DE1042770B - Bewegliche Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse - Google Patents
Bewegliche Kathode fuer elektrische EntladungsgefaesseInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
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- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
DEUTSCHES
Es ist bereits eine Kathode mit der Emissionsfläche parallel zu den übrigen Elektronen für elektrische Entladungsgefäße
vorgeschlagen worden, die an einer Auflagestelle derart festgehalten wird, daß sie sich
infolge der Wärmeausdehnung bei Temperaturerhöhung in Richtung der anderen Auflagefläche bewegt.
Auf diese Weise wird erreicht, daß jeweils nur ein Teil der emissionsfähigen Kathode für die Entladung
ausgenutzt wird. Auch sind bei dieser Anordnung Mittel vorgesehen, welche eine der gewünschten Bewegungsrichtung
entgegengesetzte Bewegung der Kathode beim Abkühlen verhindert.
Die Erfindung bezieht sich auf eine bewegliche Kathode für ein elektrisches Entladungsgefäß, die an
einer Auflagestelle derart festgehalten ist, daß sie sich infolge der Wärmeausdehnung bei Temperaturerhöhung
in Richtung der anderen Auflagefläche bewegt. Gemäß der Erfindung wird die Bewegung der Kathode
zur Einstellung des Abstandes zwischen Kathode und einer anderen Elektrode verwendet. Zu diesem Zweck
wird die Kathode so angeordnet, daß sie sich zu einer anderen Elektrode parallel oder nahezu parallel oder
senkrecht auf eine andere Elektrode bewegt und sich dadurch der Abstand zwischen Kathode und insbesondere
deren Emissionsfläche und der anderen Elektrode in vorgegebener gewünschter Weise verändert.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Einstellung des gewünschten Abstandes zu einer anderen
Elektrode an der betriebsfertigen Röhre und insbesondere im warmen Zustand der bereits aktivierten
und emittierenden Kathode vorgenommen wird.
Bei dem bisher bekannten Einstellverfahren erfolgt die Abstandseinstellung z. B. mit optischen Mitteln im
kalten Zustand der Kathode vor dem Einbau in die Röhre. Da sich nun der Abstand der wirksamen Kathodenemissionsfläche
zur Elektrode sowohl beim Einsetzen des Systems in den Kolben durch mechanische Kräfte als auch beim weiteren Herstellungsprozeß, wie
beim Pumpen, insbesondere beim Umwandeln der Emissionsschicht, bei der Hochfrequenzentgasung der
Elektroden, und beim Erwärmen der Kathode in nicht beherrschbarer Weise ändert, führt ein derartiges
Verfahren zu großen Streuungen des Abstandes und damit, je nach Art der Anforderungen an die Genauigkeit
des Abstandes, zu einem mehr oder weniger großen Ausschuß. In manchen Fällen wird versucht,
diesen Nachteil durch elektrische Spannungsänderung an den Elektroden auszugleichen. Diese Maßnahme
hat aber einen größeren Schaltungsaufwand und eine kompliziertere Handhabung bei dem Betrieb der Entladungsröhre
zur Folge.
Die Einstellung der Kathode wird am zweckmäßigsten so vorgenommen, daß eine für den Abstand bestimmende
Entladungseigenschaft, z. B. die Abbil-Bewegliche
Kathode
für elektrische Entladungsgefäße
für elektrische Entladungsgefäße
Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz
Standard Elektrik Lorenz
Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dipl.-Ing. Albert Lieb, Eßlingen/Neckar-Obereßlingen, ist als Erfinder genannt worden
dungsschärfe des Emissionsbildes des Systems oder die Steilheit, als Kriterium für den gewünschten Abstand
ausgenutzt wird. Bei der Einstellung ist vorteilhaft, die an die Elektroden angelegten Spannungen
gegenüber den normalen Betriebsspannungen so zu ändern, daß die optimale Einstellung bei den Betriebsspannungen
durch den Betrag, um welchen das Optimum bei den von den Betriebsspannungen abweichenden
Spannungen auftritt, bestimmt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich dann, wenn sich mit der Einstellung des Kathodenabstandes
auch gleichzeitig die zur Entladung ausgenutzte Emissionsfläche der Kathode ändert. Dabei
ergibt sich neben der Einstellung des Abstandes auch der Vorteil, daß sich Schädigungen der Kathode, z. B.
Ionenschädigungen, welche während der ersten Betriebszeit und beim Formieren auftreten, beim späteren
Betrieb der Röhre infolge der geänderten wirksamen Emissionsfläche nicht bemerkbar machen können. Die
Erfindung sieht ferner Mittel vor, die Bewegung der Kathode nach Erreichen des gewünschten Abstandes
durch mechanische Mittel festzuhalten und oder durch eine andere Führung des Erwärmungs- bzw. Abkühlungsvorganges
eine weitere Kathodenbewegung auszuschließen.
