49 están colocados en el extremo del tubo opuesto al cátodo 3| y más allá de los extremos de las hélices 42 y 43. Como

mostrado en las Figs. G- y '7, cada ánodo 48 y 49 comprende una placa plana 50 y respectivamente, colocadas en ángulo con el eje longitudinal del tubo y fijadas a las placas base 53 y 54, colocadas en ángulo recto con las placas 58 y 5|, respectivamente. Las placas 53 y 54 están soportadas por el estándar 36, como se muestra, y están conectadas a conductores de entrada separados 55 y 56. Con el fin de absorber los electrones secundarios emitidos por las placas 50 y 5|, respectivamente, están rodeadas por pantallas de extremos abiertos 51 y 58, respectivamente, que son de sección transversal rectangular y están soportadas desde el estándar 36 y conectadas a cables de entrada individuales 59 y 68, respectivamente.

El funcionamiento del tubo que se acaba de describir comoaEl detector se ilustra en la Fig. 9. Haciendo referencia a la Fig.

9,; el cátodo 3| se muestra conectado aafuente de corriente de calentamiento 9| y el escudo 35 está conectado a travésaelemento de resistencia 62 a un extremo del cátodo 3|. Algunos de los electrones que inciden sobre el escudo 35 del cátodo 3| tienden a levantar el escudo 35 aapotencial negativo por encima del cátodo 3|, produciendo asíapotencial a través de la resistencia 62. Al dosificar adecuadamente la resistencia 82, el potencial del blindaje 35 puede regularse dentro de los límites. Los elementos de rejilla 31 y 39 se mantienen a potenciales positivos con respecto al cátodo 3| por cualquier fuente adecuada de corriente continua que se haya indicado comoarectificador en la Fig. 9. El elemento 39 se mantiene enamayor potencial que el elemento 31 conectando el elemento 39 directamente al terminal positivo del rectificador y conectando el elemento 31 aatoque 63 deapotenciómetro en derivación a través del rectificador. Ajustando adecuadamente el potenciómetro, los potenciales relativos de los elementos 31 y 39 pueden regularse para producir gradientes de potencial entre el cátodo 3| y el elemento 31 y entre el elemento 31 y el elemento 39 de magnitudes adecuadas para concentrar eficientementeacorriente de electrones derivada del cátodo 3|. La velocidad de los electrones en la corriente también puede regularse dentro de ciertos límites variando el potencial del elemento 39 con respecto al cátodo 3|. Se ha encontrado conveniente mantener el último elemento de rejilla 39 a través del cual pasan los electrones al potencial de tierra poniendo a tierra el terminal positivo del rectificador como se indica en 65.

Los ánodos 48 y 49 del tubo están conectados sustancialmente de la misma manera descrita anteriormente en relación con la Fig. 1. Así, el ánodo 48 está conectado a través deacondensador 66 a la red 81 01'atubo amplificador de tres electrodos 68 y el ánodo 49 está conectado a travésabatería 69 y condensador vIll al cátodo 1| del tubo amplificador de tres electrodos 68. El ánodo 12 del tubo 68 está conectado a travésateléfono 13 yabatería B 14 al cátodo 1|.Ala fuga de red 61a está conectada en derivación al cátodo 1| y rejilla 61 para mantenerapolarizar adecuadamente el potencial sobre la rejilla 61.AEl camino de retorno a tierra de alta impedancia para los electrones que inciden en el ánodo 49 se proporciona a través dearesistencia 15, y una impedancia 16 proporcionaacamino a tierra en serie con resistencia 15 para electrones acumulados en el ánodo 48.

Los escudos 51 y 58 asociados a los ánodos 48 y 49, respectivamente, están conectados a sus placas asociadas 50 y 5| a través de las resistencias 11 y 18. En funcionamiento, los electrones secundarios emitidos por las placas 59 y 5|, respectivamente, inciden sobre los escudos 51 y 58, respectivamente, y regresan a las placas a través de las resistencias 11 y 18. Sin embargo, debido a la Con la impedancia de los elementos 11 y 18, las pantallas 51 y 58 se mantienen negativas con respecto a sus placas asociadas 59 y 5| de modo que se crea un campo entre cada placa y su pantalla asociada que tiende a devolver los electrones secundarios emitidos por cada placa a esa placa. El objetivo principal de este tipo de estructura de ánodo es evitar que los electrones secundarios emitidos por los elementos 51 y 48 incidan sobre los elementos 58 y 49 y viceversa.

Las hélices 42 y 43, respectivamente, que constituyen los electrodos de control para desviar la corriente de electrones dentro del tubo, están conectadas en serie en los lados respectivos dea'Circuito Lecher, un extremo del cual está terminado por los conductores de antena 19 y el otro extremo poracondensador 80, que es de capacidad suficiente para actuar comoacortocircuito a la frecuencia para la que está sintonizado el circuito Lecher y refleja las ondas a lo largo del circuito. Los dos extremos del circuito Lecher más allá del condensador 89 están conectados a travésapotenciómetro 8|, cuyos terminales están conectados aabatería 82 y cuyo punto medio está conectado a tierra a través dearesistencia 82a. Mediante el ajuste adecuado de las tomas del potenciómetro 8|, se pueden superponer potenciales BC constantes en las hélices 42 y 43 para polarizar la corriente de electrones enaposición normal deseada. Cuando el dispositivo se utiliza comoadetector, los potenciales constantes relativos de las hélices 42 y 43 se ajustan de modo que prácticamente todo el flujo de electrones incide sobre la placa 5| y blindaje 58 del ánodo 49.

