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Antik aber nicht antiquiert: die Elektronenröhre

Zwar arbeiten die meisten elektronischen Geräte heute mit Halbleitern. Trotzdem heißt das nicht, dass die Elektronenröhre ausgedient hat. Schon lange vor der Erfindung des Transistors stellte die Elektronenröhre das einzige Mittel dar, um elektronische Signale zu schalten und zu verstärken. Auch heute noch wird sie als aktives Bauelement in manchen Geräten zu diesem Zweck eingesetzt. Die Elektronenröhre besteht aus einem luftleeren Glaszylinder, in dem mehrere Elektroden eingebaut sind. Die Anzahl dieser Elektroden ist es auch, die verschiedene Typen von Elektronenröhren voneinander unterscheidet.

Die Funktion der Elektronenröhre

Im Wesentlichen besteht eine Elektronenröhre aus einem luftleeren Glaszylinder. In diesem befindet sich die Kathode, die durch eine Erwärmung Elektronen aussendet. Diese Elektronen gelangen zu einer weiteren Elektrode, der Anode. Diese einfachste Form einer Elektronenröhre wird als Diode bezeichnet. Der Elektronenstrom kann nur in einer Richtung von der Kathode zur Anode fließen. Der Elektronenfluss kann durch weitere in die Elektronenröhre eingebaute Elektroden beeinflusst werden. Hier kommt das Gitter ins Spiel. Wird an das Gitter eine elektrische Spannung angelegt, so beeinflusst diese den Elektronenfluss. Eine positive Spannung verstärkt den Elektronenfluss, während eine negative Spannung ihn bremst oder ganz verhindert. Eine Elektronenröhre mit einem Gitter wird als Triode bezeichnet.

Röhrentypen: Auf die Anzahl der Gitter kommt es an

Neben der Diode und der Triode gibt es noch weitere Arten von Elektronenröhren. Die Tetrode besitzt ein zusätzliches Schirmgitter und somit vier Elektroden, während die Pentode neben diesem Schirmgitter noch ein weiteres Gitter enthält, nämlich das Bremsgitter. Weitere Bauarten der Elektronenröhre sind die Hexode mit sechs Elektroden und die Heptode mit sieben Elektroden. Alle diese zusätzlichen Röhrentypen stellen Weiterentwicklungen der Triode dar, die bestimmte störende Eigenschaften dieses Röhrentyps beseitigen sollen. Dazu gehört beispielsweise die Neigung der Triode, sogenannte Eigenschwingungen zu erzeugen, die als störende elektromagnetische Strahlung von der Elektronenröhre ausgesendet wird. Die am meisten verwendeten Röhrentypen sind aber nach wie vor die Triode und die Pentode. Diese Elektronenröhren werden unter anderem in Radioempfängern und Verstärkern eingesetzt.

Weitere Arten von Elektronenröhren

Das sogenannte Thyratron ist eine mit Gas gefüllte Elektronenröhre, die extrem hohe elektrische Ströme schalten kann. Das in der Elektronenröhre befindliche Gas wird durch eine positive Ladung des Gitters entzündet. Dass hierdurch resultierende Plasma begünstigt dann den Elektronenfluss. Das Thyratron funktioniert wie eine steuerbare Gleichrichterdiode. Das Magnetron erzeugt starke elektromagnetische Mikrowellen im Hochfrequenzbereich. Es wird zum Beispiel in Mikrowellengeräten eingesetzt. Am häufigsten werden aber Empfänger- und Verstärkerröhren verwendet, die in Audioverstärkern und Radiogeräten zum Einsatz kommen.