An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ändert sich gleichzeitig mit dem Kathodenabstand die
zur Entladung ausgenutzte Emissionsfläche der Kathode. Die Kathode 1 ist in den Haltescheiben 5 und 6
festgehalten. Die Ebene der Kathode und die Ebene der Emissionsfläche sind gegenüber der Ebene der
Elektrode etwas geneigt. Die Kathode 1 ist im Haltern 677/306
3 4
bereich der Scheibe 5 etwas verjüngt. Durch diese kann. Für die gleichen Teile sind die gleichen Bezugs-Verjüngung
ist ein Endanschlag zur Bewegung der zeichen wie in Fig. 1 gewählt. Die Kathode 1 ist hier
Kathode gegeben. Außerdem wird erreicht, daß die parallel zur Elektrode 4 angeordnet; die Emissions-Auflagefläche
der Kathode 5 an der Scheibe kleiner schicht 2 weist entlang des Bewegungsweges der Kaist
als an der Scheibe 6. Damit ergibt sich eine ver- 5 thode eine unterschiedliche, keilförmige Schichtdicke
stärkte Ausbildung des Bewegungseffektes der Ka- auf. Die wesentliche Änderung gegenüber dem Austhode.
Zur Verminderung der Rückwärtsbewegung der führungsbeispiel der Fig. 1 besteht in der besonderen
Kathode beim Abkühlungsvorgang kann wieder eine Anordnung und Ausbildung der Heizer 13 und 15. Der
Feder 10 angebracht werden. Diese Feder ist mit dem Heizer 13 ist so dimensioniert und in der Kathoden-Xiet
11 an der Haltescheibe 5 befestigt. Zur Einstel- io hülse angeordnet, daß sich die Kathode bei Erwärmen
lung der gewünschten Lage der Kathode sind zwei des Heizers durch Stromdurchgang auf die Scheibe 6
Heizer 13 und 7 vorgesehen. Der Wanderungseffekt zu bewegt; wird in umgekehrter Weise der Heizer 15
der Kathode tritt nur beim Betrieb des Heizers 13 auf. betrieben, wandert die Kathode in umgekehrter Rich-Beim
Betrieb des Heizers 7 führt die Kathode keine tung. Beim gleichzeitigen Betrieb der beiden Heizer
Bewegungen aus, man ist also durch die Wahl des 15 führt die Kathode keine Bewegung aus. Dieser Be-Heizerbetriebes
in der Lage, die Bewegung der Ka- triebszustand entspricht der Normalheizung der Kathode
genau zu beherrschen. Die Einstellung einer thode. Die Kathode läßt sich auch nach Erreichen der
derartigen Kathode erfolgt auf folgende Weise: Die gewünschten Lage in ähnlicher Weise, wie beim
Kathode wird beim Zusammenbau des Systems auf Ausführungsbeispiel der Fig. 3 beschrieben, durch
einen Abstand zu der Elektrode gebracht, welcher 20 mindestens zwei in der Nähe der Scheiben 5 und 6
größer ist als der gewünschte Abstand der Kathode angeschweißten Metalldrähte oder -bänder zusätzlich
im normalen Betrieb. Die Kathode wird nun im System sichern.
montiert, die Elektroden ausgeheizt und geglüht, die Wenn man auf den Vorteil, daß jeweils nur ein Teil
Kathode mit Verwendung des Heizers 7 aktiviert und, der emissionsfähigen Schicht für die Entladung auseventuell
durch Betrieb mit einer hohen Spannung, die 25 genutzt wird, verzichtet, so läßt sich der Erfindungs-Elektroden
der Röhre entgast. Damit ist in den meisten gedanke auch in vorteilhafter Weise nur zur Einstel-Fällen
eine Schädigung der Kathode aufgetreten. Diese lung des Abstandes der Kathode zu einer anderen
Kathodenschädigung wird erfindungsgemäß nun in der Elektrode verwenden.
Weise behoben, daß die Kathode mit Hilfe des Be- In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Emistriebes des Heizers 13 gegen die Auflagefläche 5 be- 30 siansfläche 3 der Kathode 1 so angeordnet, daß sie sich
wegt wird. Bei jedem Aufheizvorgang, der in beliebi- senkrecht zu der Ebene der Elektrode 4 bewegen kann,
ger Weise wiederholt werden kann, bewegt sich die Die Kathode ist in den Haltescheiben 5 und 6 gehalten.