Cuando se excita la antena 19, se producen ondas estacionarias en el sistema Lecher, incluidas las hélices 42 y 43, y la distancia entre las crestas de las ondas en las hélices está determinada por el diámetro y el paso de las hélices. Asimismo, la velocidad de propagación de las ondas longitudinalmente a lo largo de las hélices está determinada por su paso y diámetro y al hacer que estos valores sean adecuados, la velocidad de las ondas puede reducirse sustancialmente por debajo de la velocidad de la luz. La velocidad de los electrones en el haz proyectado a través del tubo se ajusta entonces para igualar sustancialmente la velocidad de propagación de las ondas a lo largo de las hélices ajustando los potenciales en los electrodos aceleradores de electrones 31 y 39. En estas condiciones, las ondas en las dos hélices 42 y 43, que están desfasadas 180 grados entre sí, producenagradiente de voltaje en el espacio atravesado por la corriente de electrones enadirección transversal a la dirección de la corriente 'por lo tanto, periódicamente, de-

desviación. Por lo tanto, si el haz está polarizado por la adcuencia, la onda está modulada.a

ajuste del potenciometro 8| por lo tanto, en el borde inferior del ánodo 48, cuando no se aplica la señal de radiofrecuencia a1, sustancialmente toda la corriente en el haz de electrones fluye hacia el ánodo 48 y nada hacia el ánodo 48. Sin embargo, cuando el haz se desvía periódicamente, parte de la corriente electrónica total en el haz fluirá al ánodo 48 y. el valor de esta última corriente dependerá de la amplitud de la desviación periódica. Los mejores ajustes para una detección máxima y sin distorsiones dependen de la sección transversal del haz y la estructura de los ánodos. La corriente electrónica variable aplicada al ánodo '48 pasa a través del elemento de alta impedancia 16 a tierra y de allí regresa al cátodo del tubo a través del rectificador 64. El potencial a través de la impedancia 16 varía con la corriente promedio que lo atraviesa, que a su vez varía con la amplitud de la onda de alta frecuencia en las hélices. Este potencial se aplica a través del condensador 68 a la rejilla 61 del tubo amplificador 68, en el que se amplifica y se aplica al teléfono 13. Si la onda de alta frecuencia de audio, la amplitud de la onda de alta frecuencia variará a la frecuencia de audio y por tanto la corriente en el teléfono 13 variará en la frecuencia de audio.

Debe entenderse que no es absolutamente necesario para el funcionamiento del circuito de la Fig. 9 que la línea de transmisión en la que se insertan las hélices 42 y 43 esté terminada enamanera de producir reflexión (como por medio del condensador 80). Se puede sustituir el condensador 88 por un circuito de absorción que tenga una impedancia igual a la impedancia de sobretensión de la línea, en cuyo caso no se producirán reflejos ni ondas estacionarias. Sin embargo, cuando las ondas se reflejan, su amplitud aumenta, lo que hace que el circuito sea más eficiente.

La figura 10 revelaacircuito esquemático que incluye dos tubos de acuerdo con mi invención conectados para su uso como amplificadores de alta frecuencia. Los tubos que se muestran en la figura 10 son sustancialmente los mismos que los descritos en la figura 9 excepto por la estructura del ánodo. El tubo que se muestra en la Fig. 9 funcionó comoadetector, bajo cuyas condiciones la capacidad entre los dos ánodos 48 y 49 no era particularmente objetable debido al hecho de que la frecuencia del componente deseado de las corrientes aplicadas a los ánodos era que el borde superior del haz normalmente coincide con el inferior ( frecuencia de audio, por ejemplo) En la Fig. 10, sin embargo, los tubos no detectan sino que simplemente amplifican las frecuencias de radio extremadamente altas y, por lo tanto, es deseable que la capacidad entre los ánodos se mantenga enabajo valor. Por esta razón, uno de los ánodos 83 se coloca frente al otro ánodo 84 para aumentar la distancia real entre los ánodos y, por lo tanto, reducir la capacidad entre ánodos sin espaciar el borde inferior del ánodo 83 por encima del plano axial horizontal del tubo. o espaciar el borde superior del ánodo 84 por debajo de este plano axial horizontal. Las hélices 42 y 43 del primer tubo 85 del amplificador en la Fig. 10 están conectadas enasistema Lecher, que incluye una antena y un circuito de polarización de CC exactamente como se describe en conexión con la Fig. 9. Las hélices 42 y 43 del segundo tubo 86 en la Fig. 10, sin embargo, están 0011- nectadas enasistema Lecher conectado en un extremo a los ánodos 83 y 84 del tubo 85. Debido a la forma de conexión, es particularmente esencial que la capacidad entre los ánodos 88 y 84 se mantenga enavalor bajo porque para utilizar eficientemente la energía de los electrones que golpean los ánodos 83 y 84 para excitar oscilaciones en el circuito Lecher conectado a los mismos, la impedancia de entrada de este circuito debe aproximarse a la impedancia del tubo. Si la impedancia del tubo es alta, la impedancia del circuito sintonizado visto desde los ánodos del tubo también debe ser alta. Esto significa que la capacidad entre los ánodos debe ser pequeña en comparación con la capacidad por unidad de longitud del circuito sintonizado. Sin embargo, para utilizar completamente el haz electrónico en el tubo, la línea divisoria entre los ánodos debe tener un ancho cero. El efecto dease obtiene una línea divisoria de ancho cero sin acercar realmente los ánodos colocándolos de la manera descrita, uno delante del otro. Este arreglo, sin embargo, introduceadiferencia de fase entre las corrientes electrónicas que inciden en los dos ánodos. En otras palabras, los electrones llegan al ánodo 84 más tarde que al ánodo 83. Sin embargo, si esta diferencia de fase se hace igual a 360 grados eléctricos oamúltiplo del mismo, el efecto del haz al excitar el circuito sintonizado (el circuito Lecher) será esencialmente el mismo que si los ánodos 83 y 84 estuvieran colocados en el mismo plano transversal, siempre que este desplazamiento relativo de los ánodos no perjudique sustancialmente el simetría' del circuito de Lecher conectado a los ánodos. No se produce un deterioro sustancial de la simetría del circuito de Lecher si la velocidad de los electrones en la corriente de electrones es pequeña en comparación con la velocidad de propagación de las ondas a lo largo de los conductores de Lecher, lo que suele ser cierto. Sin embargo, la simetría se puede restaurar introduciendo una longitud adicional de conductor en una rama del circuito Lecher, como se muestra en la vista detallada de la Fig. 13. La simetría también se puede mantener extendiendo el Lecher. conductores de los ánodos enadirección perpendicular al plano de las hélices,

