Hallo, Zunächst ein Verweis, wo die Röhre hier im Forum behandelt wurde. https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...=286&page=1 Aus Verärgerung hatte ich meine Beiträge entfernt. Es geht aber nicht an, dass ausgerechnet in dem deutschsprachigen Raum in Fachforen alte Irrtümer gepflegt werden, denn es gibt nicht die Entschuldigung der Sprachbarriere.
Vor allem stehen heutzutage Original-Publikationen in maschinenlesbarer Form zur Verfügung. Das Problem liegt eher darin, die aus der ungeheuren Menge herauszusuchen.#
Die wichtigste ist für mich der Original-Bericht von Eugen Reisz:
Was der Laie als "untauglichen Weg" bezeichnet, entpuppt sich als eine komplexes Röhrensystem, das seiner Zeit weit voraus war: - Es wird die kurz zuvor erfundene Wehnelt-Kathode verwendet, beschichtet mit einem hochemmissionsfähigen Material (Bariumoxid), welches bis zum Ende der Röhrenära verwendet wurde. - Es wurde nicht die Leitfähigkeit eines Gases benutzt (Damit konnte de Forest in seinem "Audion" eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber dem "Fleming-Ventil" erzielen), sondern ein Elektronenstrahl, wie in den späteren Hochvakuum-Elektronenröhren (Landläufig: "Radioröhren").
Für mich die "Großmutter" aller Verstärkerröhren, leider ans Haus gefesselt. Reisz beschreibt nüchtern, warum die Weiterentwicklung zur in der Praxis einsetzbaren Form nicht gelingen wollte. Ein zweites, unabhängiges Zeugnis der Funktionsfähigkeit der Röhre gibt nach Skowronnek der Doktorvater Liebens, Prof. Nernst anläßlich des Gedenkens an Robert v. Lieben in einer Telefunken-Zeitschrift ab, die ich im Netz nicht finden konnte. Als "Ein Holzweg" gilt dagegen diese beeindruckende und wegweisende Röhre aber unter den wirklichen Röhrenkennern. (Punkt, Absatz)
Hier ist übrigens der "Skowronnek" zu finden. h t t p s://www.radiomuseum.org/tubes/tube_liebenroehre.html
Aber die "Mutter aller Verstärkerröhren" war sehr agil draußen und zeigt, das die Erfinder großes Wissen der Theorie in die Praxis umzusetzen wussten: Man kann sie sogar heute noch in Funktion sehen: https://www.youtube.com/watch?v=OYiqLAnXwA4 (Mehrere Videos mit dieser Röhre sind im Netz)
Entwicklung-Zwischenstufen lassen sich in den Patenten finden:
Eingezeichnet habe ich mir mal, wie es wohl funktionierte: Der Elektronenstrom wird jetzt nicht direkt benutzt, sondern er steuert indirekt einen Gasionenstrom, wodurch man Verstärkung erhält. Detail: Blende ("Sonde") B, positiv geladen: Die Wirkung auf die Stärke / Steuerbarkeit des Elektronenstrahls war also bekannt. Dennoch wird die Entdeckung einer brauchbaren Steuerwirkung nach Skowronnek (Laborbuch-Eintrag auch bei Pichler abgebildet) 1910 bei einem anderen Versuchs-Aufbau gemacht.
Man muß da vor Augen halten, dass die Ansprüche nicht in der Entwicklung einer Verstärker-Röhre an sich lagen, sondern eine Weitverkehrs-Röhre gebraucht wurde, mit der Telefonverbindungen über hunderte von Kilometern realisiert werden konnten.
