.

.

Ohne die Erfindung der Elektronenröhre hätte sich die moderne Technik - und damit auch die Verstärker- und Tonfilmtechnik - niemals so weit entwickeln können, wie das heute (in 1955) der Fall ist.

So verhältnismäßig einfach der Aufbau einer solchen Elektronenröhre ist - sie besteht letzten Endes ja nur aus einem kleinen Glas- oder Metallkolben, in dem sich ein paar Bleche und Drähte befinden -, so kompliziert und für den Laien unverständlich sind doch die Vorgänge, die sich in einer Elektronenröhre abspielen.

Die Erfindung der Elektronenröhre geht bis auf den Amerikaner Edison zurück, der bei seinen Versuchen mit einfachen Glühlampen feststellte, daß zwischen dem Glühfaden der Lampe und einer in dem Glaskolben befindlichen Metallplatte Strom zustande kommt, wenn der Faden glüht und man zwischen Faden und Platte eine Spannung legt.

Edison erkannte allerdings damals weder die Gründe dieses Effektes noch dessen große praktische Bedeutung. Die Aufdeckung der näheren Zusammenhänge und deren Auswertung für die Tonfilmtechnik blieb anderen Forschern in der späteren Zeit vorbehalten.

Ihrem Aufbau nach unterscheidet man: Zweielektrodenröhren oder Dioden, Dreielektrodenröhren oder Trioden und Fünfelektrodenröhren oder Penthoden (zum Beispiel die in 1955 brandneue EL34 Penthode von Valvo/Philips).
.

Die Diode besteht aus einem fast luftleer gepumpten Glaskolben, in den zwei Elektroden eingeschmolzen sind. Legt man an die beiden Elektroden eine Spannung, so findet kein Stromdurchgang statt, da die Röhre wie ein isolator wirkt.

Wird aber die Elektrode, welche am negativen Pol der angeschlossenen Spannung liegt, erhitzt, so wird sie stromdurchlässig, d. h., sie stellt einen Widerstand dar. Diese Erscheinung beruht auf der Tatsache, daß einige Metalle und Oxyde die Eigenschaft besitzen, im erhitzten Zustand kleine Elektrizitätsteilchen von ihrer Oberfläche abzuschleudern, zu „emittieren".

Daher nennt man diesen Vorgang „Emission". Diese kleinsten Elektrizitätsteilchen heißen „Elektronen". Sie besitzen negative elektrische Ladung. Die Elektronen-Austrittsstelle wird „Kathode" genannt.

Die Menge der ausgeschleuderten („emittierten") Elektronen hängt vom Erwärmungsgrad der Kathode ab. Ist die Kathode mit dem Minuspol einer Spannungsquelle verbunden, deren Pluspol an der anderen Elektrode, der sogenannten „Anode" liegt, so werden die emittierten Elektronen von der Anode angezogen und fliegen auf sie zu.

Dadurch können aus der Kathode wieder weitere Elektronen austreten, die von der Spannungs- (besser Strom-) quelle immer wieder „nachgeliefert" werden. Auf diese Weise entsteht ein ständiger Elektronenfluß (Elektronenstrom) durch die Röhre und die angeschlossenen Schaltelemente.

Bild
Oben: Diode mit unbeheizter Kathode (kein Elektronendurchgang).
Daneben: Diode mit beheizter Kathode
.

Um also einen Elektronen-"strom" in der Röhre hervorzurufen, müssen zwei Bedingungen erfüllt werden: Die Anode muß gegenüber der Kathode eine positive Spannung besitzen, was durch Anlegen einer Spannungsquelle (Batterie oder Gleichrichter) erreicht wird.

Zweitens muß die Kathode erhitzt werden und außerdem aus einem Material bestehen, das imstande ist, Elektronen zu emittieren. Zur dieser „Heizung" wird grundsätzlich elektrischer Strom benutzt, der entweder einer „Heizbatterie" oder dem Netz entnommen wird („netzbeheizte" Röhren).

Man unterscheidet zwei Ausführungen der Kathode, die direkt geheizte und die indirekt geheizte Kathode. Die direkt geheizte Kathode ist als Glühdraht (Heizfaden) ausgebildet, durch den elektrischen Strom geschickt wird.

Der Heizfaden wird im allgemeinen mit einer „wirksamen Schicht" (Emissionsschicht) überzogen, die aus Erdalkalienmetallen besteht und besonders geeignet ist, Elektronen zu emittieren.

Bei der indirekt geheizten Kathode ist die Emissionsschicht, die nur einige hundertstel Millimeter stark ist, auf ein Nickelröhrchen aufgebracht, das den Heizfaden enthält und im Inneren isoliert ist.

