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Elektrische Entladungsröhre mit einem teilweise mit Zirkonium überzogenen Gitter
Es ist bekannt, Elektroden von Entladungs- röhren ganz oder teilweise aus Zirkonium herzu- stellen oder mit Zirkonium zu überziehen oder
Zirkonium in anderen Formen als Getter zu benützen.
Die gasbindende Wirkung von Zirkonium wird erst bei höheren Temperaturen wirksam. Es ist bekannt, Zirkonium als Getter an solchen Elek- troden anzubringen, welche im Betrieb eine hinreichend hohe Temperatur annehmen. Im allgemeinen erhitzt sich im Betrieb die Anode am meisten, so dass diese sich als Träger eines
Zirkoniumgetters in erster Linie darbietet. Bei
Anwendung wassergekühlter Anoden ist die
Wärmeabfuhr jedoch so energisch, dass ein an einer solchen Anode befestigter Zirkoniumgetter im Betrieb nicht hinreichend erhitzt wird. Dieser Nachteil lässt sich vermeiden, wenn in bekannter Weise der Zirkoniumgetter nicht auf der Anode, sondern auf einem der Kathode benachbarten
Gitter der Röhre aufgetragen wird, das durch die Wärmestrahlung der Glühkathode erhitzt wird.
Ausser durch die gasbindende Wirkung zeichnet sich Zirkonium auch noch durch einen besonders niedrigen Sekundäremissionskoeffizienten aus. Im allgemeinen strebt man im Röhrenbau danach, die Sekundäremission aller Elektroden, die nicht speziell als Sekundärkathoden wirken sollen, möglichst herabzusetzen ; dies gilt insbesondere von dem Steuergitter. Der bekannte Vorschlag, das Steuergitter aus Zirkoniumdraht zu machen, oder es mit Zirkonium bzw. ganz oder teilweise mit Zirkoniumoxyd zu überziehen, erschien vor allem aus diesem Grunde sehr vorteilhaft. Um den angestrebten Zweck zu erreichen, mussten natürlich die dem Elektronenstrom ausgesetzten Teile des Gitters zur Gänze mit Zirkoniumoxyd überzogen werden. In der Praxis bewährten sich jedoch Senderöhren mit zirkonisierten Steuergitter schlecht.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es in bestimmten Fällen, u. zw. insbesondere bei neuzeitlichen Senderöhren, die weit bis ins Gebiet positiver Gitterspannungen ausgesteuert werden und bei denen mit grösseren Stromdichten und niedrigeren Spannungen als bei den älteren Röhren gearbeitet wird, notwendig ist, eine merkliche Sekundäremission zuzulassen, weil sonst während des Betriebes ein zu grosser positiver Gitterstrom entstehen würde. Das schlechte Funktionieren von Senderöhren, deren dem Elektronenstrom ausgesetzte Teile des
Steuergitters zur Gänze mit Zirkonium oder
Zirkoniumoxyd überzogen waren, erklärt sich daraus, dass die Sekundäremission zu gering war, um die zuströmenden Primärelektronen abzuführen.
Für die Gasbindung ist die Anordnung des
Zirkoniums auf dem Gitter deshalb vorteilhaft, weil ein Gitter sehr leicht auf hohe Temperatur erhitzt werden kann, während dies bei einer wassergekühlten Anode unmöglich ist. Ausserdem erreicht das Gitter im Betrieb durch die Strahlung der Kathode wohl immer eine für die gasbindende
Wirkung genügend hohe Temperatur. Wenn das
Gitter, wie dies bei Senderöhren und bei grossen
Empfängerröhren in bestimmten Schaltungen der
Fall ist, bis in das positive Gebiet der Gitter- spannungen hinein ausgesteuert wird, so ist ein bestimmtes Mass an Sekundäremission zur Aufrechterhaltung des Betriebes notwendig, weil durch diese Sekundäremission der primäre Gitterstrom aufgehoben werden kann.
Es ergibt sich also die erfindungsgemässe Lehre, das Gitter nur teilweise mit Zirkonium zu bedecken, u. zw. derart, dass wenigstens ein Teil der dem Elektronenstrom ausgesetzten Gitteroberfläche unbedeckt bleibt und dass das Zirkonium an solchen Teilen angebracht wird, welche im Betrieb eine hinreichende Temperatur erreichen. Mit Rücksicht darauf, dass die Gitterdrähte verhältnismässig dünn sind, nehmen sie, obgleich sie nur auf der der Kathode zugekehrten Seite durch Elektronen bombardiert werden, über den ganzen Querschnitt eine annähernd gleiche Temperatur an. Es ist daher wünschenswert, die von der Kathode abgekehrte Seite des Gitters mit Zirkonium zu bedecken, während die der Kathode zugekehrte Seite wenigstens teilweise unbedeckt ist.
Dies lässt sich aber praktisch nur schwer durchführen, eben mit Rücksicht auf die geringe Stärke der Gitterdrähte und auch darauf, dass, wenn man den Gitterdraht vor der Anbringung präpariert, mit einer Verdrillung gerechnet werden muss.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass man den Zweck der Erfindung, also hohe gasbindende Wirkung, verbunden mit Beibehaltung einer hinreichenden Sekundäremission, auch erreichen
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kann, wenn die heissesten Gitterdrähte, also die der Kathodenmitte gegenüberliegenden Gitterdrähte, mit einer Zirkoniumschicht überzogen sind, während die sonstigen Gitterdrähte unüberzogen bleiben. Dieser Fall ist in der angeschlossenen Zeichnung dargestellt, in welcher die Kathode mit 1, die Gitterdrähte mit 2 und die Anode mit 3 bezeichnet sind ; wie bei 4 angegeben, sind bloss die mittleren Windungen, d. h. die der Kathodenmitte gegenüberliegenden Windungen, allseitig mit Zirkonium überzogen. Daneben sind aber auch viele andere Kombinationen möglich.
Falls die Halterungen des Gitters im Betrieb hinreichend heiss werden, können beispielsweise auch diese mit Zirkonium überzogen werden, wodurch keinerlei Herabsetzung der Sekundäremission entsteht, da diese Teile ausserhalb des Elektronenstromes liegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre mit künstlich gekühlter Anode, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Gitterelektrode, vorzugsweise ein Steuergitter enthält, das teilweise mit Zirkonium überzogen ist, so zwar, dass wenigstens ein Teil seiner dem Elektronenstrom ausgesetzten Oberfläche frei von einem Zirkoniumüberzug ist.