de modo que el espacio longitudinal entre los ánodos sea igual al espacio entre los conductores Lecher.

o el alargamiento de uno perturba la simetría del circuito de Lecher.

Todavía otro método de reducir la capacidad entre los ánodos se muestra en la Fig. 14, en el que los ánodos 83a y "at" se colocan sustancialmente en el mismo punto longitudinalmente del tubo, pero están separados por un electrodo 01 que se mantiene enapotencial negativo con respecto a los ánodos 03a y 84a conectándolo a travésabatería 08 a tierra. Una impedancia 89 está conectada entre los ánodos 83a y 84a en el nodo de voltaje del sistema Lecher temporizado. El electrodo 81 que está cargado negativamente tiende a dispersar la corriente de electrones lateralmente hacia los ánodos 83a y 84a de modo que 'as. el haz se desvía lateralmente incide enaen mayor o menor medida en los dos ánodos.

Este método de reducir la capacidad entre los ánodos es ventajoso porque hace que el mismo tubo sea adecuado paraaamplia gama de frecuencias.

Obviamente, la salida del circuito amplificador. El circuito que se muestra en la Fig. 10 se puede conectar a cualquier dispositivo deseado. Por lo tanto, puede estar conectado aadetector del tipo que se muestra en la Fig. 9.

En la Fig. 11 se muestra un circuito oscilador que utilizaatubo de acuerdo con mi invención. Este circuito utilizaatubo 90 del mismo tipo que los tubos 85 y 86 en la Fig. 10, en el que los electrodos de control o hélices 42 y 43 están incluidos enacircuito Lecher 9I y en el que los ánodos 83 y 84 del tubo también están conectados al circuito Lecher en puntos adecuados. Solo con este arregloaSe requerirá una pequeña proporción del potencial de salida desarrollado en los ánodos 83 y 84 para mantener las oscilaciones en el sistema Lecher 9| de modo que el exceso de energía pueda entregarse a un circuito de salida como se muestra.

Obviamente, se pueden hacer varias modificaciones en los circuitos que se muestran en las Figs. 9, 10 y 11. Así empleando en el circuito de la Fig. 9atubo del tipo mostrado en las Figs. 10 y 11 y retroalimentaciónaparte de la corriente de radiofrecuencia en el circuito de salida del tubo, en el circuito de la antena de la manera descrita en la Fig.-

11,aSe puede obtener un detector regenerativo.

Mi tubo puede, ser empleado enacircuito medidor de onda, como se muestra en la Fig. 21, en el que los electrodos de control o hélices del tubo están conectados enasistema Lecher 92 de longitud ajustable conectado a una antena 93, el tubo en este caso funcionando comoadetector para detectar o rectificar la onda recibida y aplicarla aateléfono 94 o un medidor indicador 95. Este circuito funciona de la siguiente manera: el primer condensador 95 se retira de los cables Lecher y la posición deacondensador91 y la longitud de los conductores telescópicos 98-se ajusta para obteneraseñal máxima en el teléfono 94 (si se reciben ondas de radio moduladas) oadesviación máxima del medidor 95 (si se reciben ondas no moduladas). Luego, el condensador 96 se coloca en el sistema Lecher y se mueve a lo largo del mismo hasta la posición que da la máxima amplitud de la señal detectada, como se muestra en el teléfono 94 o el medidor 95. La distancia entre las dos posiciones adyacentes del condensador 96 que da la señal máxima será entonces igual. a la mitad de la longitud de onda de la señal recibida y esto dis-.

aescala 99 posiode ray o'scillographs, en los que la velocidad de propagación de electrones de ondas electromagnéticas a lo largo de ellos es sustancialmente la misma que la; velocidad de propagación de las partículas cargadas en la corriente de electrones de modo que las ondas viajeras en cualquiera o en todas las diferentes hélices produzcan efectos acumulativos en los electrones de la corriente. En operación, un par de hélices opuestas estarían conectadas aafuente de oscilaciones a medir u observar y el otro par de hélices conectadas aaonda de control de frecuencia predeterminada de acuerdo con la práctica actual de oscilografía aceptada.

Se pueden realizar numerosas modificaciones en las estructuras tubulares mostradas en las Figs. 6, 7, 8 y 10 además de los ya mencionados. Por lo tanto, es obvio que dado que los electrodos de control constituidos por las hélices 42 y 43 en la Fig. 6 no están destinados a absorber electrones de la corriente de electrones, estos electrodos pueden, si se desea, colocarse fuera de la envoltura 30 del tubo, bajo cuyas condiciones la envoltura sería preferiblemente aplanada y las hélices 42 y 43 montadas muy cerca del exterior de los lados aplanados de la envoltura para acercarlos lo más posible a la corriente de electrones.

Además, no es esencial que las hélices 42 y 43 sean de sección transversal circular. Pueden estar aplanados, como se muestra en las Figs. 17 y 18, yuxtaponiendo asíamayor superficie del conductor a la corriente de electrones.

