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Elektrische Entladeröhre mit zwei oder mehr Elektroden.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladeröhren mit zwei oder mehr Elektroden.
Sie kann auf Sendelampen, Verstärker oder Empfangslampen für drahtlose Telegraphie und Telephonie, entweder mit hohem Vakuum oder mit Gasfüllung, Glühkathodegleichrichter mit oder ohne Gasfüllung, Röntgenröhren, Qnecksilbergleichrichter und ähnliche Apparate angewendet werden.
Man hat bereits verschiedentlich versucht, den Körper solcher Röhren nicht aus Glas, sondern aus Metall herzustellen, bisher aber ohne Erfolg.
Zur Erleichterung der Kühlung der Anode bei Sendelampen für grössere Kapazitäten hat man vorgeschlagen, die Aussenwand der Lampe teilweise aus Metall herzustellen und diesen Teil dann zu gleicher Zeit als Anode zu verwenden.
Die Entladeröhre mit zwei oder mehreren Elektroden gemäss der Erfindung, deren Aussenwandung in bekannter Weise zum Teil aus Metall besteht ist dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Teil der Aussenwandung, der gegebenenfalls selbst als Elektrode dienen kann, entwedel ganz aus Chromeisen besteht oder mittels eines Verbindungsteiles aus Chromeisen luftdicht mit einem oder mehreren Glasverschlüssen verbunden ist und wobei die Zusammensetzung des Chromeisens derart ist, dass dessen Wärmeausdehnungszahl wenig von der des Glases abweicht.
In der zugehörigen Zeichnung sind einige Einrichtungen für Audions oder Sendelampen für drahtlose Telegraphie und ähnliche Zwecke, mit denen die Erfindung praktisch durchgeführt werden kann, schematisch dargestellt. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese besonderen Entladeröhrentypen beschränkt, sondern kann überhaupt bei jeder Art Entladröhren praktisch durchgeführt werden.
Fig. 1 und 2 sind zwei Querschnitte durch eine Dreielektrodenröhre, bei der das Metallgefäss als Anode dient und die sich besonders für kleinere Kapazitäten eignet. Fig. 3 ist gleichfalls eine Dreielektrodenröhre, bei der das Metallgefäss als Anode dient ; die Glühkathode und Hilfselektrode sind hier aber an zwei gläsernen Verschlüssen befestigt, die das Metallgefäss an beiden Seiten verschliessen. Fig. 4 stellt eine Röhre dar, die als Sendelampe für sehr grosse Kapazität dienen kann. Auch hier dient das Metallgefäss als Anode, der gläserne Verschluss ist jedoch zur besseren Isolierung erheblich grösser als bei der Einrichtung gemäss Fig. 1 und 2 ausgeführt.
Bei den Einrichtungen nach den Fig. 1 und 2 ist 1 ein Metallgefäss, das zu gleicher Zeit als Anode dient und 2 ein gläserner Verschluss, der mit dem Rande des Metallgefässes verschmolzen ist. Die beiden anderen Elektroden, nämlich ein Glühfaden. 3 und eine Hilfselektrode 4, sind an dem Glasverschluss 2 befestigt.
Der Verschluss hat hier die Form eines in der Technik der elektrischen Glühlampen und Ent-
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es ausserdem nicht porös ist, wodurch das Erreichen und Aufrechterhalten eines Vakuums von der Höhe, wie sie in den sogenannten harten Audions üblich ist, im Inern der Röhre möglich ist, Zwecks Erreichung des hohen Vakuums kann man in bekannter Weise verfahren.
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Die Zusammensetzung des Chromeisens muss derart sein, dass seine Wärmeausdehnungszahl wenig von der des Glases abweicht, in das es eingeschmolzen wird. Es ist gefunden worden, dass der
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Chromeisens zurückzuführen, dass es vollkommen an dem Glas haftet oder technisch ausgedrückt am Glase"klebt".
Beispielswei e sei erwähnt, dass ausgezeichnete Ergebnisse mit dem Einschmelzen von Chromeisen, dessen Ausdehnungszahl etwa 10% von der des verwendeten Glases abwieh, erzielt worden sind. Dies verhindert jedoch nicht, dass man im allgemeinen bestrebt sein wird, die Ausdehnungszahlen beider Stoffe möglichst gleichzumachen. Abhängig von der benutzten Glassorte können gute Ergebnisse mit Legierungen erzielt werden, deren Chromgehalt 10-50% beträgt. In einem besonderen Falle (beim Einschmelzen in das sogenannte Röntgenglas) hat eine Legierung, die etwa 17-20% Chrom enthielt, vollkommen genügt. Auch sei noch erwähnt, dass kleine Mengen von Verunreinigungen in Chromeisen vorkommen können, ohne dass dadurch die Brauchbarkeit des Materials vermindert wird.
