DE1098106B

DE1098106B - Tetrode for switching high voltages

Info

Publication number: DE1098106B
Application number: DE1958M0037291
Authority: DE
Inventors: Gordon Francis Bavor; Jerome Pichert
Original assignee: Machlett Laboratories Inc
Current assignee: Machlett Laboratories Inc
Priority date: 1957-04-12
Filing date: 1958-04-10
Publication date: 1961-01-26

Description

Tetrode zum Schalten von hohen Spannungen Die Erfindung betrifft eine Tetrode zum Schalten von hohen. Spannungen mit Hilfe einer niedrigen Steuerspannung, die eine Kathode, eine Anode, ein Steuergitter und ein Schirmgitter in koaxialer Anordnung aufweist.Tetrode for switching high voltages The invention relates to a Tetrode for switching high. Voltages with the help of a low control voltage, the a cathode, an anode, a control grid and a screen grid in coaxial Has arrangement.

Die üblichen Hochspannungsgleichrichterröhren, wie sie bisher allgemein als elektronische Hochspannungsschalter verwendet worden sind, steuern im allgemeinen die Richtung des Elektronenstromes in der Weise, daß die Elektronen in einer Richtung frei fließen können, während sie in der anderen Richtung vollständig blockiert sind. Bei einer Anzahl von Anwendungen, beispielsweise bei der Röntgenphotographie, bei der eine Schaltröhre zur Steuerung der Belichtungszeit einer Röntgenröhre verwendet wird, ist es sehr erwünscht, entweder den freien Durchgang der Elektronen in einer Richtung im Einklang mit einem von einer geeigneten Zeitsteuereinrichtung ausgehenden Schaltsignal zu blockieren oder zu gestatten.The usual high-voltage rectifier tubes, as they have been in general up to now have been used as high voltage electronic switches control in general the direction of the electron flow in such a way that the electrons are in one direction can flow freely while being completely blocked in the other direction. In a number of applications such as X-ray photography who uses a switching tube to control the exposure time of an X-ray tube it is very desirable to have the free passage of electrons in one either Direction in accordance with one emanating from an appropriate timing device Block or allow switching signal.

Wenn auch eine solche Wirkung mit Hilfe der üblichen Trioden, wie sie beispielsweise bei der Radioübertragung verwendet werden, erreicht werden kann, so sind solche. Trioden doch nicht zur Steuerung von Hochspannungsröntgenröhren oder kadarstromkreisen geeignet, und zwar teils wegen der Unmöglichkeit, die sehr hohen auftretenden Spannungen zu steuern, und teils wegen der erforderlichen Steuerkreischarakteristik.Albeit such an effect with the help of the usual triodes, like it can be used, for example, in radio broadcasts, so are such. Triodes are not used to control high-voltage X-ray tubes or kadar circuits, partly because of the impossibility of the very to control high voltages occurring, and partly because of the required control circuit characteristics.

Es ist bekannt, die Hochspannungseigenschaften von Röntgenröhren mit den Steuergittermerkmalen einer Triode zu kombinieren, um so eine Hochspannungsschaltröhre zur Steuerung von Röntgenbelichtungen zu erhalten. Solche Röhren sind auch bis zu einem gewissen Grad in Verbindung mit umständlichen und, komplizierten Einrichtungen für die Röntgenphotographie bekannt. Das Ziel, eine Röhre mit einer geringen Steuerenergie, niedrigen Steuerspannungen und einem einfachen Steuerstromkreis zu schaffen, ist jedoch nicht erreicht.It is known to use the high voltage properties of X-ray tubes combine the control grid features of a triode to create a high-voltage switch tube for controlling X-ray exposures. Such tubes are also up to to a certain extent in connection with cumbersome and complicated facilities known for X-ray photography. The goal of a tube with a low control energy, to create low control voltages and a simple control circuit is but not achieved.