Die Kathodenoberfläche wird in diesem Fall durch Wärmestrahlung indirekt beheizt. Die Emissionsschicht verbraucht sich mit der Zeit und der Elektronenfluß läßt allmählich nach, bis die Röhre „taub" ist.

Je nach der Größe der angelegten Spannung zwischen Anode und Kathode (Anodenspannung) können entweder nur ein Teil oder auch alle emittierten Elektronen von der Anode angezogen werden, wodurch der jeweils fließende Elektronenstrom, der wichtige „Anodenstrom", bestimmt wird.

Hierbei nimmt bei kleinen Anodenspannungen der Strom langsam zu, steigt dann entsprechend der Erhöhung der Anodenspannung und erreicht bei einer gewissen Spannung den maximal erreichbaren Wert des Stromes.

Dieser maximale Strom ist der Sättigungsstrom; die hierfür nötige Anodenspannung die Sättigungsspannung. Trägt man die so ermittelten Werte in einer Kurve auf, wobei die horizontale Achse die Anodenspannung aufzeigt, die vertikale den Anodenstrom, so erhält man die Sättigungskurve der Röhre.

Die an der Anode ankommenden Elektronen können nicht verschwinden. Sie fließen über die Anode hinaus durch die äußeren Schaltelemente zum positiven Pol der Spannungsquelle ab und schließen über die Batterie den Stromkreis. Die Elektronen wandern also vom Punkt negativer zum Punkt positiver Spannung, d. h von Minus nach Plus.
.

Eine Verstärkerwirkung wird mit den Dioden nicht erzielt. Sie haben nur die Wirkung eines elektrischen Ventils und sind lediglich als Gleichrichter verwendbar. Der mit diesem Röhrenaufbau erzielbare Gleichstrom ist kein reiner Gleichstrom, da nur die positiven Amplituden des Wechselstromes übrig bleiben, während die negativen unterdrückt werden.

Es entsteht also ein „pulsierender" Gleichstrom mit starker Welligkeit. Ordnet man jedoch in der Elektronenröhre zwei Anoden an, die von einem Netztransformator mit zwei Wicklungen für die Anodenspannung und einer Wicklung für die Heizspannung gespeist werden, so erfolgt eine Elektronenwanderung abwechselnd nach Anode 1 und 2 im Rhythmus der Wechselstromfrequenz und es entsteht ein Gleichstrom mit geringerer Welligkeit. Gleichrichterröhren dieser Art bezeichnet man als „Doppel weg-Gleichrichter".
.

Eine Steuerwirkung der Elektronenröhre erreicht man erst, wenn zwischen Kathode und Anode ein sogenanntes „Steuergitter" eingefügt wird. Röhren dieser Art bezeichnet man als „Gitterröhren".

Der Erfinder dieser Gitterröhre, die als elektrisches Relais wirkt, ist der deutsche Physiker von Lieben, der in den Jahren 1906/07 ein Patent auf diese Konstruktion erhielt, das unter dem Namen „Lieben-Patent" bekannt ist und die Grundlage der heutigen Verstärkertechnik darstellt.

Bei der einfachsten dieser Verstärkerröhren, der Triode, befindet sich zwischen Anode und Kathode eine weitere Elektrode in Form eines feinmaschigen Drahtgitters, das die Aufgabe hat, den von der Kathode zur Anode fließenden Strom zu steuern.

Die Steuerwirkung hängt von der Spannung ab, die jeweils zwischen Gitter und Kathode herrscht. Erhält das Gitter aus einer „Gitterbatterie" eine gegenüber der Kathode positive Spannung (positive Gittervorspannung), so wirkt diese, wie die Anode, auf die emittierten Elektronen anziehend.

Das positiv geladene Gitter unterstützt dabei die Wirkung der Anode, so daß die von der Kathode kommenden Elektronen mit großer Geschwindigkeit der Anode zueilen. Ein Teil dieser Elektronen geht auf seinem Weg zur Anode durch die Maschen des Gitters hindurch; der Rest wird von dem Gitter aufgenommen und fließt als „Gitterstrom" vom Gitter zur Kathode ab.

Ist jedoch das Gitter gegenüber der Kathode negativ geladen (negative Gittervorspannung), d. h., ist der negative Pol der Gitterbatterie am Gitter und der positive an der Kathode angeschlossen, so drängt das Gitter die von der Kathode kommenden Elektronen zurück und vermindert deren Geschwindigkeit.

Man kann auch die negative Gitterspannung so hoch machen, daß ihre abstoßende Wirkung groß genug wird, um überhaupt keine Elektronen zur Anode durchzulassen, obwohl eine Anodenspannung vorhanden ist.

