<Desc/Clms Page number 1>
Indirekt heizbare Glühkathode für Entladungsröhren.
Die Erfindung betrifft eine indirekt heizbare Glühkathode für Entladungsröhren und insbesondere
Massnahmen zur Abschirmung des von dem Heizstrom entwickelten Magnetfeldes gegen den Ent- ladungsraum.
Unter einer indirekt geheizten Kathode wird eine Bauart verstanden, bei welcher der Heizstrom nicht durch die emissionsaktive Schicht geleitet wird, sondern die Erhitzung auf Emissionstemperatur durch Übertragung der in einem besonderen Heizelement entwickelten Wärme durch thermische Strahlung oder Leitung auf die Emissionsschicht erfolgt. In der insbesondere bei Empfängerund Verstärkerröhren allegemein üblichen Ausführung besteht eine indirekt geheizte Kathode (wie in Fig. 1 dargestellt) aus einem keramischen Hohlkörper K, z. B. einem Kaolinröhrehen, welches ein Heizelement H umschliesst und an der Aussenfläche mit einer emissionsaktiven Substanz E bedeckt ist.
Um einerseits ein sicheres Haften dieser Substanz auf der Unterlage zu gewährleisten und anderseits einen geringeren Querwiderstand für den durch die Emissionsschicht zum Kathodenanschluss Z fliessenden Entladungsstorm sicherzustellen, wird zwischen der emissionsaktiven Substanz und dem keramischen Körper eine Metallschicht M vorgesehen, welche beispielsweise aus einem auf dem keramischen Körper gebildeten Metallniederschlag, einer Drahtbewieklung oder einer Metallhülse besteht.
Der durch das Heizelement fliessende Strom, welcher bei den üblichen Empfängerröhren ungefähr 1 Amp. beträgt, erzeugt ein Magnetfeld, dessen Intensität und Richtung mit dem Heizstrom schwankt. Dieses Magnetfeld beeinflusst die von der Kathode austretenden Elektronen und ruft dadurch
Schwankungen des Anodenstromes hervor, welche in der an das Gerät angeschlossenen Wiedergabevorrichtung als Netzbrumm wahrnehmbar werden. Um die erwähnten Störungen durch das Magnetfeld zu beseitigen, hat man bereits vorgeschlagen, als Heizelement einen bifilar gewickelten Widerstandsdraht zu verwenden in der Annahme, dass sieh die von benachbarten Abschnitten des Heizdrahtes entwickelten gegensinnigen magnetischen Felder aufheben würden.
Dies ist jedoch nur in unvollkommenem Masse der Fall, da der auf die Mitte der Achse der bifilar geführten Drähte bezogene Abstand im Vergleich zu dem kleinen Kathodendurchmesser nicht mehr vernachlässigbar ist, so dass in unmittelbarer Nähe der Kathodenoberfläche diese gegenseitige Auslöschung der Felder noch nicht eintritt. Da bei dem hohen Verstärkungsgrad moderner Röhren, die durch den Netzbrumm hervorgerufenen Störungen besonders stark ins Gewicht fallen, sind Massnahmen, welche zu einer derartigen Unterdrückung der von der Kathode verursachten Netzgeräusche führen, von besonderer Bedeutung.
Es ist bekannt, das von dem Heizelement aus entwickelte Magnetfeld von dem Entladungsraum durch eine das Heizelement umschliessende Schicht aus ferromagnetischem Material abzuschirmen.
Eine bekannte Ausführungsform besteht darin, dass die Trägerschicht für die emissionsaktive Substanz aus einem ferromagnetischen Material gebildet wird. Dabei war jedoch zu berücksichtigen, dass die Kathodenschicht betriebsmässig auf eine hohe Temperatur gebracht werden muss, welche bei den derzeit hauptsächlich verwendeten Oxydkathoden etwa 800 C beträgt. Es ist bekannt, dass ferro-
EMI1.1
lieren und in den paramagnetischen Zustand übergehen ; diese kritische Temperatur wird in der Physik als Curiepunkt bezeichnet. Nach allgemeiner Anschauung über den Ferromagnetismus tritt dieser Wechsel in den magnetischen Eigenschaften dann ein, wenn die Temperaturenergie die magnetische Energie des inneren Feldes übersteigt.