--- Quellen: "Neues Verfahren zur Verstärkung elektrischer Stöme", Abdruck eines Vortrages v.14.10.1913, ETZ 1913 vol.34 Heft 48 h t t p s://archive.org/details/elektrotechnische-zeitschrift-34.1913/page/1359/mode/2up Da Disput mit de Forest und auch späteres de Forest-Audion als Verstärker beschrieben s.a. ETZ 1914 vol 35, Suchbegriff "Forest" https://archive.org/details/elektrotechn...ift-vol-35-1914
Skowronnek "Zur Entwicklung der Elektronenverstärker-Röhre (Lieben-Röhre)" (Suchbegriff) Pichler, Franz: "The Contribution of Robert von Lieben to the Development of Electronic Amplification" Vortrag. h t t p://www.cast.uni-linz.ac.at/Department/Publications/2015/public2015.htm
Nachträge: h t t p s://archive.org/details/jahrbuch-der-drahtlosen-telegraphie-und-telephonie-vol-7/page/352/mode/2up?q=Lieben-R%C3%B6hre (kurze Erwähnung des Telefunken-Verstärkers) ---- h t t p s://archive.org/details/jahrbuch-der-drahtlosen-telegraphie-und-telephonie-vol-8/page/446/mode/2up Beschreibung des aperiodischen Tonverstärkers von Telefunken. (Anwendung Transatlantik-Verbindung Nauen-Sayville) https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...8&beitrag=0 ---- h t t p s://archive.org/details/jahrbuch-der-drahtlosen-telegraphie-und-telephonie-vol-9/page/382/mode/2up?q=R%C3%B6hre (de Forest : "Der Audion-verstärker und das ultra-audion") ----
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Im Jahr 1910 wurde dann der Durchbruch erzielt, als Patentquellen stehen zur Verfügung: h t t p s://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/081893709/publication/DE236716C?q=DE236716 (Patentiert vom 04.09.1910, noch ohne Steuergitter) h t t p s://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/085979283/publication/DE249142C?q=DE249142 (Zusatzpatent zum vorstehenden, Patentiert vom 20.12.1910
Jetzt wird es schwierig: Das zweite Patent nimmt ausführlich Bezug auf die Gitteranordnung von de Forest. Das wird von wirklichen Röhrenkennern als Beweis gewertet, dass die gescheiterten Erfinder einfach das de Forest-Audion kopiert haben, weil mit dem in geänderter Schaltung ja recht einfach beliebige Verstärkungen erzielbar sind.
Skowronnek hat da offenbar gezielt bei Sigmund Strauß nachgefragt, in der Fußnote steht:
Zitieren:"Als wir unser Patent anmeldeten, wurden uns vom Reichspatentamt die Arbeiten Lee de Forests entgegengehalten, der nur ein Audion, aber keinen Verstärker konstruiert hate; das war das Erste, was wir von Lee de Forest überhaupt hörten" (Mitteilung von Ingenieur E.Reisz an den Verfasser)
Im Zweifel für den Angeklagten und gegen die Verwirrung, also zum eigentlichen Text:
Zitieren:Eine weitere Methode wurde von de Forrest vorgeschlagen, welcher in der Entladungsröhre eine von der Gleichstromquelle durch einen Kondensator isolierte Hilfselektrode anordnete, die gitter- oder siebförmig ausgebildet war. Die zu verstärkenden Ströme wurden dabei über die Kathode und die erwähnte Elektrode geleitet; die diesen Strömen annähernd proportionale Ionisierung im Entladungsrohr bewirkte entsprechende Stromschwankungen in den von der Anode zur Kathode gehenden Strömen.
Eine derartige Anordnung hat den offenbaren Nachteil, daß infolge der Ventilwirkung der glühenden Kathode nur Halbwellen zwischen der Kathode und den anderen Elektroden übergehen können, weshalb es unmöglich ist, Wechselströme gleicher Frequenz und Kurvenform wie die zu verstärkenden Ströme zu entnehmen. Ferner können nur sehr schwache Ströme angewendet werden, da bei größerer Stromdichte sich ein lichtbogenartiger Nebenschluß um die Hilfselektrode herum ausbildet, was jede Verstärkung unmöglich macht.
Was bedeutet das für die Röhrenkonstruktion ?
1. Das Gitter muß Anode und Kathode vollständig voneinander trennen und ist daher bis an den Glasrand der Röhre geführt. 2. Das "Netz" muß eine bestimmte "Maschenweite" haben.
Wie es zu dem "Netz" gekommen ist, finden wir bei Skowronnek und Pichler, ebenso Auszüge aus den Laborbüchern, zu denen Skowronnek Zugang hatte.
Ansonsten verliert das Gitter seine Steuerwirkung, die Röhre wird zum Thyaratron und wäre allenfalls als Thyratron zu gebrauchen.
Das ist auch der Grund, weshalb de Forest nach bekanntwerden der Lieben-Röhre zwar seine Audion-Röhre zur Verstärker-Röhre umbilden konnte ("Double Wing") mit "Außergewöhnlich hellem Faden" (de Forest). 1mA Anodenstrom bei einer Anodenspannung von etwa 25 Volt werden genannt, Verstärkung etwa 2- bis 5-fach. h t t p s://www.worldradiohistory.com/Archive-IRE/10s/IRE-1914-03.pdf
Reisz hat, wie zu erwarten, die Aussagen von de Forrest in der Praxis überprüft:
Diese Problematik konnte auch nachgestellt werden, es war bisher nicht möglich, mit der Thyratron-Röhre PL21 einen Verstärker zu basteln, obwohl hier das Gitter (genauer gesagt eine Offnung von etwa 3 mm Breite in einem länglichen Zylinder) von einem Abschirm-Käfig umgeben ist, der Anode und Kathode vollständig voneinander trennt.