Auf diese Weise läßt sich der "Anodenstrom" in weiten Grenzen durch die jeweils am Gitter herrschende "Spannung" regeln. Der besondere Wert der Röhre mit Steuergitter liegt in dem Umstand, daß sie im Gegensatz zu anderen Relais vollkommen trägheitslos arbeitet, also den schnellsten Schwingungen zu folgen in der Lage ist. Diese trägheits- bzw. leistungslose Steuerung ist unbedingte Voraussetzung für störungsfreies Arbeiten der Elektronenröhre. Das Auftreten von Gitterströmen muß unbedingt vermieden werden.

Bild Oben: Sättigungskurve einer Röhre zeigt den Verlauf des Anodenstromes. Daneben: Schematische Darstellung einer Dreielektrodenröhre oder TRIODE
.

Die besondere Bedeutung der Gitterröhre liegt in ihrer Eigenschaft der Verstärkung kleiner Spannungen. Schaltet man in den Anodenkreis der Röhre einen Widerstand ein, so entsteht bei konstantem Anodenstrom, dem sogenannte „Anodenruhestrom", am Außenwiderstand ein konstanter Spannungsabfall.

Liegt am Steuergitter eine Wechselspannung an, so schwankt der Spannungsabfall am Außenwiderstand im Rhythmus dieser Wechselspannung. Das Verhältnis der Wechselspannung am Außenwiderstand zur Wechselspannung am Steuergitter entspricht der Spannungsverstärkung der Röhre. Beträgt z.B. die Anodenwechselspannung 100V, die Gitterwechselspannung 1V, so erhält man eine Verstärkung von 100:1, also lOOfach.

Liegt die Wechselspannung im Anodenkreis, so wird sie zu einer gewissen Schwankung des Anodenstromes und damit zu einer Anodenwechselspannung führen. Wird die gleiche Spannung in den Gitterkreis gelegt, so macht sich die Wirkung der Steuerspannung auf den Anodenstrom wesentlich stärker bemerkbar.

Es kommt also darauf an, daß die Wirkung der Gitterspannung auf den Anodenstrom wesentlich stärker ist, als die Wirkung einer gleichgroßen Spannung im Anodenkreis. Je größer die Unterschiede in der Wirkung von Gitter und Anode sind, um so mehr wird die Röhre verstärken.

Bei guten Röhren soll möglichst nur das Gitter an der Steuerung des Anodenstromes beteiligt sein. Es trägt dann zur Steuerung des Anodenstromes fast allein bei; d.h., es „greift" nur sehr wenig bis zum Anodenkreis „durch". Man sagt in diesem Fall, daß die Röhre einen „kleinen Durchgriff" hat.

Je kleiner der Durchgriff ist. um so größer ist die Verstärkung. Der Durchgriff wird gewöhnlich in Prozenten angegeben. Bei einem Durchgriff von 100% tritt keine Verstärkung ein, da der Anodenkreis genau so stark an der Steuerung des Anodenstromes beteiligt ist, wie der Gitterkreis.

Ein Durchgriff von 0% ist zwar theoretisch, jedoch praktisch nicht möglich. Die heutigen Röhrenkonstruktionen arbeiten immerhin mit Durchgriffen von wenigen Bruchteilen eines Prozents. -Z-

Die Projektionseinrichtung eines Filmprojektors besteht aus der Lichtquelle, dem Bogenlampen-Spiegel, dem Kondensor, der Projektionsoptik und u.U. dem zusätzlichen Cinemascope-Obiektiv (dem Anamorphot).

Alle diese Teile sind für die gute Projektion des Filmbildes verantwortlich und können mit ihren vielen Glas-Luft-Flächen einen spürbaren Lichtverlust verursachen, wenn sie nicht sauber gehalten werden, bzw. die Pflege und Behandlung zu wünschen übrig läßt.

Den weitaus größeren Beanspruchungen in der Kette dieser optischen Teile ist der Kinospiegel ausgesetzt. Hier treten durch den Abbrand der Kinokohlen außerordentlich hohe Temperaturen auf. Bei Beck- (HI-) Betrieb werden darüber hinaus Kupferteilchen aus dem Mantel der Kohlestifte verspritzt, die sich an der Oberfläche des Spiegels festsetzen können oder Einbrennstellen verursachen.

Es ist verständlich, daß derartige Vorgänge eine Minderung der Reflexion der Spiegeloberfläche herbeiführen und damit praktisch eine Abnahme der Lichtleistung der Bogenlampe bewirken.
.

