<Desc/Clms Page number 1>
Indirekt heizbare Kathode.
Die Erfindung betrifft die konstruktive Ausbildung des Elektrodensystems und insbesondere der indirekt geheizten Kathode einer Entladungsröhre.
Für aus dem Netz gespeiste Röhrengeräte verwendet man vorwiegend Röhren mit indirekt heizbaren Kathoden. Diese Kathoden bestehen grundsätzlich aus einem Isolierkörper, welcher ein Heizelement umschliesst und aussen eine mit einer emissionsaktiven Substanz bedeckte Metallhülse trägt.
Im allgemeinen verwendet man Elektroden von kreiszylindrischer Form und bildet dementsprechend auch die übrigen Teile des Elektrodensystems zylindrisch-symmetrisch aus. Für Röhren grösserer Leistung, insbesondere Endröhren, verwendet man Anoden von kastenförmiger oder ovalzylindrischer Form, die die wärmeabstrahlende Oberfläche vergrössern. In solchen Fällen gab man auch den Kathoden einen von der Kreisform abweichenden, insbesondere rechteckigen, elliptischen oder ovalen Querschnitt. Man hat ferner vorgeschlagen, das der Kathode zunächst liegende Gitter auf einer zur Kathodenoberfläche äquidistanten Fläche anzuordnen, wobei man sich von dem Gedanken leiten liess, längs des ganzen Umfanges möglichst gleichmässige Durchgriffsverhältnisse zu schaffen.
Die bisher gewählten Formen des Elektrodensystems bzw. der Kathode waren jedoch nicht geeignet, der Forderung nach einer homogenen Feldverteilung in ausreichendem Masse Rechnung zu tragen. Einerseits war der Krümmungsradius des Kathodenql. erschnittes nicht längs der ganzen Oberfläche desselben gleich und anderseits wurde die Feldverteilung durch die zur Halterung der Gitterelektroden dienenden Stützdrähte gestört. Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der bisher beobachteten Unvollkommenheiten und gewährleistet die Ausbildung völlig homogener Kraftfelder und eine volle Ausnutzung der Kathodenoberfläche.
Erfindungsgemäss wird für die Kathode ein linsenförmiger Querschnitt gewählt. Von den nicht geheizten Elektroden wird zumindest die der Kathode zunächst liegende in eine zur Kathodenoberfläche äquidistant verlaufende Fläche, deren Leitlinie ebenfalls Linsenform besitzt, verlegt. Die Haltestreben dieser oder auch sämtlicher weiteren Elektroden werden zweckmässig in einer durch die beiden Kanten der Kathode gelegten Ebene angeordnet.
Der Erfindungsgedanke soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, welche einen Querschnitt durch eine indirekt geheizte Kathode sowie zwei dieselbe umschliessende weitere Elektroden darstellt. Es bedeutet 1 einen Körper aus Isoliermaterial, dessen Querschnitt die Form einer Linse aufweist. Die Umrisslinien des Querschnittes werden beispielsweise durch Kreisbögen mit den Mittelpunkten 0, 0' gebildet. Der Isolierkörper enthält zwei achsparallele Bohrungen 2, in denen der wendelförmig gewickelte Heizdraht 3 eingebettet ist. Die Oberfläche des Isolierkörpers ist mit einer Metallschicht bedeckt, auf welcher eine emissionsaktive Substanz, beispielsweise Bariumoxyd, aufgetragen ist.
Die Gitterelektrode 5 besteht aus einem perforierten Blech, einem Metallnetz oder schraubenförmig
EMI1.1
distant zur Kathodenoberfläche verlaufen, so dass der senkrecht zur Oberfläche gemessene Abstand d zwischen den beiden Flächen konstant ist. Im vorliegenden Beispiel setzt sich also auch der Gitterquerschnitt aus zwei um die Mittelpunkte 0, 0'gezogenen Kreisbögen zusammen. Man erkennt ohne weiteres, dass der Krümmungsradius längs der ganzen Kathodenoberfläche einen konstanten Wert besitzt.
Infolgedessen ist auch die Dichte der an der Oberfläche eingreifenden Kraftlinien homogen. Es liegt also der angestrebte Idealzustand vor, bei dem die ganze Kathodenoberfläche gleichmässig belastet und daher am besten ausgenutzt wird. Ausserdem sind die Durchgriffsverhältnisse längs der ganzen Oberfläche
<Desc/Clms Page number 2>
konstant und daraus folgt ein günstiger Kennlinienverlauf, nämlich ein stark gekrümmter unterer Knick und im übrigen ein dem Vs'--gesetz folgender Verlauf. Röhren, bei denen die Durchgriffsverhältnisse über verschiedene Teile der Kathodenoberfläche verschieden sind, kann man sich aus Teilentladungssystemen mit verschieden verlaufender Charakteristik zusammengesetzt denken.
Die resultierendecharakte- ristik wird dadurch verflacht und insbesondere der untere Teil der Kennlinie deformiert. Derartige Röhren besitzen dann ungünstige Gleichrichtereigenschaften und können auch als Verstärker weniger weit ausgesteuert werden. Ein weiterer Vorteil der neuen Querschnittsform besteht darin, dass die Gitterstreben 6 an einer Stelle liegen, wo sie den Feldverlauf nicht merklich zu stören vermögen.
In der Figur ist ferner eine Anode 7 eingezeichnet. Auch diese möge äquidistant zur Kathodenoberfläche verlaufen und dementsprechend aus Teilen eines Zylindermantels bestehen, dessen Achse durch 0 bzw. 0'geht. Es würde an sich genügen, wenn die Anoden jene Teile eines Zylindermantels einnehmen, welcher durch Zentriwinkel y bestimmt ist, deren Scheitel in den Punkten 0, 0'liegen, und deren Schenkel durch die Eckpunkte des Kathodenquerschnitts gehen ; in diesem Falle wird bereits die gesamte Emission der Kathodenfläche ausgenutzt. Um Randunstetigkeiten zu vermeiden, wird man jedoch die Anode auch im vorliegenden Falle geschlossen ausbilden, so wie es durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist, und an Haltestreben 8 befestigen.
Die Ausnutzung der gesamten Kathodenflächen ist als ein besonderer Vorteil der erfindunggemässen Querschnittsform gegenüber der sogenannten Flach- oder Kastenkathode von rechteckigem Querschnitt zu erwähnen. Während man bei der Kastenkathode auf die Emission der Schmalseiten zu verzichten genötigt ist, da diese durch die Gitterstreben abgeschirmt werden und ausserdem in einem stark verzerrten Feld verlaufen, ist es im vorliegenden Falle möglich, jeden Verlust an Emissionsstrom zu vermeiden. Die Kathode enthält infolgedessen keine nicht ausgenutzten Oberflächenteile, so dass mit einem Minimum an Kathodenvolumen und einem Mindestaufwand an Heizleistung die grösstmögliche Emission erzielt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Indirekt heizbare Kathode für Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberfläche die Gestalt einer bikonvexen Linse, insbesondere Zylinderlinse, besitzt.