Da bei den bekannten Röhren. üblicherweise solch hohe Spannungen nicht bewältigt werden müssen, wie dies bei der unten beschriebenen Röhre der Fall ist, sind bis jetzt im allgemeinen Trioden zur Steuerung der betreffenden Röntgeneinrichtungen verwendet worden. Mit dem Auftreten von Hochspannungskreisen bei bestimmten. Röntgen- oder Radareinrichtungen ist es jedoch erforderlich, eine Schaltröhre vorzusehen, die auch bei hohen Spannungen zuverlässig arbeitet.As with the known tubes. usually not such high voltages must be overcome, as is the case with the tube described below, are up to now generally triodes for controlling the X-ray devices concerned been used. With the appearance of high voltage circuits at certain. Roentgen- or radar equipment, however, it is necessary to provide a switch tube, which works reliably even at high voltages.

Im Einklang hiermit wurde festgestellt, daß eine Tetrode erforderlich ist, um diesen Anforderungen voll zu entsprechen. Die meisten bekannten Tetroden, soweit sie für Hochspannungskreise gebaut sind, besitzen jedoch ziemlich große und sperrige Abmessungen und sind infolgedessen schwierig zu handhaben. Diese Nachteile werden bei einer Tetrode zum Schalten von hohen Spannungen mit Hilfe einer niedrigen Steuerspannung, die eine Kathode, eine Anode, ein Steuergitter und ein Schirmgitter in koaxialer Anordnung aufweist, vermieden, wenn die wirksamen Flächen der Kathode und der beiden Gitter meniskusartige Form aufweisen; deren Wölbungen der ebenen Anode zu gerichtet sind. Durch die Anordnung der Elektroden wird eine gedrängteKonstruktion erreicht, die auch bei sehr hohen Spannungen, beispielsweise bis zu 100 kV und darüber, sicher schaltet, und die Wölbung der Elektroden ergibt eine verhältnismäßig große wirksame Fläche. Die gemeinsame Richtung der Wölbungen hat dabei den Vorteil, daß bei Erwärmen und entsprechender Ausdehnung der Elektroden der gegenseitige Abstand erhalten bleibt.In line with this, it was determined that a tetrode was required is to fully meet these requirements. Most of the known tetrodes, as far as they are built for high voltage circuits, however, have rather large and bulky dimensions and are consequently difficult to handle. These disadvantages are used with a tetrode to switch high voltages with the help of a low one Control voltage comprising a cathode, an anode, a control grid and a screen grid having in a coaxial arrangement, avoided if the effective areas of the cathode and the two grids have a meniscus shape; their curvature of the planes Anode are directed too. The arrangement of the electrodes creates a compact structure achieved that even at very high voltages, for example up to 100 kV and above, switches reliably, and the curvature of the electrodes results in a relatively large effective area. The common direction of the bulges has the advantage that the mutual distance when the electrodes are heated and expanded accordingly preserved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Anordnung dargestellt, es zeigt Fig.1 einen Axialschnitt durch eine Schaltröhre, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht nach Linie 3-3 der Fig. 1, Fig.4 einen; Teilschnitt durch die Gitter und die Kathode entsprechend Fig. 1, jedoch in größerem Maßstab.In the drawing is an embodiment of the arrangement described shown, it shows Fig.1 an axial section through a switching tube, Fig. 2 shows a Section along line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 is a view along line 3-3 of Fig. 1, Fig. 4 a; Partial section through the grid and the cathode according to FIG. 1, however on a larger scale.

Mit 10 ist ein Glasgefäß bezeichnet, das ein zylindrisches Mittelstück 11 aufweist, das den Raum zwischen den Elektroden umgibt und im wesentlichen koaxiale Gefäßteile 12 und 13 von kleinerem Durchmesser miteinander verbindet. Der Teil 12 des Glasgefäßes hat einen koaxialen Abschnitt 14, der bei 15 mit einem rohrförmigen metallischen Anodenträger 16 dicht verbunden ist.10 with a glass vessel is referred to, which has a cylindrical center piece 11, which surrounds the space between the electrodes and is substantially coaxial Vessel parts 12 and 13 of smaller diameter connects with each other. The part 12 of the glass vessel has a coaxial section 14, which at 15 with a tubular metallic anode support 16 is tightly connected.