Der Curiepunkt liegt für Eisen etwas bei 753 , für Nickel bei 376 und für Kobalt bei 11500 C. Mit Rücksicht auf diese Umstände ist es erklärlieh, dass die bisher
<Desc/Clms Page number 2>
vielfach verwendeten, den keramischen Körper umschliessenden und als Unterlage für die emissionsaktive Schicht benutzten Nickelhülsen bei der Kathodenbetriebstemperatur keine ferromagnetisehen Eigenschaften mehr besitzen und infolgedessen auch keine Abschirmwirkung auf das magnetische Feld ausüben können.
Die bekannte Anordnung benutzte vorzugsweise Nickel-Kobalt-Legierungen mit einem Kobaltgehalt von mehr als 45%. Legierungen mit einem sehr hohen Kobaltgehalt sind aber spröde und lassen sich schwer bearbeiten. Bei der vorliegenden Anordnung werden daher vorzugsweise Eisen-Kobalt- Legierungen verwandt mit einem Kobaltanteil zwischen 10 und 35%. Die Curiepunkte soleher Legierungen liegen zwischen 900 und 950 . Diese Legierungen weisen bei Kathodenbetriebstemperaturen von
EMI2.1
aber noch gut bearbeiten, z. B. auswalzen.
Bei der Wahl des Herstellungsverfahrens der Kathodenhülsen hat man auf die technologischen Eigenschaften des verwendeten ferromagnetischen Materials Rücksicht zu nehmen. Es ist beispielsweise bekannt, dass sich Eisen-Kobalt-Legierungen schwer schweissen lassen. Daher muss man davon absehen, die Hülsen etwa in der Form herzustellen, dass ein Bleehstreifen über einen Dorn von gleichem Durchmesser wie der keramische Kathodenträger herumgebogen und die Stossstelle durch Stumpf- schweissung geschlossen wird.
Da es anderseits zweckmässig vermieden wird, die Stossstelle frei zu lassen, um die Abschirmwirkung nicht zu verschlechtern, wird gemäss der Erfindung die Kathodenhülse in der Weise hergestellt, dass ein sehr dünn ausgewalztes Blech zweimal oder öfter um einen Dorn
EMI2.2
Wie bereits früher erwähnt wurde, dient die Zwischenschicht dem keramischen Körper und der emissionsaktiven Substanz auch dazu, um ein sicheres Haften der letzteren zu gewährleisten. Es ist also unter Umständen notwendig, darauf zu achten, dass die zur Aktivierung verwendete Substanz
EMI2.3
werden, dass keine schädliche gegenseitige chemische Einwirkung stattfindet.
Falls es aus einem dieser
Gründe vermieden werden muss, die Eisenlegierung mit der Emissionsschicht in unmittelbare Berührung zu bringen, wird erfindungsgemäss ein Ausweg dadurch geschaffen, dass die aus ferromagnetischem Material bestehende Hülse mit einem Überzug aus einem andern Material, beispielsweise Nickel oder Kupfer versehen wird. Dieser Überzug kann entweder durch Bildung eines Metallniederschlages hergestellt werden, oder durch Aufwalzen einer Folie aus geeignetem Material, z. B. Kupfer oder Nickel, auf das aus ferromagnetischem Stoff bestehende Blech ; derartige Bleche sind im Handel als plattierte" Bleche bekannt.
In der Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine nach diesem Verfahren hergestellte Kathode in vergrössertem Massstabe dargestellt, in welcher die gleichen Bezugszeiehen wie in Fig. 1 verwendet sind. Selbstverständlich liegen die einzelnen Lagen der Kathodenhülse ohne Zwischenraum aufeinander, so dass diese praktisch einen einheitlichen Körper darstellen. In der Zeichnung konnten diese Verhältnisse der Deutlichkeit halber nicht völlig klar zum Ausdruck gebracht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Indirekt heizbare Glühkathode für Entladungsröhren, bei welcher das Heizelement sieh innerhalb einer metallischen Abschirmung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung aus einem zweimal oder öfter um einen Dorn von Kathodenquerschnitt gewickelten Blech besteht.