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Die Verwendung der seit Mitte des 19. Jahrhunderts bekannten, zunächst als "Kathodenstrahlröhren" bezeichneten Elektronenröhren, blieb bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts auf Anwendungen in der Forschung beschränkt. Im Zusammenhang mit der progressiven Entwicklung der Funktechnik wurden in Deutschland, England und den USA fast gleichzeitig mehrere Erfindungen gemacht, welche die Elektronenröhre als Detektor, Verstärker und Schwingungserzeuger nutzbar machten.
Die stürmische Entwicklung in der Funktechnik, vor allem auch des Rundfunks, brachte in den 1920er-Jahren eine unüberschaubare Vielzahl diverser Typen von Elektronenröhren für Sender- und Empfangsverstärker hervor. Der Zweite Weltkrieg war ebenfalls Motor für weitere Entwicklungen innerhalb der Röhrentechnologie. Bis zum Anfang der 1950er-Jahre waren große Rechenanlagen in Röhrentechnologie aufgebaut.
Seit der Erfindung des Transistors und des Aufstiegs der Halbleiter-Elektronik befindet sich die Röhrentechnologie auf dem Rückzug und kann bei den meisten Anwendungen mit vergleichbaren Halbleiter-Lösungen nicht mehr konkurrieren. Im Bereich der Radioastronomie, der Radartechnik, in Hochenergie- und Plasmaphysik hat die Elektronenröhre in Form der Wanderfeldröhre (TWT) jedoch weiterhin eine wichtige Bedeutung.
Die Elektronenröhre (Triode)
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts revolutionierte die Elektronenröhre die elektronische Signalübertragung. Nur damit ließen sich damals elektrische Signale verstärken. Die 1913 entwickelte Röhrentriode besteht aus einer Glasglocke, in der ein Vakuum herrscht. Darin befinden sich ein Heizdraht (Kathode), ein Auffangblech (Anode) und ein Drahtgeflecht (Steuergitter).
Funktionsweise:
Die Kathode sendet bei Erhitzung negativ geladene Elektronen aus, die bei mehreren hundert Volt Spannung von der positiv geladenen Anode angezogen und aufgefangen werden. Auch am Steuergitter liegt eine Spannung an. Je negativer diese Spannung ist, desto weniger Strom fließt durch die Röhre, da sich gleichgerichtete Ladungen abstoßen. Die von der Kathode kommenden negativ geladenen Teilchen haben es daher schwerer, das ebenfalls negativ geladene Steuergitter zu passieren.
Über die Gitterspannung lässt sich so der Stromfluss in der Röhre beeinflussen, wobei schon eine kleine Spannungsänderung eine hohe Strom- und Leistungsänderung zur Folge hat. Durch diese Funktionsweise ist die Triode als Verstärker prädestiniert. Die ersten Röhrenverstärker wurden Ende 1913 für Telefonverbindungen zwischen New York und Baltimore und ab Ende 1914 zur Verstärkung der Signale auf dem Atlantik-Seekabel eingesetzt.
Detektorempfänger Telefunken E4, Baujahr 1912
Der Empfänger Telefunken E4 wurde ab 1903 gebaut. Als Empfangsdetektor wurde bei Telefunken eine "Elektrolytische Zelle" eingesetzt. Diese Zelle bestand aus zwei Platindrähten die in ein kleines Gefäß mit verdünnter Schwefelsäure eintauchten. Mit einer geringen Vorspannung in Serie zeigte die Schaltung als Gleichrichter und Demodulator sehr gute Leistungen. Die Elektrolytische Zelle, nach ihrem Erfinder auch "Schlömilch-Zelle" genannt, verdrängte den Kohärer in kurzer Zeit. Mit diesem System war Hörempfang per Kopfhörer möglich.
Das auffälligste Bauteil des E4 ist das Spulen-Element. Es besteht aus der unbeweglichen Antennenspule in der Mitte und der senkrecht schwenkbar angebrachten Koppelspule, die über die Antennenspule greifend bewegt wird.
Oben an der Platte befindet sich ein großer Umschalter, mit dem die Antenne entweder auf dem Empfänger oder auf einen Sender gelegt wird.
Leihgabe des Museums für Kommunikation Frankfurt