Ein Abschirmrohr 17, das sich in Längsrichtung des Glasgefäßes koaxial zum Träger 16 erstreckt, umgibt den Hauptteil des Trägers 16 in einem vorbestimmten Abstand. Das eine Ende des Abschirmrohres 17 erstreckt sich über die Abdichtstelle 15 hinaus in den Raum zwischen den Glasteilen 12 und 14 hinein und dient zur Abschirmung der Abdichtstelle 15 gegen ein unerwünschtes Elektronenbombardement. Der andere Endteil 17a des Abschirmrohres weist einen etwas kleineren Durchmesser auf und ist mit seinem äußerenEnde mit derKupferanode 18 vakuumdicht verbunden. Die wirksame Oberfläche der Anode 18 ist eben und kann gegebenenfalls mit einem nicht dargestellten Überzug aus Wolfram, Molybdän oder einem anderen Material mit einem höheren Schmelzpunkt als Kupfer versehen sein.. Die Anode besitzt ferner eine ringförmige Umfangsnut 19 zurAufnahme des Endes des Abschirmrohres 17, wobei eine durch die Nut gebildete Schulter 20 gegen die Stirnseite des Abschirmrohres anliegt und sich so eine glatte Oberfläche ohne scharfe Kanten ergibt, an denen sonst Spitzenentladungen auftreten könnten.A shielding tube 17, which extends coaxially in the longitudinal direction of the glass vessel extends to the carrier 16, surrounds the main part of the carrier 16 in a predetermined Distance. One end of the shielding tube 17 extends over the sealing point 15 out into the space between the glass parts 12 and 14 and is used for shielding the sealing point 15 against undesired electron bombardment. The other End part 17a of the shielding tube has a slightly smaller diameter and is with its outer end connected to the copper anode 18 in a vacuum-tight manner. The effective The surface of the anode 18 is flat and can optionally with a not shown Coating made of tungsten, molybdenum or another material with a higher melting point be provided as copper .. The anode also has an annular circumferential groove 19 for receiving the end of the shield tube 17, one formed by the groove Shoulder 20 rests against the face of the shielding tube and thus becomes a smooth Surface without sharp edges, where otherwise peak discharges occur could.

Die Anode 18 weist nach außen ragende koaxiale Zylinderstücke 21 und 21 a auf, die die Abgabe der Anodenwärme verbessern und außerdem dazu dienen, die Röhre in ihrer Betriebsstellung festzuhalten.The anode 18 has outwardly projecting coaxial cylinder pieces 21 and 21 a, which improve the dissipation of the anode heat and also serve to reduce the To hold the tube in its operating position.

Beim Zusammenbau der Anodenkonstruktion mit dem Glasgefäß 10 wird die Anode 18 zuerst mit dem Abschirmrohr 17 verbunden. Dann wird der Träger 16, an dem der Einstülpteil 14 befestigt ist, in das Abschirmrohr 17 axial so weit eingesteckt, bis das Ende des Trägers 16 auf einer Ringwulst 22 aufsitzt, die an der Innenwand des verengten Teiles 17 a des Abschirmrohres 17 gebildet ist: Das Ende des Trägers 16 wird dann. mit dem Abschirmrohr 17 hart verlötet oder sonstwie gasdicht befestigt. Zum Schluß wird der Einstülpteil 14 mit dem benachbarten Ende des Glasgefäßes durch in der Glastechnik bekannte Verfahren dicht verbunden.When assembling the anode structure with the glass vessel 10 the anode 18 is first connected to the shielding tube 17. Then the carrier 16, to which the Einülpteil 14 is attached, inserted axially into the shielding tube 17 so far, until the end of the carrier 16 rests on an annular bead 22 on the inner wall of the narrowed part 17 a of the shielding tube 17 is formed: The end of the carrier 16 will then. brazed to the shielding tube 17 or otherwise attached in a gas-tight manner. Finally, the Einülpteil 14 with the adjacent end of the glass vessel through methods known in glass technology are closely connected.

