Bereich: Technik  
     
     

Elektronenstrom

Die einfachste Form der Elektronenröhre stellt die Diode dar. In einem evakuierten Galskolben befinden sich zwei Elektroden: die Katode und die Anode. Die Katode unterscheidet sich von der Anode dadurch das sie in der Lage ist freie Elektronen auszusenden. Dies wird durch die Beheizung der Katode und den Einsatz spezieller Katodenwerkstoffe erreicht.
Wird nun an die Anode eine gegenüber der Katode positive Spannung angelegt baut sich ein elektrisches Feld auf. Dieses Feld beschleungt die von der Katode ausgesandten Elektronen in Richtung Anode - Es fließt ein elektrischer Strom. Ist die Spannung an der Anode negativ zur Katode fließt nur ein sehr geringer Strom, der sogenannte Rest- oder Leckstrom. Der Grund hierfür ist, das die unbeheizte Anode keinen nennenswerte Elektronenmenge aussenden kann. Auf diesem Effekt basierd der Gleichrichteffekt von Vakuumröhrendioden.

Die Größe des Elektronenstroms zwischen Katode und Anode hängt von mehreren Faktoren ab. Letztlich wird der Strom jedoch vom Emissionsvermögen der Katode begrenzt. Auf seinem Weg zur Anode kann der Elektronenstrom in seiner Stärke und Richtung durch die Einwirkung elektrischer und magnetischer Felder beeinflußt werden. Elektrische Felder werden bei Gittern die sich außerhalb oder auch direkt im Elektronenstrom befinden könen genutzt. Während magnetische Felder durch außerhalb des Elektronenstroms angebrachte Spulen, sogenannte Ablenkspulen, erzeugt werden. Wird der Elektronenstrom durch außerhalb angebrachte Elektroden oder Spulen geformt spricht man auch von einem Elektronenstrahl.

Der Elektronenstrom kann auch durch eine speziell geformte Katode beeinflußt werden. So wird in Spezialröhren teilweise die Feldemission einer spitz geformten Katode genutzt. Während bei Röhren für hohe Spannung die Elektrodenkanten häufig abgerundet werden um diese Feldemission zu vermeiden.

Nahezu alle Röhren beruhen auf der Erzeugung und Beeinflussung eines Elektronenstroms. Damit bildet die Betrachtung der Diode die Grundlage für die Funktion der meisten anderen Röhren.