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Elektrodensystem für indirekt geheizte Entladungsröhren.
Die Erfindung betrifft den Aufbau des Elektrodensystems von Entladungsröhren mit indirekt geheizten Glühkathoden unter Verwendung eines keramischen Körpers zur Halterung und Distanzierung der einzelnen Elektroden.
Der konstruktive Zusammenbau der einzelnen Elektroden erfolgte bisher im allgemeinen in der Weise, dass die Elektroden an besonderen Haltestreben befestigt oder an einem bzw. beiden Enden mit Stützdrähten versehen wurden, die im Quetschfuss oder an besonderen seitlich vom Elektrodensystem angebrachten Isolierkörpern eingeschmolzen oder in anderer Weise befestigt waren. Es wurden auch Elektrodensysteme ausgeführt, bei denen der Zusammenhalt und der Abstand der einzelnen Elektroden durch besondere Brücken oder Rähmchen aus Isoliermaterial (z. B. aus Glimmer oder keramischen Massen) hergestellt wird, in welche die Enden der Haltestreben oder der betreffenden Elektroden selbst eingelassen sind.
Ausschlaggebend für die Beurteilung derartiger Konstruktionen ist einerseits der Herstellungspreis, der zu einem erheblichen Teil durch den Arbeitsaufwand bedingt ist, und anderseits die Stabilität und Genauigkeit der Ausführung, welche insbesondere bei Systemen mit kleinen Elektrodenabständen von entscheidender Wichtigkeit ist. Wesentlich sind fernerhin die thermischen Eigenschaften des Elektrodensystems, d. h. der zur Herstellung der zur Emission der Kathode erforderliche Aufwand an Heizleistung.
Die vorliegende Erfindung sieht nun vor, den Zusammenbau dadurch zu vereinfachen und besonders stabil zu gestalten, dass als Träger des Elektrodensystems ein einheitlicher oder aus mehreren Teilen zusammengesetzter keramischer Körper dient, welcher einerseits einen Hohlraum zur Aufnahme des Heizkörpers für die indirekt geheizte Kathode enthält und anderseits mit Passflächen zur Aufnahme der übrigen Elektroden versehen ist. Diesem Verfahren kommt die grosse Genauigkeit, mit welcher derartige keramische Körper neuerdings hergestellt werden können, sehr zu statten.
Auf diese Weise wird jede Nacharbeit vermieden, die Toleranzen können klein bemessen werden, und dadurch ergibt sich, besonders für die Massenfabrikation, die Möglichkeit eines billigen und doch hochwertigen Erzeugnisses mit geringen Ausschussziffern. Da die Möglichkeit besteht, dass der Kathodenträger aus einem Stück mit dem Tragkörper für die übrigen Elektroden angefertigt wird, ergibt sich nicht nur eine bauliche Vereinfachung, sondern auch noch der Vorteil, dass die bisher notwendigen Rücksichtnahmen auf die verschiedenen mechanischen und thermischen Eigenschaften des Kathodenträgers und der diesen haltenden Organe unnötig ist.
Gleichzeitig ergibt sich durch den damit möglichen Elektrodenaufbau eine bedeutende Herabsetzung der für eine Kathode mit bestimmter Emissionsfläche erforderlichen Heizleistung.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Vierelektrodenröhre im Längs-und Querschnitt dargestellt. Mit 1 ist der Glaskolben bezeichnet, der in einem aussenliegenden Quetschfuss 2 endigt. 3 ist ein Röhrchen aus keramischem Material, das an der einen Seite abgeschlossen ist und in einen Flansch 4 übergeht. Ein spiegelbildlich gleicher Flansch 5 ist auf dem andern Ende des Röhrchens aufgesetzt. Im Inneren des Röhrchens wird die Heizwicklung 6 untergebracht. Die Aussenseite des Röhrchens 3 ist mit einem metallischen Überzug, beispielsweise durch Aufschieben eines Röhrchens oder durch Aufspritzen einer Metallschicht 7, versehen, auf dem das emissionsfähige Material aufgetragen wird. Die beiden Gitterelektroden 8 und 9 sind an den Enden mit ringförmigen Versteifungen 10 und 11 versehen und ruhen in entsprechenden Nuten 12 und 13 der beiden Flanschen 4 und 5.
Die Anode 14 besteht aus einem Voll- bleehzylinder, an welchem Befestigungsösen 15 angeschweisst sind. Um den Wärmeübergang von dem Kathodenkörper zur Anode möglichst zu erschweren, ruht der Anodenzylinder nicht auf seinem ganzen
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Umfange, sondern nur an einigen Stellen auf dem keramischen Körper auf. Dies wird dadurch erreicht, dass die Flanschen 4 und 5 mit nasenförmigen Vorsprüngen 16 versehen sind. Der Anodenzylinder wird beiderseits durch Deckel. 27 und 18 abgeschlossen. Während die eine Platte 17 mit dem Zylinder 14 beispielsweise durch Verschweissen fest verbunden ist, wird die obere Platte 18 durch Federn 19 an den Zylinder angepresst. Auf dem Deckel 18 ist ferner der Gitterträger 20 befestigt.