Um diesem Übelstand abzuhelfen, wurde von Zeiss Ikon eine Spritzschutzscheibe entwickelt, die in den neuen Bogenlampen MAGNASOL IV und IKOSOL II verwendet wird. Diese Spritzschutzscheibe wird so vor den Spiegel gesetzt, daß sie im unteren Teil des Spiegels die verspritzten Kohleteilchen auffangen kann und den Spiegel schützt.

Da diese Spritzschutzscheiben aus Glas gefertigt sind, können sie abgewischt und vorsichtig naß gereinigt werden, wobei darauf zu achten ist, daß der Spiegel nicht von dem Reinigungsmaterial berührt wird. Sollte die Spritzschutzscheibe durch Kupferspritzer und Einbrennstellen stark verschmutzt sein und auch nach einer Reinigung ein merkbarer Lichtverlust auftreten, wird sie entfernt und durch eine neue ersetzt.

Die geringen Kosten dieser Spritzschutzscheibe erlauben eine großzügige Anwendung und bieten damit dem Filmvorführer und Theaterbesitzer die Möglichkeit, den wertvollen Kinospiegel zu schützen.

Eine Zündschutzklanpe kann zwar weitgehend Schäden durch den Zündvorgang verhindern, jedoch nicht während des Betriebes. Filmtheater, die mit den vorgenannten Bogenlampen ausgerüstet sind, sollten sich die Vorteile zunutze machen, die die Anwendung der Spritzschutzscheibe bietet.  -dbs-

CinemaScope-Filme mit Vierspur-Magnetton-Aufzeichnung werden bekanntlich mit Magnetton-Abtastgeräten vorgeführt. Diese Abtastgeräte besitzen Magnetköpfe, die im Betrieb dazu neigen, sich aufzumagnetisieren.

Diese Aufmagnetisierung kann im ungünstigsten Fall dazu führen, daß die Tonaufzeichnung ganz oder zum Teil gelöscht wird und dadurch die Kopie unbrauchbar wird.

Es ist daher erforderlich, die Magnetköpfe der Abtastgeräte in regelmäßigen Zeitabständen zu entmagnetisieren. Zu diesem Zweck wurde von Siemens-Klangfilm ein Kopflöscher KlU092 auf den Markt gebracht, der mit Wechselstrom 220V, 50-60 Hz, betrieben wird und aus einer Entmagnetisierungsdrossel besteht, die in einem Isoliergehäuse untergebracht ist.

An der einen Seite des Gerätes ist das Netzanschlußkabel mit Stecker befestigt, auf der anderen Seite ist der Eisenkern der Drossel, mit dessen zugespitztem Ende die Entmagnetisierung vorgenommen wird, herausgeführt.

Der Kopflöscher entwickelt (Anmerkung : an dessen zugespitztem Ende) ein kräftiges Magnetfeld und soll deshalb nur bei ausgeschaltetem Verstärker und nicht in der Nähe von Magnetfilmen oder -Bändern betrieben werden.

Zur Entmagnetisierung der Magnetköpfe wird die Abdeckhaube aus Mu-Metall entfernt und der Verstärker ausgeschaltet. (Die Entmagnetisierung darf nicht bei eingelegtem Film erfolgen!) Dann fährt man mit der Spitze des Eisenkerns dicht an dem zu entmagnetisierenden Magnetkopf entlang und entfernt anschließend den Kopflöscher langsam und gleichmäßig, so daß sich am Magnetkopf ein allmählich abklingendes Magnetfeld ergibt.

Der Kopflöscher soll erst abgeschaltet werden, wenn er mindestens 1m vom Magnettongerät entfernt ist. Bei verchromten Tonrollen muß darauf geachtet werden, daß die Tonrolle sich während der Entmagnetisierung nicht dreht und die Spitze des Kopflöschers nicht direkt an die Tonrolle gehalten wird, da sich bei dem starken Magnetfeld des Kopflöschers eine Aufmagnetisierung der Tonrolle ergeben könnte.

Laufrollen aus Eisen dürfen nicht mit dem Kopflöscher berührt werden, weil sie sich dadurch aufmagnetisieren würden. Sollte das trotzdem geschehen sein, dann muß der Kopflöscher langsam von dem aufmagnetisierten Teil entfernt werden.

Bei der Handhabung des Kopflöschers Kl U 092 ist also größte Sorgfalt zu beachten. Sie wird aber dadurch belohnt, daß die Magnetköpfe immer in einwandfreiem Zustand sind. -Z-

Bild :
Kopflöscher Kl U 092 zur Entmagnetisierung von Magnetköpfen. Vorn ist das zugespitzte Ende des Eisenkernes der Drossel sichtbar (Werkphoto Siemens)