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Während die Kühlung bei andern Entladungsröhren hauptsächlich zum Schutze der Röhre vor Zerstörungen angewendet wird, ergibt sie bei Braunschen Röhren ausserdem einen Schutz des
Leuchtschirms, u. zw. sowohl vor vorübergehenden Verbrennungen, d. h. solchen, von denen sich der
Schirm nach einer Arbeitspause wieder von selbst erholt, als auch vor bleibenden Verbrennungen.
Weiterhin ist mit der Kühlung eine Steigerung des Wirkungsgrades verbunden, denn die Banden der
Leuchtsubstanz deren oberer Momentanzustand niedrig liegt, werden durch Temperatursteigerung über den oberen Momentanzustand ausgelöscht. Es hat also jede Erhitzung über den oberen Momentan- zustand einen Helligkeitsverlust zur Folge.
Ferner kann man durch geeignete Wahl der Kühltemperatur und der Leuchtsubstanz jegliches
Nachleuchten vermeiden, indem man die Temperatur so wählt, dass sie dem unteren Momentanzustand der Leuchtsubstanz entspricht. Bei Verwendung von ungesättigten Siliciumverbindungen ist ausser- dem eine wesentliche Helligkeitssteigerung zu erreichen, denn es ist bekannt, dass diese in der Kälte um vieles heller sind als bei gewöhnlicher Temperatur.
Bei den erwähnten bekannten Arten der Kühlung besteht der Nachteil, dass die auf dem Schirm erzeugte Wärme nur durch die aus Glas bestehende und infolgedessen schlecht wärmeleitende Röhrenwand nach aussen abfliessen kann. Diese Glaswand ist unerlässlich, wenn der Schirm von der einen
Seite vom Kathodenstrahl getroffen und von der entgegengesetzten Seite betrachtet wird.
Im Gegensatz hiezu wird nach der Erfindung ein Aufsichtsschirm verwendet, der also von derselben Seite betrachtet wird, auf die der Strahl auftrifft. Gemäss der Erfindung lassen sich dann alle beschriebenen Schwierigkeiten dadurch beseitigen, dass die Leuchtsubstanz auf einer undurchsichtigen, von der Rückseite gekühlten Metallplatte angeordnet wird, die zugleich einen Teil der Röhrenwandung bildet und mit einem aus Glas bestehenden Wandungsteil verschmolzen ist. Die erzeugte Wärme wird dann durch eine gutleitende Metallplatte auf dem kürzesten Wege nach aussen geleitet und von einem Kühlmittel, welches z. B. flüssig oder auch gasförmig sein kann, aufgenommen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der die Fig. 1 und 2 je ein Ausführungsbeispiel zeigen. Innerhalb der Röhre 1 der Fig. 1 ist in einem Seitenarm 2 ein Strahlerzeugungssystem 3 angeordnet, von welchem der Strahl schräg auf den Leuchtschirm 4 trifft. Das dort erzeugte
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Bild wird mit einer Optik 5, die vor einem ebenen Fenster 10 angeordnet ist, auf den nicht dargestellten Betrachtungsschirm geworfen.
Zur Ablenkung des Strahls dienen zwei Magnetspulenpaare 11 und 12, die den Röhrenansatz 2 umschliessen. Als Anode kann gegebenenfalls ein leitender Wandbelag verwendet werden, der den zylindrischen Teil der Röhre 1 ganz oder teilweise bedeckt und sieh in den Ansatz 2 hineinzieht.
Der Leuehtschirm -1 ist unmittelbar auf einem Metallkörper 6 angebracht, der bei 7 mit dem Glasteil der Röhre verschmolzen ist. An diesem Metallteil ist eine Kühlvorrichtung befestigt, die aus zwei konzentrischen Rohren 8 und 9 besteht. Das innere Rohr 8 dient als Zuführung für eine Kühlflüssigkeit oder auch für ein Gas und mündet dicht vor der rückwärtigen Fläche des Metallteiles 6. Das Kühlmittel strömt dann radial nach allen Richtungen an dieser Fläche vorbei und fliesst durch das äussere Rohr 9 wieder ab.
Als Kühlmittel kann Wasser verwendet werden. Es besteht dann allerdings der Nachteil, dass sich die ganze Kühlvorrichtung auf Anodenpotential befindet, was bei sehr hohen Betriebsspannungen unter Umständen gefährlich ist. Bei Verwendung von Öl als Kühlmittel fällt diese Schwierigkeit fort.