Aus der Zeichnung ist zu ersehen, dass auch die beiden Deckplatten 17 und 18 nicht auf der ganzen Fläche der Flanschen 4 und 5 aufliegen, sondern nur an einzelnen durch Nasen 21 bestimmten Punkten. Der Zusammenbau eines derartigen Elektrodensystems gestaltet sich ungemein einfach, da die einzelnen Teile in passender Reihenfolge zusammengesteckt und durch Schliessen des Deckels 18 zu einer mechanischen Einheit verbunden werden. Das ganze System wird sodann auf die im Quetschfuss 2 eingeschmolzenen Stützen 22 mit Hilfe der Ösen 15 aufgeschoben und dort festgeschweisst. Schliesslich werden die durch den Deckel 17 hindurehtretenden Elektrodenzuführungen 2. 3 mit den im Quetschfuss vorhandenen Einsehmelzungen 24 elektrisch verbunden.
Die dargestellte Konstruktion bietet auch in thermischer Hinsicht namhafte Vorteile. Durch Verwendung eines allseitig geschlossenen Körpers als äusserste Elektrode wird eine nutzlose Abstrahlung der von der Kathode erzeugten Wärme, insbesondere in der Achsrichtung der Kathode, verhindert.
Infolgedessen ist es möglich, Kathoden mit kleinerer Heizleistung zu verwenden als bei den üblichen in der Achsenrichtung der Kathode nach beiden Seiten offenen Elektrodensystemen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens in Anwendung auf eine Dreielektrodenröhre. Der keramische Körper besteht hier aus einer Scheibe 30, welche in der Mitte Raum zur Aufnahme des Heizkörpers 31 bietet. An verschiedenen Stellen des Umfanges ist die Scheibe 30 mit Nasen 32 versehen, welche die Auflagefläche für die Gitterelektrode 33 und die Anode 34 bilden. Dadurch, dass die Auflagefläche dieser beiden Elektroden auf dem keramischen Körper auf wenige Punkte beschränkt ist, wird wieder ein geringer Wärmeübergang erzielt. Die zentrale Öffnung der Scheibe 30 ist mittels zweier Platten 35 abgedeckt, welche in an sich bekannter Weise die emissionsfähige Kathodenschicht tragen.
Die Gitterelektrode 33 besteht aus zwei über Metallringe verspannten Maschengittern, welche durch einen festgeschweissten Verbindungssteg 36 an den keramischen Körper angepresst werden. Die Anode umfasst die beiden Platten 34 und einen mit einer derselben fest verbundenen Ring 37. Die andere Platte wird mittels mehrerer auf dem Umfang verteilter Federn 38 gegen die Nasen 32 gedrückt und stellt dadurch den Zusammenhalt des ganzen Systems her. Das Elektrodensystem bildet wieder eine geschmolzene mechanische Einheit und wird mit Hilfe der an dem Ring 37 befestigten Ösen 39 auf die im Quetschfuss eingeschmolzenen Streben 40 aufgeschoben und an ihnen festgeschweisst.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es durch die gewählte Konstruktion möglich ist, mit kleineren Heizleistungen als sonst üblich auszukommen. Da die nach aussen abgestrahlte Wärmemenge geringer ist, bietet sich auch die Möglichkeit, die Oberfläche des Glaskolbens zu verkleinern. Diese Möglichkeit erscheint insbesondere für Röhren, die in kleinen Geräten mit bestmöglicher Raumausnützung Verwendung finden sollen, äusserst wertvoll.
Eine auch noch in anderer Hinsicht bemerkenswerte Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Es handelt sich hiebei auch um eine Dreielektronenröhre, deren
Systemaufbau ähnlich dem der Fig. 3 und 4 ist.
Die Figur zeigt einen keramischen Körper 50 von scheibenförmiger Gestalt. Die Heizwicklung 51 ist durch Bohrungen 52 im mittleren vertieften Teil des Körpers 50 geführt. Die darüber befindlichen Hohlräume werden in an sich bekannter Weise mit feuerfestem Isoliermaterial (z. B. Magnesiumoxyd) ausgefüllt und darüber die an der Aussenseite mit einer metallischen Zwischenlage und einer emittierenden Schicht überzogenen Platte 54 durch Nieten 55 befestigt. Der Körper 50 ist an mehreren Stellen mit beiderseitigen Nasen 56 versehen, welche zur Auflage der Anoden dienen. Die Gitterelektrode besteht wieder aus zwei mit einem Metallnetz bespannten Ringen 57, die auf dem keramischen Körper aufliegen und durch Federn od. dgl. 58 an diesen angepresst werden.
Die Anode bildet wieder einen geschlossenen Körper aus einem Metallzylinder 59 und einer mit diesem fest verbundenen Platte 60 sowie einer zweiten Platte 61, welche durch eine Feder 62 gegen den keramischen Körper 50 gepresst wird und dadurch das ganze Elektrodensystem zusammenhält.'Die einzelnen Elektroden sind mit Zuleitungen 63 versehen.
Das. Glasgefäss hat linsenförmige Gestalt und besteht aus zwei symmetrischen Hälften 64 und 65, welche mit einem ringförmigen Flansch, der an die Stelle des Quetschfusses tritt, versehen sind. Die Auflage der beiden Schalen 64 und 65 ist so gewählt, dass das Elektrodensystem durch die Feder 62 gegen die Innenwand des Glasgefässes gedrückt wird und dadurch besondere Haltestreben überflüssig werden. Die Elektronenzuführungen 63 können daher auch. aus Litzen bestehen.
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