Der Gefäßteil 13 des Glasgefäßes 10 ist ebenfalls mit einem Einstülpstück 23 versehen, das in eine dreiteilige Konstruktion ausläuft, die drei getrennte koaxiale und rohrförmige Träger 24, 25 und 26 besitzt. Der innere Träger 24 weist einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser auf und endigt in einem mit dem Träger einstückigen Quetschfuß 27, der zusammen mit dem Träger 24 einen Teil des Glasgefäßes bildet und dessen Ende abdichtet.The vessel part 13 of the glass vessel 10 is also provided with an insertable piece 23, which terminates in a three-part construction, the three separate coaxial and tubular supports 24, 25 and 26. The inner support 24 has a relatively small diameter and ends in a pinch foot integral with the carrier 27, which together with the carrier 24 forms part of the glass vessel and its End seals.

Ein Paar von Kathodenträgerstangen 28 und 29 durchdringen den Quetschfuß 27 und können mit einer geeigneten Stromquelle außerhalb der Röhre, beispielsweise über die Leitungen 28a und 29a, verbunden werden.. Von den Trägerstatigen.28 und 29 wird eine Kathode 30 getragen, die aus einer spiralförmig gewickelten Heizspule, vorzugsweise .aus thoriertem Wolframdraht, besteht, der bei Erwärmung in ausreichendem Maß Elektronen emittiert. Die wirksame Fläche der Kathode 30 und auch die später noch beschriebenen Gitterelektroden weisen eine Meniskusform auf, so daß der mittlere Teil der Spule etwas näher an der Anode als die Umfangsteile sind, wie dies besonders deutlich aus Fig. 4 hervorgeht.A pair of cathode support rods 28 and 29 penetrate the pinch foot 27 and can be connected to a suitable power source outside the tube, for example via the lines 28a and 29a .. From the Trägerstatigen.28 and 29 a cathode 30 is carried, which consists of a spirally wound heating coil, preferably made of thoriated tungsten wire, which is sufficient when heated Degree of electrons emitted. The effective area of the cathode 30 and also that later grid electrodes still described have a meniscus shape, so that the middle Part of the coil a little closer to the anode than the peripheral parts are like this especially can be clearly seen in FIG.

Die Enden 31 und 32 (Fig. 4) des Heizfadens sind nach unten zu in, bezug auf die allgemeine Ebene der Kathode abgewinkelt und an den inneren Enden der Kathodenträger 28 und 29 befestigt. Eine bevorzugte Art der Befestigung der Enden an den Trägern besteht darin, daß die Enden 31 und 32 mit Wicklungen 33 bzw.34 aus einem Wolframdraht versehen sind, die Wicklungen dann mit den Trägern 28 und 29 verschweißt werden, wodurch die Wicklungen 33 und 34 mit den Enden 31 und 32 zugleich unter Bildung einer festen Verbindung zwischen den Wicklungen und den Trägern stoffschlüssig verbunden. sind.The ends 31 and 32 (Fig. 4) of the filament are down to in, angled with respect to the general plane of the cathode and at the inner ends the cathode carrier 28 and 29 attached. A preferred way of attaching the Ends on the beams consists in that the ends 31 and 32 with windings 33 and 34, respectively are provided from a tungsten wire, the windings then with the carriers 28 and 29 are welded, whereby the windings 33 and 34 with the ends 31 and 32 at the same time with the formation of a firm connection between the windings and the girders firmly connected. are.