Bei Verwendung einer Gaskühlung kann z. B. mit Ammoniak gearbeitet werden.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der der Leuchtschirm nicht durch eine umlaufende, sondern durch eine stehende Flüssigkeit gekühlt wird. Die Bezugszeiehen entsprechen denen der Fig. 1. Das Strahlerzeugungssystem 3 ist abweichend von der Fig. 1 im zylindrischen Teil der Röhre angeordnet und in einem seitlichen Ansatz 13 befestigt. Es befindet sich dabei im Lichtweg, was jedoch bei richtiger Konstruktion kein Nachteil ist. Es wird dann der Vorteil gewonnen, dass der Strahl senkrecht auf den Schirm treffen kann. Die Bündelung der Elektronen geschieht in diesem Falle durch ein
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erzeugt wird.
Der hinter dem Leuchtturm befindliche Teil der Röhre ist in diesem Falle als Becher ausgebildet und mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt. Die Röhre wird dann zweckmässig so angeordnet, dass der Strahl in der Ruhelage senkrecht nach oben weist, so dass die Öffnung des Bechers ebenfalls oben liegt. Es ist dann kein besonderer Abschluss für die Kühlflüssigkeit notwendig. Die Projektion des Bildes erfolgt über einen Spiegel 15, der schräg unter der Röhre angeordnet ist.
Als Kühlmittel kann wiederum Wasser oder auch Eis oder eine Kältemisehung oder sogar flüssige Luft verwendet werden. Bei Verwendung von flüssiger Luft ist es vorteilhaft, die Aussenöffnung des
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Röhre am oberen Ende etwas verjüngt. Zweckmässig wird auch eine Erwärmung durch Strahlung, welche durch die Glaswand eintritt, verhindert, indem die Innenwand verspiegelt wird, wie bei 16 dargestellt. Der die Flüssigkeit aufnehmende Behälter entspricht dann vollständig einem Dewargefäss.
Natürlich kann auch bei dieser Anordnung die stehende Flüssigkeit durch eine Umlauf-oder eine Thermosiphonkühlung oder auch einem Körper grosser Wärmekapazität ersetzt werden.
Durch eine Kühlung mit flüssiger Luft kann die Leuchtwirkung unter Umständen ausserordentlich gesteigert werden. Bei Verwendung ungesättigter Siliciumverbindungen als Leuehtsubstanz ist die Leuehtwirkung bei der Temperatur der flüssigen Luft um ein Mehrfaches grosser als bei normalen Temperaturen. Die Leuchtsubstanz befindet sich dabei im unteren Momentanzustand, weist also praktisch kein Nachleuchten auf. Dies ist besonders bei Fernsehröhren vorteilhaft.
Der Metallkörper 6 kann im Bedarfsfalle aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt sein, da er verschiedenen Anforderungen genügen muss, die zum Teil einander entgegenlaufen. An der Stelle 7 muss der Metallteil aus einem Stoff bestehen, der sieh gut mit Glas verschmelzen lässt. Dort, wo er die Leuchtsubstanz trägt, muss er ein möglichst gutes Wärmeleitvermögen besitzen. Ausserdem darf er im Vakuum kein Gas abgeben. Er darf ferner beim Ausheizen der Röhre keine Verbindung mit der Leuchtsubstanz eingehen. Während gewisse Phosphore in dieser Hinsicht wenig empfindlich sind und
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die hochgezüchteten Fernsehfarben nur bei wenigen Metallen stabil bleiben. Z. B. Aluminium und Platin wurden in fast allen Fällen als Unterlage geeignet befunden.
Der Metallkörper ss kann bei Verwendung von besonders geeigneten Phosphoren einheitlich aus Kupfer bestehen, welches gut Wärme leitet und mit Glas verschmelzbar ist. Bei Verwendung von empfindlichen Phosphoren. z. B. Sulfiden, ist ein Kupferteil mit einer Platin- oder Aluminiumoberfläche zweckmässig. An der Versehmelzungsstelle 7 kann der Kupferteil gegebenenfalls in eine andere Substanz, z. B. Chromeisen, übergehen.
Die Röhren der Fig. 1 und ; 3 werden zweckmässig aus zwei Teilen hergestellt. Zunächst wird bei der Röhre nach Fig. 1 der obere Teil mit dem Fenster 10 und dem Ansatz : 2 für sich hergestellt, ebenso der untere Teil mit der Einschmelzung 7. Beide werden dann etwa bei 17 miteinander verschmolzen.
In entsprechender Weise kann auch die Röhre der Fig. 2 aus zwei Teilen hergestellt werden. Falls
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halb der Stelle 17 aufgesprengt und dann mit einem neuen Ansatzstück verschmolzen werden. Unter Umständen kann auch der Metallteil 4 aus der Einstülpung herausgeführt und umgebogen sein, so dass er einen Teil der zylindrischen Aussenwand der Röhre bildet.