DE1005201B - Halterung fuer die indirekt geheizte Kathode einer elektrischen Entladungsroehre, insbesondere einer Elektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

B ISLlOTHEK

DES DEUTSCHEN

PATENTAMTES

Die Erfindung betrifft eine Halterung für die indirekt geheizte Kathode einer elektrischen Entladungsröhre, insbesondere eine Elektronenstrahlröhre, bei der die Heizwendel in einer Kathodenhülse untergebracht ist. Das Problem beim Aufbau einer solchen Kathode besteht darin, daß man mit möglichst geringer Heizleistung eine maximale Ausbeute der aus der Emissionsfläche der Kathode austretenden Elektronen erreichen möchte. Schwierigkeiten ergeben sich insofern, als bei den hier in Frage kommenden Röhren die Heizwendel in der Regel in einer zylindrisch ausgebildeten Kathodenhülse untergebracht ist, auf deren Stirnseite die Emissionsschicht aufgetragen ist. Die Achse der Kathodenhülse fällt also mit der Achse des aus dem emissionsfähigen Teil der Kathode austretenden Elektronenstrahls zusammen. Infolge dieses Aufbaus ist die Wärmeabstrahlung über den Mantel der metallischen Kathodenhülse erheblich, und es wird bei den bisherigen Aufbauten praktisch nur ein Teil der zugeführten Heizenergie zur Erwärmung der Emissionsfläche der Kathode ausgenutzt.

Zur Verminderung dieser Wärmeverluste hat man die Kathodenhülse mit dem zur Befestigung der Kathode im System dienenden Haltekörper bereits über ein Haltestück aus wärmestauendem Material, z. B. aus einer Eisen-Nickel-Legierung, verbunden. Damit hat man jedoch die Verluste, die durch Wärmestrahlung entstehen, bisher nicht herabsetzen können.

Diese Nachteile werden beseitigt, wenn gemäß der Erfindung die Kathodenhülse über ein mit Aussparungen versehenes Haltestück aus wärmestauendem Material, welches an dem der Emissionsfläche entgegengesetzten Ende der Kathodenhülse angreift, mit einem zur Befestigung im System dienenden Haltekörper mechanisch verbunden ist und wenn zumindest ein Teil dieses Haltekörpers aus einem die Kathodenhülse auf einer Länge von mindestens 70% umschließenden metallischen Zylinder besteht.

Durch die Kombination dieser beiden Merkmale ergibt sich eine besondere Wirkung. Durch das mit Durchbrechungen versehene Haltestück wird nämlich eine unterschiedliche Abkühlung der Kathodenhülse an der Ansetzstelle des Haltestückes hervorgerufen. Es dürfte ohne weiteres ersichtlich sein, daß von den Stellen der Kathodenhülse, die durch die Durchbrechungen des Haltestückes gekennzeichnet sind, weniger Wärme abgeleitet wird als von den Stellen, an denen das Haltestück befestigt ist.

Diese unterschiedliche Wärmeableitung wird nun weitgehend kompensiert durch den die Kathodenhülse umgebenden Metallzylinder, weil durch die Wärmerückstrahlung dieses Zylinders ein Wärmeausgleich innerhalb der Kathodenhülse hervorgerufen wird.

Halterung für die indirekt
geheizte Kathode einer elektrischen

Entladungsröhre,
insbesondere einer Elektronenstrahlröhre

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr. Walter Schaffernicht, Johannes Küffer
und Herbert Lange, Ulm/Donau,
sind als Erfinder genannt worden

Es ist zwar bereits eine Anordnung bekannt, bei der die Kathodenhülse von einem weiteren Zylinder umgeben ist. Dieser Zylinder dient aber offenbar der Aufgabe, den Abstand zwischen der Emissionsfläche der Kathode und einer der Kathode gegenüberliegenden Elektrode einzustellen und konstant zu halten.

Damit bei der beschriebenen Anordnung eine Rückstrahlung der Wärme von dem äußeren metallischen Zylinder auf die Kathodenhülse in ausreichendem Maße erfolgt, empfiehlt es sich, das Verhältnis der Innendurchmesser dieser beiden Metallzylinder nicht größer als 3 :1 zu machen.