En todas las estructuras descritas hasta ahora, la velocidad longitudinal de la corriente de electrones es constante debido al hecho de que la estructura concentradora de electrones y los ánodos, en los extremos opuestos respectivamente de la corriente, se mantienen sustancialmente al mismo potencial promedio, de modo que no hay gradiente de potencial de existe cualquier magnitud longitudinalmente de la corriente. En estas condiciones es deseable que las ondas electromagnéticas de control viajen a lo largo de los electrodos de control a velocidad constante, cuyo resultado se asegura al hacer las hélices del mismo paso y diámetro en toda su longitud. Puede ser deseable, sin embargo,

En las Figs. l9-y 20. La Fig. 19 esavista en sección muy esquemática que muestra un electrodo de control I colocado en un lado de la corriente de electrones y correspondiente en función al electrodo 42 en la Fig. 9. Se colocaría otro electrodo exactamente similar al electrodo I05 y correspondiente al electrodo 43 en la Fig. 9 al otro lado de la corriente de electrones. Electrodo I05 en lugar de comprenderaalambre continuo enrollado en forma deahélice, como se muestra en la Fig. 9, comprendeapluralidad de conductores rectos I06, I01, I08, I09 y' IIO conectados 6 a 9, y se enfocan o concentran aún más a medida que viajan entre los electrodos de control I05 e I05 -(Fig.- aplicando más y más potenciales negativos a las secciones sucesivas de cada electrodo de control. En la Fig. 20, estos potenciales negativos se muestran aplicados a las diversas secciones del electrodo de control I05 conectando las secciones respectivas en diferentes puntos enapotenciómetro II3 que está conectado en extremos opuestos aafuente adecuada de corriente continua.

Las diversas secciones del electrodo de control opuesto I05 están conectadas de manera similar aaFuente de potencial de polarización de CC. Las primeras secciones I06 de cada electrodo de control I05 e I05 se desplazan a lo largo de los electrodos de control.

preferiblemente mantenido sustancialmente al potencial del escudo en el extremo del cátodo del tubo. Por tanto, las secciones más alejadas I01, I08, I09 y II0 de los electrodos de control producenapotencial 'gradiente enadirección paralela a la corriente de electrones opuesta a la dirección de viaje de los electrones y por lo tanto reduciendo su velocidad progresivamente a medida que se mueven hacia los ánodos. Para reducir correspondientemente la velocidad de las ondas de control electromagnético en los electrodos de control I05 e I05. las secciones sucesivas de los electrodos de control se colocan más juntas, como se muestra claramente en las Figs. 19 y 20. La estructura tiene la ventaja de que es capaz de produciraflujo de electrones más concentrado en el extremo del ánodo del tubo que en el caso donde el flujo de electrones no está expuesto aacampo de enfoque Las ondas electromagnéticas, dos electrodos de control I05 e I05, están en fase opuesta en puntos yuxtapuestos, de modo que se produce un campo eléctrico transversal alterno que desvía acumulativamente los electrones de un ánodo al otro de acuerdo con las ondas de alta frecuencia impresas. Puede mencionarse aquí que, dado que los conductores I06 a H0, inclusive, en las distintas secciones de los elementos de control están colocados en ángulo recto con respecto a la dirección del haz electrónico, el campo eléctrico transversal produce la desviación de los electrones. El campo magnético de la onda prácticamente no tiene efecto porque actúa sustancialmente paralelo a la dirección de movimiento de los electrones en la corriente. La misma condición se obtiene cuando se utilizan hélices como electrodos de control ya que el campo magnético exterior deala hélice es insignificante y la desviación de los electrones se debe principalmente a la componente del campo eléctrico de la onda.

En el circuito de las Figs. 19. y 20, el potencial de polarización de CC se conecta preferentemente a los conductores I06 a H0, respectivamente, en los puntos nodales de voltaje a lo largo de este último, de modo que. estas conexiones no afectan la propagación de las ondas electromagnéticas a lo largo de los conductores. Las secciones individuales de los conductores I06 a H0 pueden sintonizarse para producir nodos de tensión en los condensadores III, en cuyos puntos se realizarían las conexiones de CC.

Se ha mencionado anteriormente que la velocidad media de los electrones enaflujo del tipo de tubo al que se refiere esta invención es generalmente tal queaSe emite un número considerable de electrones secundarios desde los ánodos.

- ánodo y su envolvente La corriente resultante de esta emisión secundaria suele ser aproximadamente proporcional a la corriente primaria en el campo y si no hay campo eléctrico en los ánodos, los electrones secundarios pueden ir a cualquiera de los ánodos (a menos queaestructura de blindaje tal como se describe en las Figs. 6 a 9) minimizando así los cambios de corriente a los ánodos debido a la desviación del haz primario. Con la estructura mostrada en las Figs. 6 y '7, el campo eléctrico existente entre cada pantalla evita que la mayoría de los electrones secundarios viajen hacia el otro ánodo o su pantalla asociada, de modo que la corriente total producida en cada ánodo es casi igual a la corriente primaria de la corriente de electrones que incide sobre ellos.