Diese Verunreinigungen können jedoch einigen Einfluss auf die Ausdehnungszahl haben und somit die Zusammensetzung etwas abändern. Die Verunreinigungen können schon im Grundstoff anwesend sein (z. B. Kohle in Eisen) oder können beim Verschmelzen in die Legierung gebracht werden (z. B. Mangan oder Silizium). Es ist jedoch erwünscht, dass der Prozentsatz der Verunreinigungen stets gering bleibt. Es ist im allgemeinen nicht notwendig, das Material vorher zu entgasen. Jedoch kann es erwünscht sein, zur Erleichterung der nachherigen Entgasung in der Röhre, das Chromeisen schon vorher im Vakuum zu schmelzen.
Die Wand des Metallgefässes braucht an der Stelle der Einschmelzung nicht sehr dünn zu sein.
Sogar bei einer Wanddicke von 1-2 mm, lässt Chromeisen von der richtigen Zusammensetzung sich sehr gut einschmelzen, ohne dass Sprünge im Glase eintreten, so dass auch in dieser Hinsicht Chromeisen dem allgemein üblichen Platin vorzuziehen ist. Da die der Anode zugeführte Wärme leicht abgeführt werden kann, kann das Audion in besonders gedrängter Form ausgeführt werden und ist bedeutend weniger zerbrechlich als wenn die Aussenwand gänzlich aus Glas hergestellt ist.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Röhre kann auch mit einer Gasfüllung versehen sein, z. B. mit einem Edelgas, wir Argon, unter niedrigem Druck (unter 0#1 mm Quecksilberdrack).
Die in Fig. 3 dargestellte Röhre eignet sich für grössere Kapazitäten. Bei dieser Bauart hat die Anode 10 die Form eines an zwei Seiten offenen metallenen Zylinders. Mit beiden Enden des Zylinders sind gläserne Verschlüsse 11 und 12 verschmolzen. Der Glühfaden 13 ist an dem Verschluss 12 befestigt,
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dem Lampenfuss eingeschmolzen, der einen Teil des Verschlusses 12 bildet. Während die Zuführungsdrähte 19 und 20 für die Hilfselektrode in den Lampenfuss eingesehmolzen sind, der einen Teil des Verschlusses 11 bildet. Bei dieser Bauart ergibt sich der Vorteil, dass die Zuführungsdrähte für die Glühfäden und die Hilfselektrode besser voneinander isoliert sind, als wenn sie zusammen in einen Lampenfuss eingeschmolzen sind.
Die Hilfselektrode 18 besteht aus Metallgewebe und ist auf der einen Seite durch den Zuführungsdraht 19 und den Stützfaden 20 an dem Verschluss 11, auf der anderen Seite mittels einiger Federn 21 und 28 an dem Verschluss 12 befestigt.
Auch die in Fig. 4 dargestellte Dreielektrodenröhre kann als Sendelampe für grössere Kapazität angewendet werden. Der gläserne Verschluss 26 hat hier eine langgedehnte Gestalt, wodurch eine gute Isolierung zwischen den Zuführungsdrähten 29 und 30 und dem Glühfaden 31 einerseits, dem Zuführungs- draht 36 und der Hilfselektrode 32 anderseits gesichert ist. Der Glühfaden ist auf bekannte Weise mittels einer Feder an der Hilfselektrode aufgehängt, während die Hilfselektrode selbst durch elastische Stützen 33 mit der Glasröhre 28 verbunden ist. Durch Drahtwicklungen 34 und 35 sind die Stützen 38 ausserdem noch an der Glasröhre befestigt. Auch bei dieser Bauart dient das Metallgefäss 25 selbst als Anode.
Gemäss der Erfindung ist das Gefäss gänzlich aus Chromeisen oder aus anderem metallischen Stoffen als Chromeisen hergestellt, wobei dann ein Verbindungsteil, wie der Chromeisenring 27 zur luftdichten Verbindung des metallischen Stoffes mit dem Glas benutzt wird. Der Ring 27 ist auf der einen Seite in das Glas eingeschmolzen und auf der anderen Seite luftdicht mit dem metallischen Stoffe verbunden, z. B. durch elektrisches Schweissen oder auf andere passende Weise.
Für das metallische Material kommen Metalle oder Legierungen in Frage, die nicht porös sind und sich ausserdem gut mit Chromeisen schweissen lassen. Solche Stoffe sind z. B. gute Eisen-und Stahlsorten, Nickel usw. Für die Zusammensetzung des Chromeisens gilt dasselbe wie oben bereits bemerkt.
Die in Fig. 4 dargestellte Bauart bietet wieder die gleichen Vorteile wie bereits erwähnt. Auch hier wird auf irgend eine passende Weise der Kontakt mit der Anode von aussen hergestellt, und die Anode kann in irgend ein Kühlmittel gestellt werden.
Bemerkt sei noch, dass. obwohl in den erörterten Beispielen die Elektroden von dem GlaswrsehluI3. an dem sie befestigt sind, getragen werden, dies nicht unbedingt der Fall zu sein braucht.