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Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre und auf eine solche Röhre selbst, bei welcher die aus der Kathode austretenden Elektronen auf eine Elektrode treffen können, deren Oberfläche so beschaffen ist, dass sie leicht Sekundärelektronen aussenden kann.
Eine derartige Elektrode wird nachstehend als "Sekundäremissionselektrode" bezeichnet.
Mit Röhren dieser Bauart können gute Ergebnisse erzielt werden, u. zw. wird der von der Kathode ausgehende Elektronenstrom zur Anode und ausserdem zur Sekundäremissionselektrode gelenkt, wobei aus letzterer Sekundärelektronen herausgeschlagen werden, welche sich zu den Primärelektronen addieren, wodurch eine Verbesserung der verschiedenen Kennlinien der Röhre, z. B. der Steilheit, erreicht werden kann.
Es zeigt sich allerdings, dass solche Röhren eine geringe Lebensdauer aufweisen, was darauf zurückzuführen sein dürfte, dass aktives Material, z. B. Barium, von der Primärkathode abdampft und auf die Sekundäremissionselektrode gelangt, was eine rasche Abnahme der Emission dieser zur
Folge hat. Erfindungsgemäss wird dieser Übelstand durch Massnahmen vermieden, durch welche eine
Beeinflussung der Sekundäremissionselektrode durch gegebenenfalls von der Primärkathode ver- dampfendes wirksames Material vermieden wird oder eine solche Verdampfung auf ein Minimum beschränkt wird.
Gemäss der Erfindung besteht eine der Massnahmen, dies zu verhindern, darin, die Glühkathode einer Entladungsröhre mit einer Sekundäremissionselektrode derart zu bemessen, dass bei normaler Heizleistung die Maximaltemperatur der Kathode, d. h. die Temperatur der heissesten Stellen, nicht höher als 700 C ist. Dies hat zur Folge, dass das wirksame Material nicht oder nur in sehr geringem Masse von der Kathode abdampft, so dass die Sekundäremissionselektrode eine lange Lebensdauer erreicht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in Vereinigung mit einer derartigen Einrichtung eine indirekt zu heizende Kathode zu verwenden, bei der die Oberfläche des Kathodenkörpers eine sehr gleichmässige Temperatur besitzt.
Dies kann dadurch bewirkt werden, dass eine dicke Kathodenhülse verwendet wird oder dass der Kathodenhülse in an sich bekannter Weise an den Enden eine geringere Wandstärke als in der Mitte gegeben wird oder dass der Heizkörper verschieden dicht gewickelt wird.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht der Kathodenkörper wenigstens teilweise aus Materialien mit gutem Wärmeleitvermögen, z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann für die Primärkathode ein emittierendes Material benutzt werden, das erst bei verhältnismässig hoher Temperatur verdampft, z. B. ein Gemisch von Barium-und Strontiumoxyd mit wenigstens 80 Gewichtsprozenten Strontiumoxyd.
Ein anderer erfindungsgemässer Weg, zu erreichen, dass kein von der Primärkathode abgedampftes Material die Sekundäremissionselektrode beeinflusst, besteht darin, die Verhältnisse derart zu wählen, dass die Sekundäremissionselektrode auf höherer als Normaltemperatur, z. B. 5000 C, liegt. Es wurde gefunden, dass auch dadurch die Lebensdauer der Röhre verlängert werden kann, was eine Folge des Umstandes sein dürfte, dass von der Primärkathode abdampfendes Barium, das auf die Sekundäremissionselektrode auftrifft, infolge der Temperatur dieser Elektrode oxydiert wird und die Emission dieser Sekundäremissionselektrode nicht zurückdrängt. Als emittierendes Material für diese Elektrode werden die zu diesem Zweck bekannten Stoffe, wie Caesiumoxyd u. dgl., benutzt.
Um, wie bereits erörtert wurde, eine geringe Verdampfung des wirksamen Materials der Primärkathode zu erzielen, kann eine indirekt zu heizende Kathode langgestreckter Gestalt verwendet werden,
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bei der diejenigen Teile des Umfanges, die sich nicht oder nur wenig an der Emission beteiligen, z. B. die den Gitterstützen unmittelbar gegenüberliegenden Teile, nicht mit emittierendem Material überzogen sind.
Ein anderes Mittel, durch welches diese erfindungsgemässe Aufgabe gelöst werden kann, besteht darin, die Sekundäremissionselektrode in der Röhre derart anzuordnen, dass das von der Primärkathode abdampfende Barium nicht unmittelbar die Sekundäremissionselektrode erreichen kann. Dies kann z. B. durch eine Bauart erreicht werden, bei welcher die Sekundäremissionselektrode, von der Kathode aus gesehen, hinter einer aus massivem Material bestehenden Elektrode angeordnet ist, wobei die von der Primärkathode emittierten Elektronen mit Hilfe elektrischer oder magnetischer Felder auf gekrümmen Bahnen zur Sekundäremissionselektrode gelenkt werden.
Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung der Elektroden einer erfindungsgemässen Entladungröhre, bei der die Sekundäremissionselektrode von in gerader Linie von der Primärkathode emittierten, zu dieser Elektrode sich bewegenden Elektronen getroffen wird, während in Fig. 2 eine Ausführungsform dargestellt ist, bei der die Elektronen längs gekrümmten Bahnen auf die Sekundäremissionselektrode gerichtet werden.
In den beiden Figuren bezeichnet 1 eine indirekt zu heizende Kathode, die aus einem Kathodenkörper besteht, innerhalb welchem unter Zwischenfügung von Isoliermaterial ein Heizkörper angeordnet ist. 2 bezeichnet ein Steuergitter, 3 ein Schirmgitter. Eine gitterförmige Anode ist in Fig. 1 mit 4 und in Fig. 2 mit 5 bezeichnet. In beiden Fällen befindet sich hinter der Anode die Sekundäremissionselektrode, welche in Fig. 1 mit 6, in Fig. 2 mit 7 bezeichnet ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungs- form ist eine zusätzliche Elektrode 8 derart angeordnet, dass die von ihr und der Steuerelektrode 2 erzeugten Felder einen Flug der Elektronen gemäss den durch Pfeile angegebenen Bahnen zu der Anode 5 und der dahinter gelegenen Sekundäremissionselektrode 7 erzwingen.
Bei einer Entladungsröhre gemäss Fig. 1 kann eine Beeinflussung der Sekundäremissionselektrode durch gegebenenfalls von der Primärkathode abdampfendes wirksames Material dadurch vermieden
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oder nur in sehr geringem Masse verdampft. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass eine indirekt geheizte Kathode verwendet wird, deren Kathodenkörper z. B. eine Oberfläche von 1'36 em hat und
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sich, dass die Temperatur einer derartigen Kathode, die aus einem von Isoliermaterial umgebenen
Heizkörper und einem mit einem Gemisch von Barium-und Strontiumoxyd überzogenen Kathoden- körper aus Nickel besteht, während des Betriebes etwa 700 C beträgt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre, die eine Primärkathode, eine Sekundär- emissionselektrode und gegebenenfalls noch weitere Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel angewendet sind, um die Einwirkung von gegebenenfalls von der Primärkathode ver- dampfendem wirksamem Material auf die Sekundäremissionselektrode zu vermeiden oder diese Ver- dampfung auf ein Minimum herabzusetzen.