Bajo ciertas condiciones, la emisión secundaria de los ánodos puede ser mayor que la corriente primaria. Esta condición ha sido utilizada en un modelo experimental aplicandoadiferencia de potencial entre las hélices (Fig. 15) y los ánodos para hacer que las hélices sean positivas con respecto a los ánodos, de modo que sustancialmente todos los electrones secundarios emitidos por los ánodos fueran devueltos a las hélices. Sin embargo, dado que hayapotencial de radiofrecuencia en las hélices, el flujo de corriente hacia ellas no es deseable ya que la energía de radiofrecuencia es absorbida por los electrones que golpean la hélice después de ser acelerados por el potencial de radiofrecuencia en la hélice. Para evitar este efecto indeseable, se puede colocar un electrodo auxiliar entre cada hélice y su ánodo asociado, como se muestra en la Fig. 16, y applyirigapotencial constante adecuado entre los ánodos respectivos y sus electrodos auxiliares asociados para hacer que estos últimos absorban los electrones secundarios emitidos por los ánodos.

Como ejemplo de las diversas formas que pueden tomar los dispositivos de descarga eléctrica de acuerdo con mi invención,atipo especial de tubo se ilustra en las Figs. 23 y 24. Este tubo difiere del tubo que se muestra en las Figs. 6 y 7 porque el cátodo II5 en lugar de ser recto es sustancialmente circular y está posicionado concéntricamente con respecto al eje del tubo. El escudo II 6 que rodea el cátodo I I5 tiene la forma de un canal anular II'I unido aael miembro cilíndrico H8 y los elementos aceleradores y concentradores de electrones I I9 e I20 constituyen canales anulares que tienen estructuras de rejilla abierta I2I e I22 en sus extremos traseros que son concéntricos y están posicionados frente al cátodo circular II5. Esta estructura de cátodo y aceleración y concentración de electrones produceahaz de electrones hueco I23 de sección transversal circular que se proyecta a lo largo del tubo sobreapar de ánodos I20 e I25, siendo el ánodo I25 en forma deadisco y ánodo I24 en forma deaarandela posicionada concéntricamente con respecto al ánodo I25. Los ánodos están dimensionados de tal manera que el haz de electrones hueco I23 incide normalmente sobre la línea de división circular entre los dos ánodos. El ánodo I25 puede colocarse detrás del ánodo I24 para reducir la capacidad entre ánodos por las razones descritas anteriormente.

El electrodo de control consta preferiblemente deahélice única I26 colocada dentro del haz de electrones I23, los extremos de la hélice se llevan al exterior del tubo a través de los conductores de entrada I21 e I20, como se muestra en la Fig. 24.AEl cilindro metálico I29 está posicionado concéntricamente alrededor de la hélice I26 y tiene un diámetro sustancialmente mayor para que rodee y encierreaparte de la corriente de electrones. El cilindro I29 está conectado al exterior a través del conductor de entrada I30 y sirve (1.) para evitar la acumulación de cargas en las paredes de vidrio del tubo; (2), a. proporcionar medios para estableceracampo eléctrico radial constante entre la hélice y el cilindro para sesgar la corriente por lo que incide en el grado deseado sobre los dos ánodos I24 e I25, y (3) para proteger la hélice de campos externos para que la sensibilidad del dispositivo no dependa de la proximidad de cuerpos externos.

AEl circuito para uso con el tubo descrito se muestra en la Fig. 25. Se observará que el cátodo es calentado por una fuente independiente de corriente directa conectada a extremos opuestos del mismo y que los ánodos I24 e I25 se mantienen a potenciales promedio positivos con respecto al cátodo por medio deafuente de potencial indicada comoarectificador. El ánodo I24 se muestra conectado directamente a la terminal positiva del rectificador a través deala batería de compensación I3Ia y el ánodo I25 está conectado al terminal positivo del rectificador a través de un elemento de impedancia I3 I. La corriente electrónica promedio normal que fluye al ánodo I25 produceacaída potencial en la impedancia I3I que normalmente mantendría este ánodo enadiferente potencial del ánodo I24 si no se proporcionara la batería I3Ia para compensarlo. Los elementos aceleradores y concentradores de electrones H9 e I20, respectivamente, se mantienen a potenciales positivos adecuados con respecto al cátodo II5 conectándolos a tomas enapotenciómetro I32 conectado a través del rectificador, y el cilindro I 29 se muestra conectado al elemento concentrador de electrones final I20 para mantenerlos al mismo potencial y eliminar cualquier gradiente de potencial en esa porción de la corriente de electrones entre el elemento I20 y el cilindro I29.Agradiente de potencial radial para polarizar el haz de electrones enala posición normal deseada con respecto a los ánodos I24 e I25 se proporciona por medio deafuente de potencial variable I33 conectada entre el cilindro I29 y la hélice I 25. 1

Se energiza el electrodo de control constituido por la hélice I26. cualquier fuente adecuada de potencial conectando los extremos de la hélice entre ellos. En la Fig. 25, la fuente de potencial se muestra como una antena I34 conectada aapar de conductores Lecher I35, siendo este último terminado poracondensador I36 ajustable a lo largo del mismo para producir ondas estacionarias de la manera que se ha descrito anteriormente. Los extremos de la hélice I26 están preferiblemente conectados a través de dos conductores Lecher I35 en puntos tales como para produciramáxima excitación del electrodo de control.

