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Indirekt beheizte Kathode für Elektronenröhren
DieErfindung betrifft eine indirekt beheizte Kathode für Elektronenröhren, in welcher das den Heiz- körper aufnehmende Röhrchen aus einer Nickel, Kobalt, Wolfram und Molybdän enthaltenden Legierung besteht, sowie eine unter Verwendung einer solchen Kathode hergestellte Elektronenröhre.
Für langgestreckte Röhren ist ein Kathodenaufbau mit Kathodenröhrchen bekannt, das an einem seiner
Enden von einem rohrförmigen Träger getragen wird, der aus einem andern Material als das Kathoden- röhrchen, u. zw. von vergleichsweise geringer Wärmeleitfähigkeit besteht. Dieser "erste" rohrförmige
Tragkörper ist seinerseits mit einem weiteren, "zweiten" rohrförmigen Endteil des Röhrengefässes verbunden.
Für dieses Tragglied ist geringe Wärmeleitfähigkeit und grosse Warmfestigkeit erwünscht, um den Wärmeentzug aus der Kathode gering zu halten. Als Material zur Herstellung dieses Traggliedes wurde
Kovar bevorzugt, jedoch enthält diese Legierung beträchtliche Anteile an flüchtigen Stoffen, was der
Arbeit der Röhre abträglich ist.
Ein anderes Problem, welches im Zusammenhang mit bekannten Aufbauten entsteht, ist durch die
Zahl der Einzelteile begründet, sowie durch die umständlichen und verschiedenartigen Herstellungsvorgänge, die im Rahmen ihrer Erzeugung angewendet werden müssen. Beispielsweise hat man langgestreckte Elektronenröhren bekannter Art mit einer nahtlosen Kathode ausführen müssen sowie mit einem rohrförmigen Tragglied, das einen geschweissten Saum doppelter Wandstärke besitzt. Die Herstellung dieses Kathodenaufbaues erfordert sehr zahlreiche Schweissstellen. Es war nicht möglich, das zweite rohrförmige Tragglied aus einem nahtlosen Rohr herzustellen, weil es folienartig geringe Wandstärke auswies, die aber zweckmässig ist, um der Kathode möglichst wenig Wärme zu entziehen.
Ein anderes Problem entsteht im Bau von Röhren geringen Durchmessers aus der Forderung nach Einhaltung eines geringen Abstandes zwischen Kathode und dem ihr zunächst liegenden Gitter. Damit man bei ultrahohen Frequenzen die günstigste Arbeitsweise erhält, sollen die Elektroden in genauer Koaxiallage angeordnet sein. Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, die ursprüngliche Koaxiallage einzuhalten, weil die Naht im rohrförmigen Tragglied eine unsymmetrische Wärmeverteilung bedingt und eine Verkrümmung des Traggliedes herbeizuführen trachtet.
Andere Probleme sind durch die Materialien bedingt, die bisher für die Erzeugung der Kathode und ihres Trägers benützt wurden. Wegen der vergleichsweise geringen Festigkeit betrug die Wandstärke des Kathodenröhrchenmaterials, wie man es bisher verwendete, 0, 05 mm. Der aus Kovar bestehende Tragteil des Kathodenaufbaues wies jedoch, um die Kathodenhülse thermisch zu isolieren, eine Wandstärke von ungefähr 0, 012 mm auf. Dies führt zu einem kopflastigen Aufbau, der Stössen und Vibrationen wenig widersteht.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass sie für das Kathodenröhrchen der eingangs genannten Art eine besondere Legierung angibt. Dieses kennzeichnet sich dadurch, dass es, abgesehen von schwer entfernbaren Verunreinigungen, Co in einer Menge von 30 bis 60 Gew. -0/0 und W und Mo je in
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Mengen von 0 : 01 bis 0, 25 Gew.- o und Mg in Mengen von 0, 01 bis 0, 10 Gew.- o enthält. Unter Verwendung solcher Röhrchen lässt sich eine vorteilhafte Kathode herstellen, welche sich dadurch kennzeichnet, dass das Röhrchen mit einem länglichen rohrförmigen Tragkörper aus einem Stück besteht, wobei
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relativ kleinen Anteil an C, was beides zur wünschenswerten Verarbeitbarkeit der Legierung beiträgt.
Die Gewichtsanteile, in welchen die angeführten Legierungsbestandteile vorhanden sein können, ohne die angestrebten Vorteile empfindlich zu beeinträchtigen, sind :
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<tb>
<tb> Co <SEP> .......... <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 60 <SEP> %
<tb> Al <SEP> .......... <SEP> 0,01 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> %
<tb> W.......... <SEP> 2-25% <SEP>
<tb> Mo.......... <SEP> 2-25% <SEP>
<tb> C <SEP> .......... <SEP> 0,01 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> %
<tb> Mg.......... <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> - <SEP> 0,10 <SEP> %
<tb> Ni.......... <SEP> Rest
<tb>
Es ist gefunden worden, dass die Lebensdauer von Bleistiftföhren mit der Kathode einheitlichem Traggebilde, welches aus der angegebenen Legierung besteht, bis zum Fünffachen der Lebensdauer bekannter Bleistiftröhren ausmacht.
Diese Vergrösserung der Lebensdauer ist als der Beitrag der Legierung zu einer verlängerten Emissionsdauer, der körperlichen Stabilität des Kathodenaufbaues und des Fortfalles der Gefässaufladung zu verstehen. Wichtig ist es auch hervorzukehren, dass, während der früher verwendete Kovar-Aufbau auf Wandstärken von 0, 012 mm für eine gewünschte geringe Wärmeleitung beschränkt war, der Tragkörper 18 des vorliegenden einheitlichen Gebildes eine Dicke von ungefähr 0, 028 mm, bei gleich gebliebener Wärmeleitung besitzen kann. Dieselbe Dicke von 0, 028 mm kann im Kathodenkernteil 16 des einheitlichen Körpers der Fig. 1 angewendet werden, ohne dass es zu einer Deformation desselben kommt.
Zufolge der geringen Festigkeit früherer Kathodengebilde erforderte das Kathodenmaterial eine Stärke von ungefähr 0, 05 mm, um eine solche Verformung zu verhindern. Die verminderte Dicke der Kathode verkürzt die Aufheizzeit der Röhre und die verminderte Masse des Endteiles ist weniger der Gefährdung durch Schläge und Stösse ausgesetzt. Die gleichmässige Dicke der Kathode erleichtert schliesslich ihre Herstellung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Indirekt beheizte Kathode für Elektronenröhren, in welcher das den Heizkörper aufnehmende Röhrchen aus einer Nickel, Kobalt, Wolfram und Molybdän enthaltenden Legierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Röhrchen (16) abgesehen von schwer entfernbaren Verunreinigungen, Co in einer Menge von 30 bis 60 Gew. -0/0 und W und Mo je in Mengen von je 2 bis 25 Gew. -0/0 und ausserdem zusätz-
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von 0, 01 bis 0,10 Gew.-% enthält.