Kathode um eine bestimmte Wegstrecke weiter. Die Die Scheiben 5 und 6 passen sich dem Kathodenprofil
Wegstrecke, die bei jedem Aufheizvorgang zurück- bei nicht geheiztem Zustand so an, daß die Kathode
gelegt wird, wird durch die Höhe der Kathoden- 35 gleitend in die Scheiben geschoben werden kann. Der
temperatur und durch die Geschwindigkeit des Auf- Heizer ist von der Auflagestelle 5 weiter entfernt als
heizvorganges bestimmt. Gleichzeitig mit der Anord- von der Auflagestelle 6. Dadurch wird die Auflagenung
von neuen ungeschädigten Emissionsflächen, stelle mit der Scheibe 6 beim Aufheizvorgang schneller
welche vor der Öffnung der Blende wirksam werden, erwärmt. Durch die stärkere Wärmeausdehnung der
wird der Abstand Elektrode—Emissionsfläche ge- 40 gegenüber der Scheibe 6 schneller erwärmten Kathode
ändert. Nach jeder Bewegung der Kathode wird der wird die Kathode an der Auflagestelle von Kathode
Abstand Emissionsfläche—Kathode z. B. durch die und Scheibe 6 mindestens kurzzeitig festgehalten. Da-Schärfe
der Abbildung der Kathode oder einer Elek- durch folgt bei der nachfolgenden weiteren Erwärmung
trodenblende oder eines Überschneidungspunktes des der Kathode die weitere Längsausdehnung nur in Rich-Elektronenstrahls,
z. B. auf dem Leuchtschirm einer 45 tung der Scheibe 5. Die gewünschte Bewegung beim
Braunschen Röhre, bestimmt. In gleicher Weise kann Aufheizvorgang der Kathode läßt sich auch dadurch
auch die Steilheit des Systems zur Bestimmung des erzielen, daß der Sitz der Kathode an der festgehal-Abstan
des herangezogen werden. Die an die Elektroden tenen Auflagestelle fester ist als an den anderen Aufangelegten Spannungen sind so gewählt, daß die opti- lagestellen oder daß die Auflagefläche der Kathode an
male Einstellung bei den Betriebsspannungen durch 50 der festgehaltenen Auflagestelle größer ist als an den
den Betrag, um welchen das Optimum bei den an- anderen Auflagestellen. Natürlich lassen sich diese
gelegten Spannungen von dem der Betriebsspannungen Maßnahmen auch zusammen anwenden. Um nun eine
abweicht, bestimmt ist. Beispielsweise wird bei der der gewünschten Bewegung der Kathode entgegenEinstellung
einer Kathode zum Wehneltzylinder einer gesetzte Bewegung beim Abkühlen der Kathode mit
Braunschen Röhre, die Wehneltspannung gegenüber 55 Sicherheit zu verhindern, ist an der Glimmerhalteder
Betriebsspannung des Wehneltzylinders so ver- scheibe 5 eine Feder 10 angebracht. Die Feder, welche
ändert, daß das Maximum der Abbildungsschärfe be- beispielsweise aus Glimmer besteht, ist beispielsweise
reits bei einem größeren Abstand Kathode—Wehnelt- mit einem Niet an der Auflagefläche 5 befestigt. An
zylinder auftritt als bei dessen normaler Betriebsspan- Stelle einer Feder lassen sich auch zwei oder mehrere
nung. Da nun auf Grund von Rechnungen oder 60 Federn anbringen. Die Federn lassen sich auch aus
experimentellen Bestimmungen die Größe der Bewe- der Auflagefläche 5 durch Spalten oder Aussparen
gungsstrecke bei jedem Aufheizvorgang sowie die der ausarbeiten. Die Feder ist so angebracht, daß sie sich
Spannungsänderung am Wehneltzylinder entsprechende entweder beim Montieren der Kathode oder bei der
Abstandsänderung Emissionsfläche—Wehneltzylinder ersten Wärmeausdehnung von der Auflagefläche 5
bekannt ist, läßt sich der Abstand Kathode—Wehnelt- 65 etwas abhebt. Dadurch wird erzielt, daß jede Bewezylinder
bei den normalen Betriebsspannungen genau gung der Kathode in Richtung Auf lagefläche zur Feder
bestimmen und einstellen. ohne Hemmung erfolgt, während die entgegengesetzte In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel Bewegung gesperrt wird. Durch die Anordnung der
wiedergegeben, bei dem die Kathode sowohl in der Feder wird also die Wirkung der oben angegebenen
einen als auch in der anderen Richtung bewegt werden 70 Maßnahmen, welche zu einer einseitigen Bewegung
der Kathode führen, unterstützt. An der Glimmerhaltescheibe 6 ist ein federndes Metallband oder ein federnder
Metalldraht mit dem Niet 11 befestigt. Das Metallband oder der Metalldraht wird so an der Haltescheibe
6 angebracht, daß er sich mit seinem freien Ende sowohl an die Haltescheibe 5 als auch an die
Kathode andrückt. Nach Erreichen der gewünschten Lage der Kathode wird dieses Metallband oder der
Metalldraht mit der Kathode fest verbunden, z. B. durch einen Stromstoß elektrisch verschweißt. Damit
ist eine weitere Bewegung der Kathode ausgeschlossen. Statt einem lassen sich auch mehrere Bänder oder
Drähte mit der Kathode verschweißen. Die sichere Wirksamkeit eines derartigen Anschlages wird dadurch