Debido a la forma en que la hélice I26 y el cilindro I29 están conectados a través del potenciómetro I32 al rectificador y al hecho de que los ánodos están conectados al terminal positivo del rectificador, los ánodos se mantienen a un potencial positivo promedio con respecto a la hélice I26 y al cilindro I29 para que los electrones secundarios emitidos por los ánodos regresen a los ánodos. Además, debido al gradiente de potencial existente entre la hélice I26, el cilindro I29 y los ánodos; los electrones primarios del haz se aceleran durante la última parte de su viaje hacia los ánodos. Para aprovechar al máximo el efecto deflector de las ondas electromagnéticas en la hélice, se aumenta la velocidad de las ondas en el extremo derecho de la hélice para que se corresponda con el aumento de la velocidad de la hélice. electrones en la porción adyacente del grano aumentando adecuadamente el paso de la hélice al final. Por este medio, la velocidad de las ondas electromagnéticas a lo largo de la hélice es aproximadamente igual en cualquier punto a la velocidad de los electrones en la porción de la corriente adyacente a ese punto, aunque esta velocidad no es constante en todos los puntos a lo largo de la hélice. Cuando el dispositivo está en funcionamiento, las fuerzas ejercidas sobre el haz, debido a ondas electromagnéticas estacionarias o viajeras sobre la hélice, se dirigen radialmente de modo que las ondas sobre la hélice producen contracciones y expansiones periódicas del diámetro de la corriente, lo que a su vez produce variaciones periódicas en las corrientes que fluyen hacia los ánodos. El tubo se puede utilizar como Por este medio, la velocidad de las ondas electromagnéticas a lo largo de la hélice es aproximadamente igual en cualquier punto a la velocidad de los electrones en la porción de la corriente adyacente a ese punto, aunque esta velocidad no es constante en todos los puntos a lo largo de la hélice. Cuando el dispositivo está en funcionamiento, las fuerzas ejercidas sobre el haz, debido a ondas electromagnéticas estacionarias o viajeras sobre la hélice, se dirigen radialmente de modo que las ondas sobre la hélice producen contracciones y expansiones periódicas del diámetro de la corriente, lo que a su vez produce variaciones periódicas en las corrientes que fluyen hacia los ánodos. El tubo se puede utilizar como Por este medio, la velocidad de las ondas electromagnéticas a lo largo de la hélice es aproximadamente igual en cualquier punto a la velocidad de los electrones en la porción de la corriente adyacente a ese punto, aunque esta velocidad no es constante en todos los puntos a lo largo de la hélice. Cuando el dispositivo está en funcionamiento, las fuerzas ejercidas sobre el haz, debido a ondas electromagnéticas estacionarias o viajeras sobre la hélice, se dirigen radialmente de modo que las ondas sobre la hélice producen contracciones y expansiones periódicas del diámetro de la corriente, lo que a su vez produce variaciones periódicas en las corrientes que fluyen hacia los ánodos. El tubo se puede utilizar como Cuando el dispositivo está en funcionamiento, las fuerzas ejercidas sobre el haz, debido a ondas electromagnéticas estacionarias o viajeras sobre la hélice, se dirigen radialmente de modo que las ondas sobre la hélice producen contracciones y expansiones periódicas del diámetro de la corriente, lo que a su vez produce variaciones periódicas en las corrientes que fluyen hacia los ánodos. El tubo se puede utilizar como Cuando el dispositivo está en funcionamiento, las fuerzas ejercidas sobre el haz, debido a ondas electromagnéticas estacionarias o viajeras sobre la hélice, se dirigen radialmente de modo que las ondas sobre la hélice producen contracciones y expansiones periódicas del diámetro de la corriente, lo que a su vez produce variaciones periódicas en las corrientes que fluyen hacia los ánodos. El tubo se puede utilizar comoadetector, amplificador u oscilador empleándolo en circuitos similares a los descritos en las Figs. 9, 10

' y 11.

Debe entenderse claramente que mi invención no se limita a ningún método particular de produciracorriente de electrones ni al uso; de electrodos de control de forma particular, ni a ánodos sobre los que inciden los electrones de forma particular. Además, aunque se han mostrado métodos específicos en los diversos circuitos para obtener potenciales de polarización constantes, los que se muestran pueden sustituirse por otros métodos conocidos. Hay muchas formas satisfactorias de producir y concentrar corrientes de electrones y los electrodos de control pueden tener formas y formas diferentes a las que se muestran. Los electrodos de control pueden excitarse con ondas estacionarias o viajeras de alta frecuencia. En resumen, considero que mi invención tiene una aplicación amplia y está limitada únicamente a lo establecido en las reivindicaciones adjuntas.

Yo reclamo:

1. El método de desviaciónacorriente de partículas cargadas eléctricamente en respuesta a oscilaciones de alta frecuencia, que comprende producir una onda electromagnética de la frecuencia de dichas oscilaciones y propagar dicha onda enatrayectoria adyacente a dicha corriente y en la misma dirección general que la corriente y a tal velocidad relativa a la velocidad de las partículas cargadas en la corriente y a las direcciones de la corriente y la trayectoria de la onda electromagnética, respectivamente, que el componente de velocidad de dicha corriente electromagnética la onda paralela a dicha corriente es sustancialmente la misma que la velocidad de las partículas cargadas en la corriente.

2. En un dispositivo de descarga eléctrica que tenga medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su viaje.

3. En un dispositivo de descarga eléctrica que tenga medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente, por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, comprendiendo dichos medios de propagación de ondas electromagnéticas dos conductores en lados opuestos de dicha corriente, cuyos conductores están adaptados para conectarse a la línea de misión.

y formaaparte. deatrans- 4. En un dispositivo de descarga eléctrica que tiene medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, 'medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos, aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente "partículas cargadas. en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, comprendiendo dichos medios de propagación de ondas electromagnéticasaconductor enrollado, cuyo eje de bobina es al menos aproximadamente paralelo a dicha corriente.

5. En un dispositivo de descarga eléctrica que tenga medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, comprendiendo dichos medios de propagación de ondas electromagnéticasaconductor enrollado en forma deahélice aplanada, estando el eje de la hélice al menos aproximadamente paralelo a dicha corriente.

6. En un dispositivo de descarga eléctrica que tenga medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, comprendiendo dichos medios de propagación de ondas electromagnéticasaconductor en zigzag que se extiende al menos aproximadamente paralelo a dicha corriente.