Merkwürdig, dass man nach hundert Jahren dem Audion von 1907 Eigenschaften unterstellt, die nicht einmal de Forest behauptet hat.
Klar ist aber, das der einfache Aufbau der Audion-Röhre für Verstärker-Zwecke erst mit Erfindung der Hochvakuum-Röhre mit ihren reproduzierbaren Eigenschaften nach Langmuir und Arnold wirklichen Wert hatte.
Aber die Königin der Vertärkerröhren darf sich auf Youtube zeigen und braucht ihre Großmutter nicht zu verleugnen. Unehelich ist sie auch nicht geboren.
Die Beschäftigung mit den Original-Quellen ist mühsam, entfernt aber den "stille Post Spiel-Effekt"
Denn selbst der akribisch recherchierende Tyne spricht bei der Lieben-Röhre von 1906 von "Fokussierung" des Strahles, und dies wird in späteren Aufsätzen von anderen Autoren wiederholt. Bei Skowronnek ist dagegen die Ablenkung des Strahles beschrieben.
Spät bin ich über den Sachverhalt gestolpert und verstehe erst nach genauerem Lesen, warum Tyne überhaupt Dieckman und Glage erwähnt:
Er meint, dass in dem Fall der Lieben-Röhre der Brennfleck selbst verändert (Fokussiert) wird, während bei Dieckman und Glage eine Ablenkung des Strahles selbst erfolgt.
Pichler schreibt (Zitat):
Zitieren:The amplifying input current had to excite two electro magnets which by its Lorentz force changed the direction of the electron beam on its way from the cathode to the anode.
(h t t p s://cast.uni-linz.ac.at/Department/Publications/2015/public2015.htm) --
Dann gibt es bei der Beshäftigung mit Primärquellen auch immer noch Überraschungen, so mit der Wehnelt-Abhandlung "Über den Austritt negativer Ionen aus glühenden Metallverbindungen usw."
h t t p s://ia800805.us.archive.org/view_archive.php?archive=/13/items/crossref-pre-1909-scholarly-works/10.1002%252Fandp.19023130716.zip&file=10.1002%252Fandp.19043190802.pdf
Hat die Arbeit Wehnelts Lieben nicht nur in Bezug auf die Oxid-Kathode inspiriert ?
Die hatte so richtig Wumms, auch bei kleinen Spannungen:
Zitieren:Bei einem Versuche, bei dem ein mit BaO überzogenes Platinblech von 2 cm² glühender Oberfäiche als Kathode diente, ging bei Anlegung einer Spannung von 110Volt (Lichtleitung des Erlanger Institutes) unter Vorschaltung eines passenden Widerstandes bei einem Anfangsdruck von 0,O1 mm Hg eine Stromstarke von 3 Amp. durch das Entladungsrohr, wobei prachtvoll hellleuchtende Schichten auftraten. Der als Anode dienende 4 mm starke Aluminiumdraht schmolz dabei nach kurzer Zeit ab.
"Tag der offenen Tür bei Wehnelt 1904", man erfährt, wie man mit einem von der Reichsanstalt geeichten "Platin - Platin-rhodiumthermoelement" (was auch immer das genau ist) sowie zwei weiterer Methoden genau die Fadentemperatur bestimmt.
Die Theorie nimmt aber den meisten Raum ein. Das Wehnelt-Patent zur Röhrendiode scheint nur "so nebenbei abgefallen zu sein".
biggrin:
Als Röhrenfetischist interessierten mich die verwendeten Drücke: Die Kurven oben sind bei 0,04 mm Hg aufgenommen, andere bei bis zu 0,007 mm.
Langmuir nennt 1913 0,0001mm für das Hochvakuum. ---- Sehr oft ist zu lesen, dass man die reine Elektronenleitung im Hochvakuum zur Zeit der "ersten" Liebenröhre nicht für möglich hielt.
Offensichtlich war das keine allgemeine Anschauung, denn einerseits kontrolliert Wehnelt seine Berechnungen anhand der Richardson-Formel. Bei der Lieben-Röhre versuchten die Erfinder, das Vakuum so hoch wie möglich zu machen, konnten nach Reisz aber kein genügendes Vakuum herstellen bzw. dauerhaft erhalten und hatten das Problem der störenden Glimmentladung zwischen den beiden Zylindern.
In der ETZ 1916, vol.37 s.640 ist ein Vortrag "Die Technik der Kathodenstrahlen" abgedruckt, der die Gesamtzusammenhänge aus der Sicht dieser Zeit beschreibt und die Bedeutung der Richardson-Formel und auch die von Langmuir erhellt.
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