Zur Verminderung der Wärmeabstrahlung von der Kathodenhülse hatte man bereits versucht, den Durchmesser der Kathodenhülse so klein wie möglich zu wählen, um auf diese Weise die abstrahlende Oberfläche zu verkleinern. Diese Ausführung besitzt jedoch den Nachteil, daß man in diesem Fall nur mit verhältnismäßig kleinen Heizwendeln arbeiten kann, die fertigungstechnisch schwer zu beherrschen sind und zu erheblichen Ausfällen beim Betrieb der Röhren führen. Durch die Rückgewinnung der von der Kathodenhülse abgestrahlten Wärmeenergie ist es nunmehr möglich, Kathodenhülsen zu benutzen, die in der Lage sind, größere und damit stabilere Heizwendeln aufzunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Halterung ist in der Zeichnung an Hand der Abb. 1 und 2 dargestellt. Abb. 1 stellt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Kathodenaufbau dar, während

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Abb. 2 eine Ansicht in Richtung der aus der Kathodenoberfläche austretenden Elektronen wiedergibt. In Abb. 1 sind die Kathodenhülse mit 1, die auf dem Boden der Hülse aufgebrachte Emissionsschicht mit 6 und die vor der Kathode angeordnete Steuerblende mit 3 bezeichnet. In der Steuerblende befindet sich eine öffnung 7 zum Durchtritt der aus der Emissionsfläche 6 austretenden Elektronen. Die Kathodenhülse ist an ihrem von der Emissionsfläche abgekehrten Ende über ein konisches Zwischenstück 8 aus einem wärmestauenden Material über einzelne Lappen 9 mit dem konisch ausgebildeten Ende 10 eines die Kathodenhülse 1 weitgehend umgebenden metallischen Zylinders 2 verbunden. Das Zwischenstück 8 bewirkt eine Verminderung der Wärmeleitung, der *5 zylindrische Körper 2 bewirkt eine weitgehende Verhinderung der Abstrahlung der von der Kathodenhülse ausgehenden Wärme. Der Kathodenaufbau sowie die Steuerblende 3 sind über einen Keramikkörper 4 miteinander zu einer Einheit zusammengefaßt und werden dann gemeinsam in dem Röhrensystem befestigt. Diese Befestigungsart gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung und ist daher in der Zeichnung nicht besonders dargestellt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt lediglich das letzte Stück der Kathodenhülse 1 über den mit einem Wulst zur Aufnahme des keramischen Teiles 4 versehenen zylindrischen Körper 2 hinaus.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs^eispiel ist der Metallzylinder 2 an seinem der Emissionsschicht zugekehrten Ende umgebörtelt und nimmt einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Ring 11 auf. Da das Kathodenmaterial aus der Emissionsschicht 6 während des Betriebes der Röhre teilweise verdampft, würde sich ohne diesen Ring auf der durch die Pfeile 12 angedeuteten Fläche ein feiner Überzug aus diesem verdampfenden Material niederschlagen, der die Isolationseigenschaften des Keramikringes 4 herabsetzen würde. Die konische Ausbildung des Ringes 11 verhindert einen Niederschlag des verdampfenden Metalls auf der gekennzeichneten Seite des Keramikringes 4.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Halterung für die indirekt geheizte Kathode einer elektrischen Entladungsröhre, insbesondere einer Elektronenstrahlröhre, bei der die Heizwendel in einer Kathodenhülse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenhülse über ein mit Aussparungen versehenes Haltestück aus wärmestauendem Material, welches an dem der Emissionsfläche entgegengesetzten Ende der Kathodenhülse angreift, mit einem zur Befestigung zum System dienenden Haltekörper mechanisch verbunden ist und daß zumindest ein Teil dieses Haltekörpers aus einem die Kathodenhülse auf einer Länge von mindestens 70% umschließenden metallischen Zylinder besteht.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendurchmesser dieses Metallzylinders und der Kathodenhülse so gewählt sind, daß ihr Verhältnis nicht größer als 3 :1 ist.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu dem metallischen Haltekörper ein Ring mit sich in Richtung zur Emissionsfläche der Kathode öffnendem Konus zur Verhinderung des Niederschlages von aus der Emissionsschicht verdampfenden Metallteilchen auf dem die Kathode tragenden Isolierkörper angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 174 679.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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