7. En un dispositivo de descarga eléctrica que tenga medios para produciracorriente de partículas cargadas y medios sensibles a la desviación de la corriente, medios para propagar una onda electromagnética enatrayectoria adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente, por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, comprendiendo dichos medios de propagación de ondas electromagnéticasaconductor en zigzag que se extiende al menos aproximadamente paralelo a dicha corriente, estando las porciones sucesivas de dicho conductor espaciadas cada vez más juntas y estando interconectadas por condensadores, por lo que diferentes potenciales constantes pueden superponerse en diferentes porciones.

8. En un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciracorriente concentrada de electrones, medios para desviar de forma variable dicha corriente en respuesta a oscilaciones eléctricas, un ánodo enapotencial positivo posicionado para interceptar variablemente dicha corriente de acuerdo con la desviación de esta última,aescudo adyacente a dicho ánodo y que se extiende a lo largoaparte sustancial del mismo para interceptar los electrones secundarios emitidos por dicho ánodo, teniendo dicho medio de protección su eje longitudinal apuntando sustancialmente en la dirección de desplazamiento de dicha corriente de electrones y estando adaptado para serlo.

desviación de la corriente,apar de escudos adyacentes y que rodean dichos ánodos respectivos en la mayor parte de sus longitudes para interceptar los electrones secundarios emitidos por dichos ánodos, estando cada escudo adaptado para mantenerse enadiferente potencial con respecto a su ánodo asociado.

10. En un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciracorriente de partículas cargadas, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente, por lo que porciones sucesivas de una onda electromagnética propagada a lo largo de dichos medios desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente duranteaparte sustancial de sus viajes,apar de ánodos colocados para interceptar de forma variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de la corriente, estando uno de dichos ánodos espaciado longitudinalmente del otroadistancia sustancialmente igual a la distancia longitudinal entre crestas de ondas electromagnéticas sucesivas en dichos medios de propagación electromagnética, por lo que la capacidad entre dichos ánodos se reduce pero la fase relativa de las corrientes electrónicas producidas en dichos ánodos por dicha corriente es la misma que si los ánodos fueran ambos colocado en el mismo plano.

11Asistema que comprende un dispositivo de descarga eléctrica que tiene medios para produciracorriente de partículas cargadas, medios para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente, por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, y un ánodo posicionado para interceptar de manera variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de esta última; en combinación conalínea de transmisión conectada a dichos medios de propagación de ondas, dicha línea de transmisión está tan proporcionada y terminada que desarrolla ondas estacionarias en ella cuando se excita aafrecuencia predeterminada, medios para excitar dicha línea de transmisión a dicha frecuencia predeterminada, y medios sensibles a variaciones de potencial conectados a dicho ánodo.

12. En combinación,aobjetivo conductor de dimensiones laterales limitadas, medios para emitir y proyectaracorriente de partículas cargadas enavelocidad predeterminada hacia dicho objetivo, medios para alterar la velocidad longitudinal de dichas partículas en diferentes puntos longitudinales en dicha corriente, medios para propagar una onda electromagnética enatrayectoria adyacente a dicha corriente a velocidades que varían a lo largo de dicha trayectoria de acuerdo con las velocidades de las partículas en las porciones yuxtapuestas de la corriente, por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteauna parte sustancial de su recorrido longitudinal y hacer que incidan en diversos grados sobre dicho objetivo, y los medios conectados a dicho objetivo responden a las variaciones v 13. En combinación,aobjetivo conductor de dimensiones laterales limitadas, medios para emitir y proyectaracorriente de partículas cargadas enavelocidad inicial predeterminada hacia dicho objetivo, medios para propagar una onda electromagnética adyacente y sustancialmente paralela a dicha corriente que comprendeapar de conductores en zigzag de paso variable por los que la velocidad de propagación de las ondas a lo largo de los mismos en paralelo a dicha corriente varía progresivamente a lo largo de dicha corriente, estando dichos conductores divididos en secciones conectadas por condensadores en los que las diferentes secciones están aisladas para la corriente continua, medios para aplicar progresivamente diferentes potenciales a secciones sucesivas de dichos conductores para concentrar electrones en dicha corriente y variar progresivamente sus velocidades longitudinales de acuerdo con las características de velocidad de propagación de ondas de dichos conductores,por lo que porciones sucesivas de una onda electromagnética propagada a lo largo de dichos conductores desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral durante una porción sustancial de su recorrido longitudinal y hacen que incidan en grado variable sobre dicho objetivo, y medios conectados a dicho objetivo en respuesta a variaciones en el número de partículas cargadas que inciden sobre él.

14. En combinación,aobjetivo conductor de dimensiones laterales limitadas, medios para emitir y proyectaracorriente de partículas cargadas enavelocidad predeterminada hacia dicho objetivo,aCircuito Lecher que comprendeapar de conductores de longitud eléctrica sintonizados aafrecuencia predeterminada, cada conductor incluyendo comoaparte del mismoahélice y dichas hélices se colocan paralelas y en lados opuestos de dicha corriente, el paso y el diámetro de dichas hélices se proporcionan de tal manera que hacen que las ondas electromagnéticas que se propagan a lo largo de ellas viajen al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en dicha corriente, por lo que porciones sucesivas de una onda electromagnética propagada por dichas hélices desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido longitudinal y hacer que incidan en grado variable sobre dicho objetivo, medios para excitar dicho circuito Lecher, y medios conectados a dicho objetivo en respuesta a variaciones en el número de partículas cargadas que inciden sobre él.