erhöht. Zusätzlich zu dieser Maßnahme zur Festhaltung der Kathode, oder auch an Stelle dieser Maßnahme,
sieht die Erfindung auch vor, zwei Heizer bzw. zwei Heizkreise innerhalb der Kathodenhülse anzuordnen,
von welchem der eine die Kathode an den Auflageflächen gleichmäßig erwärmt, so daß keine Bewegung
der Kathode auftritt, oder bei Anordnungen mit Haltefedern, die Kathode in der näheren Umgebung
der Auflagefläche, welche die Feder enthält, stärker erwärmt, so daß an dieser Stelle die Kathode
festgehalten wird und sich über die andere Auflagefläche hinaus ausdehnt und beim Abkühlen wieder
zurückgeht. Der andere Heizer ist derart ausgebildet und angeordnet, daß er die Auflagefläche mit dem
festen Sitz und/oder größeren Auflagefläche oder bei Anwendung einer Sperrfeder die Auflagefläche ohne
Feder stärker erwärmt, so daß die Kathode an dieser Stelle festgehalten wird und sich über die Auflagefläche
mit der Feder hinaus ausdehnt, und durch die Sperrfeder eine Rückwärtsbewegung beim Abkühlen
verhindert wird. Es ist auch möglich, den Abstand zweier anderer Elektroden in ähnlicher Weise durch
Erwärmen mindestens einer dieser Elektroden zu verändern.
Claims (8)
1. Bewegliche Kathode für ein elektrisches Entladungsgefäß, die an einer Auflagestelle derart
festgehalten ist, daß sie sich infolge der Wärme-
40 ausdehnung bei Temperaturerhöhung in Richtung der anderen Auflagefläche bewegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung der Kathode zur Einstellung des Abstandes zwischen Kathode und einer anderen Elektrode verwendet ist.
2. Bewegliche Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode gegen die
nächstfolgende Elektrode etwas geneigt ist (Fig. 1).
3. Bewegliche Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode gegen die
nächstfolgende Elektrode parallel angeordnet und die Emissionsschicht keilförmig aufgetragen ist
(Fig. 2).
4. Bewegliche Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode gegenüber
der nächstfolgenden Elektrode senkrecht angeordnet ist (Fig. 3).
5. Bewegliche Kathode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Metallband (-bänder) oder Draht (Drähte) nach Erreichen
der gewünschten Lage der Kathode mit dieser z. B. durch einen elektrischen Stromstoß verschweißt
sind, so daß das Metallband bzw. die Schweißstelle als Anschlag wirkt.
6. Bewegliche Kathode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb der Kathodenhülse zwei Heizer oder zwei Heizkreise angeordnet
sind.
7. Bewegliche Kathode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Heizer oder
Heizkreis zur Bewegung der Kathode und der andere zur Normalheizung der Kathode ohne Bewegung
benutzt wird.
8. Bewegliche Kathode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Heizer oder
Heizkreis zur Bewegung der Kathode in der einen Richtung und der andere Heizer bzw. Heizkreis
zur Bewegung der Kathode in der entgegengesetzten Richtung und beide zur Normalheizung
der Kathode ohne Bewegung benutzt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©«.(»677/306 10.5»
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL23857A DE1042770B (de) | 1956-01-17 | 1956-01-17 | Bewegliche Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL23857A DE1042770B (de) | 1956-01-17 | 1956-01-17 | Bewegliche Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1042770B true DE1042770B (de) | 1958-11-06 |
Family
ID=7262875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL23857A Pending DE1042770B (de) | 1956-01-17 | 1956-01-17 | Bewegliche Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1042770B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1114258B (de) * | 1959-06-27 | 1961-09-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Flachkathode fuer Elektronenstrahlroehren, deren Haltestifte in Glimmerscheiben befestigt sind |
DE1114259B (de) * | 1959-08-13 | 1961-09-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Flachkathode fuer Elektronenstrahlroehren, deren Haltestifte an einer Glimmerscheibe befestigt sind |
-
1956
- 1956-01-17 DE DEL23857A patent/DE1042770B/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1114258B (de) * | 1959-06-27 | 1961-09-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Flachkathode fuer Elektronenstrahlroehren, deren Haltestifte in Glimmerscheiben befestigt sind |
DE1114259B (de) * | 1959-08-13 | 1961-09-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Flachkathode fuer Elektronenstrahlroehren, deren Haltestifte an einer Glimmerscheibe befestigt sind |
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