<Desc/Clms Page number 1>
Mittelbar geheizte Kathode für elektrische Entladungsgefässe.
Neuere Ausführungen von mittelbar geheizten Oxydkathoden bestehen im wesentlichen aus zwei Hauptteilen :
1. aus einer Metallhülse, welche aussen die emittierende Schicht trägt, und
2. aus einem Heizglied, das in der Hülse untergebracht ist und meistens aus einem einfach oder mehrfach gewendelten und mit einem Isolierüberzug versehenen oder in einem Isolierkörper untergebrachten Wolframdraht besteht.
Beide Teile werden bei dem Aufbau der Röhren zusammengefügt und jeder für sich an leitenden oder isolierenden Teilen des Röhrenfusses befestigt. Eine unmittelbare starre Verbindung zwischen dem Heizelement und der Kathodenhülse ist dabei meist aus Isolationsgründen unerwünscht und auch schwierig herzustellen, da im Laufe des Brennvorganges die Kathoden auf hohe und in einzelnen Teilen unterschiedliche Temperaturen gebracht werden und die Isolierstoffe noch schwinden oder mechanischen Spannungen ausgesetzt werden. Daraus ergibt sieh dann die Notwendigkeit, beide Teile verhältnismässig lose zusammenzufügen und jeden für sich zu haltern und insbesondere das Heizglied unabhängig vom Kathodenkörper gegen Zerstörungen oder Verformungen durch Erschütterungen sicher zu befestigen.
In vielen Fällen ist diese Forderung schon durch die Herstellung elektrisch einwandfreier Stromzuführungen zu dem Heizglied erfüllt. Bei Kathoden für höhere Heizspannungen dagegen, z. B. für mehr als etwa 50 Volt, und niedrigem Heizstrom ist der Heizdraht zu dünn, um die gesamte Masse des Heizgliedes in der erforderlichen Lage festzuhalten. In solchen Fällen könnte man daran denken, getrennt von den Heizstromzuführungen zusätzliche Halterungsmöglichkeiten am Heizglied zu schaffen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass solche Anordnungen einerseits wegen der geringen Abmessungen bei der Herstellung Schwierigkeiten verursachen, anderseits die Isolationssicherheit der auf verschiedenen Potentialen befindlichen Kathodenteile beeinträchtigen.
Eine weitere Schwierigkeit, die bei dünndrähtigen Heizgliedern für hohe Spannungen häufig auftritt, besteht darin, dass der Heizdraht durch Einschaltstromstösse an Stellen geringerer Wärmekapazität sich überhitzt und leicht durchbrennt ; dies geschieht an den Stellen, an denen die Wärmeableitung von dem Heizdraht nach der Umgebung schlecht ist. Praktisch ist die Stelle vor dem Eintritt des Heizdrahtes in den Kathodenkörper am meisten gefährdet.
Nach der Erfindung werden nun die dünnen Enden des Heizdrahtes bei den beschriebenen Kathoden derart verstärkt, dass sie zum Tragen des Heizgliedes fähig sind und gleichzeitig die Gefahr des Durchbrennen durch Stromstösse beseitigt ist.
Die Verstärkung der Enden des Heizdrahtes kann durch Aufsintern einer metallischen oder isolierenden Paste erfolgen. Es ist ferner möglich, Röhrchen z. B. aus Metall oder Drahtwendeln über das Heizdrahtende herüberzuschieben. Das Röhrchen oder die Wendel können, statt an Haltern befestigt, unmittelbar in den Fuss eingesehmolzen werden. Bei allen diesen Ausführungen ist darauf zu achten, dass die Verstärkungsschicht eine unmittelbare starre Verbindung zu dem Heizglied hat, so dass dieses Heizglied auch tatsächlich eine sichere Unterstützung erhält.
In den Fig. 1-4 sind Ausführungsbeispiele der Kathode nach der Erfindung dargestellt. Bei allen vier Ausführungsbeispielen sind wendelförmige Heizfäden benutzt, da diese bei Hochvoltkathoden
<Desc/Clms Page number 2>
üblich sind. Ausserdem ist bei solchen gewendelten Heizfäden eine Unterstützung der sehr dünnen Heizfadenenden in besonderem Masse erforderlich, insbesondere wenn die Fäden mehrfach gewendelt sind.
Fig. 1 zeigt einen von dem Niekelrohrehen 1 lose umgebenen Isolierkörper 2. Der Isolierkörper 2 besitzt zwei Durchbohrungen, in die die Heizwendel. 3 eingezogen ist. Über die Enden der Heizfadenwendel sind Trägerröhrehen 4 übergeschoben, die in dem vorliegenden Falle aus Metall bestehen. Sie können aus einem Blech in die Rohrform gebogen werden. Das eine Ende der Hülse 4 ist so in den Isolierkörper 2 eingeschoben, dass die Hülse starr mit diesem verbunden ist, während das andere Ende an dem Halter 5 festgeschweisst ist.
Eine ähnliche Anordnung zeigt die Fig. 2. Jedoch sind die Röhrchen 4 durch iibergeschobene Wendeln 6 ersetzt. Nach Fig. 3 ist auf einen Isolierkern 7 die Heizwendel als Kehrwendel aufgewickelt.
Sie ist dort mit einer Isolierschicht 8 bedeckt. Das freie Ende zwischen der Isolierschicht 8 und den Stützen 5 ist mit einem aufgesinterten Metallpulver 9 verstärkt, das zweckmässig aus Molybdänpulver besteht. Zieht man es vor, auch diesen Teil mit einer Isolierpaste zu bedecken, so kann hiefür beispielsweise eine Paste aus fein gemahlenem Aluminiumoxyd mit Sinterzusätzen benutzt werden.
Die Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie die Fig. 3. Jedoch sind hier die aufgesinterten Schichten 9 durch Metallhülsen. 10 ersetzt, die unmittelbar in den Glasfuss eingeschmolzen sind. Um eine sichere Verbindung zwischen diesen Hülsen und dem Heizglied zu gewährleisten, sind noch Wendelversteifungen 11 vorgesehen. Zweckmässig wird die Anordnung so getroffen, dass die Verstärkungen durch die Isolierschichten 8 unmittelbar auf den Hülsen 10 aufsitzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mittelbar geheizte Kathode für elektrische Entladungsgefässe, insbesondere für hohe Heizspannungen, bei der der Emissionsschichtträger einerseits und das aus Heizfaden und Isolierung bestehende Gebilde anderseits jedes für sich einzeln starr unterstützt sind und dieses Gebilde keine vom Heizfaden unabhängigen Träger besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Heizfadens bis unmittelbar an die Isolierung heran verstärkt sind und diese Verstärkung eine starre Verbindung mit der Isolierung besitzt.