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Glühkathode für Vakuumröhren.
Bei bekannten Vakuumröhren mit Glühkathode sind die Elektroden gleichachsig ineinander angeordnet. Beispielsweise befindet sich innerhalb einer hohlzylindrischen Anode die Glühkathode in Gestalt eines langgestreckten zylindrischen Gebildes. Trotz dieser gleichachsigen Anordnung der Elektroden sind bei den bekannten, damit versehenen Vakuumröhren, wenn diese mit hohen elektrischen Spannungen betrieben werden, die Glühkathode der Deformation durch die Kräfte des auftretenden starken elektrischen Feldes ausgesetzt, wodurch die Belastbarkeit und die Lebensdauer der Vakuumröhre vermindert wird.
Dieser (Tbelstand ist dadurch nicht beseitigt, dass, wie es ebenfalls bekannt ist, der Glühdraht möglichst gedrängt und symmetrisch angeordnet und an praktisch starren Haltern befestigt wird. Infolge der gedrängten, etwa in Gestalt einer Schraubenlinie erfolgenden Ausbildung des Glühdrahtes kommt es leicht zu nachteiligen Raumladungswirkungen, und die starren Halter des Glühdrahtes liegen bei den bekannten solchen Vakuumröhren im Wege der von dem Glühdraht ausgehenden Elektronen, deren Bahn sie ablenken. Durch beide dieser Wirkungen wird die Wirkungsweise der Vakuumröhre und ihre Haltbarkeit beeinträchtigt.
Die neue Glühkathode ist in einem Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 in Seitenansicht, in der Fig. 2 in der Daraufsieht schematisch dargestellt, während die Fig. 3 eine mit der in der Fig. 1 und 2 dargestellten Kathode versehene Vakuumventilröhre veranschaulicht. Der Glühdraht a besteht aus einer von (hier vier) verhältnismässig kurzen, in passendem, schädliche Raumladungen vermeidenden Abstand voneinander angeordneten Drahtstücken und verläuft auf einer Fläche, die durch Rotation einer der Form einer Kettenlinie b sich annähernden Kurve um die gerade Verbindungslinie c der Endpunkte dieser Kettenlinie erzeugt ist. Sämtliche Stützen des Glühdrahtes, soweit sie nicht an sich schon, wie die Stützen d.
ausserhalb der Elektronenbahnen liegen, erreichen die von ihnen zu stützenden Stellen des Glühdrahtes von dem Innern der Rotationsfläche her (Stützen e).
Der Verlauf der Teile des Glühdrahtes (L auf der genannten Rotationsfläche entspricht der durch die Einwirkung des elektrischen Feldes möglichen Deformation des Glühdrahtes. Die Form und Anordnung der Stützen cl und e bewirkt, dass die Stützen bei aller erforderlichen Festigkeit an keiner Stelle in dem Wege liegen, welcher den von dem Glühdraht austretenden Elektronen durch das vorhandene elektrische Feld vorgeschrieben ist.
Auf diese Weise wird nicht nur eine wesentliche Verminderung der Raumladungen, sondern auch ein durch die Stützen ungehindertes gleichmässiges, erleichtertes Übergehen der Elektronen zur Anode hin erzielt ; vor allem aber ist durch die Gestalt und Anordnung der Glühdrahtteile der Glühdraht vor Deformationen und daher die Verteilung des elektrischen Feldes vor Änderungen während des Betriebes geschützt und ein gleichmässiges Arbeiten der Vakuumröhre gesichert, sei diese nun eine Ventilröhre.
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Während die genannte Form des Rotationskörpers für die Gestaltung des Glühfadens am vorteilhaftesten ist, genügt in manchen Fällen eine Annäherung an diese vorteilhafte Gestaltung, indem man die Teile des Glühfadens auf der Oberfläche eines Rotationsellipsoides, einer Kugel oder einer andern
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konvexen Rotationsfläche oder auch eines einer solchen Rotationsfläche-für deren Wahl vor allem Gestalt und Anordnung der Anode massgebend sind-nahekommenden Polyeders verlaufen lässt.
Vorteilhaft ist es, die Anode und die Fläche, auf welcher die Glühdrahtteile verlaufen, einander ähnlich zu gestalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Glühkathode für Vakuumröhren, insbesondere für solche mit gleichachsig ineinander angeordneten Elektroden, gekennzeichnet durch bogenförmige Glühdrahtstücke, die ungefähr in der Achsenrichtung verlaufen und deren jedes an seinen am weitesten auseinanderliegenden Punkten gestützt und von vornherein in die Gestalt und Lage gebracht ist, die es sonst erst unter der Einwirkung der es bis zur Elastizitätsgrenze beanspruchenden Kräfte des elektrischen Feldes annehmen würde.