Donnerstag, 1. Februar 2018

Alles Wichtige auf dieser Welt (Teil 1)






Techniktagebuch Hyperlink Wikipedia covfefe Wikipedia Elektronenröhre



Im Nachlaß meines Vaters, der zeitlebens Amateurfunker war, finde ich zwei in Kunststoff eingeschlagene Handbücher. Es sind „Tube Handbooks“, ein Verzeichnis von Elektronenröhren, bemerkenswerterweise von einem holländischen Verlag. Und dann erinnere ich mich: vor vielen Jahren hatte ich als Kind im Funkraum meines Vaters gesessen und mir seine rätselhaften elektronischen Geräte angeschaut, deren Namen er mir vorsagte („Receiver“, „Endstufe“, „Meßsender“, „Antennenverstärker“). Wenn mir die mysteriösen Geräte langweilig wurden (das dauerte nicht lange), stöberte ich in den dort herumstehenden Büchern weiter, die allerdings ähnlich rätselhaft waren. Wohl am seltsamsten und unverständlichsten waren die beiden Tube Handbooks. Ich hatte nicht die geringste Ahnung, was da eigentlich abgebildet war, und warum. Ich fragte meinen Vater, was das für Abbildungen wären. „Röhren“, antwortete mein Vater.
Heute, Jahrzehnte später, bin ich viel älter und blättere durch die Tube Handbooks, die mittlerweile in meinem Regal stehen. Noch immer habe ich nicht die geringste Ahnung, was da eigentlich abgebildet ist, und warum. Ja, Röhren.

Holländisches Röhrenbuch („Buizenboek“) von 1961


Lichtenberg sagte einmal,alles Wichtige auf dieser Welt geschehe durch Röhren, Beweis seien die Schreibfeder, das Zeugungsglied und das Schießgewehr. Von der Elektronenröhre wußte Lichtenberg noch nichts, und ich wußte auch nichts mehr davon, ich hatte das mal in Physik gelernt, das ist aber so lange her, da kostete die Kugel Eis noch 30 Pfennig. Also, die Elektronenröhre ist ein aktives elektrisches Bauelement. Aktiv heißt, es macht Sachen. Die Sachen, die es macht, sind die Erzeugung, Gleichrichtung, Verstärkung oder Modulation elektrischer Signale. Also wichtig: Röhren machen unterschiedliche Dinge, für die man allerdings unterschiedliche Röhren benötigt. Röhren sind also nicht turingvollständig, aber, sehr wichtig, das gilt erst einmal nur für die einzelne Röhre. Schaltet man mehrere Tausend Röhren zusammen, kann man daraus eine digitale Rechenmaschine bauen – und tatsächlich, die britische COLOSSUS, der Rechner, mit dem die Enigma-Verschlüsselung decodiert wurde, war ein Röhrencomputer. Zwar war Konrad Zuse knapp schneller, doch die Z3 nutzte Relais statt Röhren und war deshalb viel langsamer. Die Röhrencomputer waren schnell, smart und crispy. Die Zusecomputer waren lahm, laut und hatten noch nicht mal Bluetooth. Für die Vacuum Tube Computer nutzte man die Eigenschaft von Röhren, binäre An-Aus-Zustände zu haben (und zwar zeitübergreifend, also speichernd) und setzte daraus Flipflop-Schaltungen mit einer 5-Bit-Codierung zusammen. Ja, sehr viele Röhren, denn jedes verdammte Bit ist eine einzelne Röhre.

Links die vertrackte ECH81, rechts die deutlich einfachere EC92


Und wie funktioniere technisch diese Dinger? Ganz einfach erklärt: aus einer Glühwendel, der Kathode, treten im Vakuum der Röhre Elektronen aus und laufen zum Auffangblech, der Anode. Diese primitivste Form der Röhre nennt man Diode, sie dient zum Gleichrichten des stets die Polung verändernden Wechselstroms, da die Röhre nur in eine Richtung Strom transportiert. Wird ein (ansteuerbares ) Gitter zwischen Kathode und Anode gelegt, spricht man von einer Triode, und damit lassen sich dann auch Ströme und Signale verstärken, indem man die Gitterspannung manipuliert. Dazu gibt es dann noch Tetroden, Pentoden, Heptoden etc. etc. mit jeweils unterschiedlich verbauten Gittern und Funktionen. In Blockzeichnungen (wie dem Tube Handbook), stehen sich Anode und Kathode gegenüber, in aller Regel ist aber auch die Kathode eine Röhre, umschlossen von der Anodenröhre (Röhren in Röhren sozusagen). Die Kathodenstrahlröhre – das ist die Bildröhre, funktioniert prinzipiell ähnlich, nur dass die Elektronen hier über die Anode hinausfliegen, auf Glas treffen und dort Germany’s Next Topmodel vortanzen. Ja, und das ist nicht nur wichtig für TV, sondern natürlich auch für viele Generationen von Computern, und für viele andere Anwendungen wie das Radar (und damit für den Flugverkehr). Bildröhren machen die Sachen sichtbar, die nicht da sind. Und nie war eine Bezeichnung „Fernsehen“ glücklicher, als für die Erfindung der Television. Nicht zu vergessen ist eine Röhre, die uns vielleicht schon mal das Leben rettete, oder das unserer Eltern (was auf das Gleiche herauskommt): die Röntgenröhre.
Der zweite Teil ist hier.
(Anmerkung: eine erste Version dieses Aufsatzes erschien im Techniktagebuch, hier:
Techniktagebuch: Alles Wichtige auf dieser Welt

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