15. En combinación,aprimer circuito Lecher que comprendeapar de hélices paralelas yuxtapuestas,

medios para proyectaraprimera corriente de electrones lonprimer circuito Lecher,aprimer par de ánodos colocados para interceptar de forma variable dicho primer flujo de electrones de acuerdo con la desviación lateral de dicho flujo producido por ondas propagadas a lo largo de dicho primer par de hélices,asegundo circuito Lecher que comprende tambiénapar de hélices paralelas yuxtapuestas, y medios para proyectarasegunda corriente de electrones longitudinalmente entre ellos enavelocidad al menos igual a las velocidades de propagación de ondas longitudinales de dichas hélices asociadas con dicho segundo circuito Lecher,asegundo par de ánodos posicionados para interceptar de forma variable dicho segundo flujo de electrones de acuerdo con la desviación lateral de dicho flujo producido por ondas propagadas a lo largo del par de hélices asociadas con el mismo, dicho segundo circuito Lecher estando conectado a dicho primer par de ánodos, y medios sensibles a altas oscilaciones de frecuencia conectadas a dicho segundo par de ánodos.

dieciséis.Asistema como se describe en la reivindicación 15, en el que al menos dicho primer par de ánodos comprende elementos separados longitudinalmente, uno detrás del otro,adistancia igual a la distancia entre las crestas de onda adyacentes en las hélices asociadas a ellas y en la queala bobina está conectada en serie con el conductor de dicho circuito Lecher conectado a dicho ánodo trasero para compensar el posicionamiento asimétrico de dichos ánodos espaciados longitudinalmente.

17Asistema que comprende un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciraflujo de electrones concentrado en dicho dispositivo, medios para desviar de forma variable dicho flujo en respuesta a oscilaciones eléctricas,apar de ánodos colocados para interceptar de manera variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de la corriente, al menos un electrodo de blindaje metálico ubicado entre dichos ánodos y enaplano diferente al de dichos ánodos para protegerse entre sí.

18Asistema que comprende un dispositivo de descarga eléctrica que tiene medios para produciracorriente de partículas cargadas, medios que comprendenapar de hélices en lados opuestos de dicha corriente para propagar una onda electromagnética enacamino adyacente a dicha corriente al menos aproximadamente a la misma velocidad que las partículas cargadas en la corriente, por lo que porciones sucesivas de dicha onda electromagnética desvían acumulativamente partículas cargadas en dicha corriente en la misma dirección lateral duranteaparte sustancial de su recorrido, y un ánodo posicionado para interceptar de manera variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de esta última; en combinación conalínea de transmisión conectada a dichos medios de propagación de ondas, comprendiendo dicha línea de transmisiónapar de conductores, cada conductor incluyendo comoaparte de la misma una de dichas hélices, medios para excitar dicha línea en un extremo de la misma yacondensador cerca del otro extremo, y puenteado a través de dichos conductores para ajustar la longitud eléctrica de dicha línea aafrecuencia predeterminada,apotenciómetro en dicho último extremo que tiene derivaciones conectadas a dichos conductores,afuente de potencial de corriente continua constante conectada a dicho potenciómetro, y medios sensibles a variaciones de potencial conectados a dicho ánodo.

19. En un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciracorriente concentrada de electrones, medios para desviar de forma variable dicha corriente en respuesta a oscilaciones eléctricas,apar de ánodos colocados para interceptar de forma variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de la corriente,aescudo adyacente y que rodea al menos uno de dichos ánodos sobreaparte sustancial de su longitud para interceptar los electrones secundarios emitidos por dicho ánodo, estando adaptado dicho escudo para mantenerse enadiferente potencial que su ánodo asociado, con respecto a dichos medios para producir la corriente de electrones.

20. El método de desviaracorriente de partículas cargadas eléctricamente en respuesta a oscilaciones de alta frecuencia, que comprende producir una onda electromagnética de la frecuencia de dichas oscilaciones y propagar dicha onda enacamino adyacente a dicha corriente y en la misma dirección general que la corriente y a tal velocidad relativa a la velocidad de las partículas cargadas en la corriente que el componente de velocidad de dicha onda electromagnética paralela a dicha corriente es sustancialmente la misma que la velocidad de las partículas cargadas partículas en la corriente.

21. En combinación, un dispositivo de descarga eléctrica que tengaacátodo para produciracorriente concentrada de electrones,apar de placas para desviar de forma variable dicho chorro,apar de ánodos colocados para interceptar de forma variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de dicha corriente,aelectrodo de blindaje entre dichos ánodos,aresistencia ubicada externamente con respecto a dicho dispositivo y efectivamente conectada a través de dicho par de ánodos, yafuente de potencial conectada entre un terminal de dicha resistencia y dicho escudo para aplicarapotencial negativo a dicho escudo.

22. En un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciracorriente concentrada de electrones, medios para desviar de forma variable dicha corriente en respuesta a oscilaciones eléctricas,apar de ánodos colocados para interceptar de forma variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de la corriente,aun par de escudos adyacentes y que rodean dichos ánodos respectivos en la mayor parte de sus longitudes para interceptar los electrones secundarios emitidos por dichos ánodos, yaresistencia conectando cada blindaje a su respectivo ánodo.

23. En un dispositivo de descarga eléctrica, medios para produciracorriente concentrada de electrones, medios para desviar de forma variable dicha corriente en respuesta a oscilaciones eléctricas, un ánodo enapotencial positivo posicionado para interceptar de forma variable dicha corriente de acuerdo con la desviación de esta última, medios para proteger electrostáticamente dicho ánodo que comprendenaescudo adyacente a dicho ánodo, extendiéndose dicho escudo a lo largoaparte sustancial de dicho ánodo y que tiene su eje longitudinal apuntando sustancialmente en la dirección de desplazamiento de dicha corriente de electrones, yaresistencia que conecta dicho escudo a dicho ánodo.

ANDRÉS V. HAEFF.