Eine oder auch mehrere der einzelnen Heizspulen der Kathode 30 können einzeln durch einen verhältnismäßig dünnen Draht 35 getragen sein, der einmal um die Spule herumgewunden ist und dessen Enden an einem winkelförmigen Haltedraht 36 befestigt sind, der vom Quetschfuß 27 gehalten ist. Dies hilft dazu, eine Beschädigung der Kathode durch Schwingungen oder einen mechanischen Stoß zu vermeiden, und außerdem ergibt sich so noch ein zusätzlicher Halt, um die Meniskusform der Spule zu erhalten.One or more of the individual heating coils of the cathode 30 can individually carried by a relatively thin wire 35, which once around the coil is wound around and its ends on an angular support wire 36 are attached, which is held by the pinch foot 27. This helps prevent damage to avoid the cathode by vibration or mechanical shock, and moreover This gives an additional hold to maintain the meniscus shape of the coil.

Der auf dem Gefäßteil 23 angeordnete Mittelträger 25 trägt eine Steuergitterkonstruktion 40 und endigt zu diesem Zweck in einer Ringkante, mit der das eine Ende eines koaxialen, das Gitter tragenden Metallzylinder 37 dicht verbunden ist, der vorzugsweise aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung hergestellt ist. Mit dem anderen Ende des Zylinders 37 ist das eine Ende einer Hülse 38 verbunden, die vorzugsweise aus Nickel besteht und an ihrem anderen Ende einen nach innen gerichteten Flansch 39 aufweist. Auf dem Flansch 39 ist die Stenergitterkonstruktion 40 angeordnet, die ein Gitter 41 aufweist, das zwischen zwei Ringen 42 und 43 gehalten ist. Die Ringe bestehen vorzugsweise aus Molybdän und das Gitter aus platinüberzogenem Molybdän, wobei der Platinüberzug der Gitterdrähte dazu dient, die Gitteremission während des Betriebes der Röhre herabzusetzen.The central support 25 arranged on the vessel part 23 carries a control grid structure 40 and ends for this purpose in a ring edge with which one end of a coaxial, the metal cylinder 37 carrying the grid is tightly connected, preferably made of an iron-nickel-cobalt alloy is made. With the other end of the cylinder 37 is connected to one end of a sleeve 38, which is preferably made of nickel and has an inwardly directed flange 39 at its other end. on The star lattice structure 40 is arranged on the flange 39 and has a lattice 41 which is held between two rings 42 and 43. The rings are preferably made made of molybdenum and the grid made of platinum-coated molybdenum, with the platinum coating the grid wires serves to reduce the grid emission during the operation of the tube to belittle.

An das Steuergitter 40 kann nun über ein Metallverbindungsstück 44 ein geeignetes elektrisches Potential angelegt werden. Das Verbindungsstück 44 (vgl. Fig. 2) ist mit seinem einen Ende mit dem Zylinder 37 aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung und mit seinem anderen Ende mit einer Stange 45 verbunden, die den Quetschfuß 27 durchdringt.A metal connecting piece 44 can now be used to connect to the control grid 40 a suitable electrical potential can be applied. The connecting piece 44 (cf. Fig. 2) is at its one end with the cylinder 37 made of the iron-nickel-cobalt alloy and connected at its other end to a rod 45, which the pinch foot 27 penetrates.

Eine Schirmgitterkonstruktion 46 ist zwischen dem Steuergitter 40 und der Anode 18 in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, und ihr Gitter besteht ebenfalls aus einem mit Platin überzogenen Molybdändraht und ist zwischen zwei Molybdänringen 48 und 49 gehalten. Diese dreiteilige Gitterkonstruktion ist beispielsweise durch Hartlöten mit der Unterseite eines ringförmigen, nach innen gerichteten Flansches 50 starr verbunden, der an dem einen Ende einer Nickelhülse 51 vorgesehen ist. Die Hülse 51 ist ungefähr in ihrer Mitte an einem Zylinder 52 aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung (vgl. Fig.1 und 4) befestigt, dessen ganzes entgegengesetztes Ende bei 53 mit dem äußeren rohrförmigen Träger 26 dicht v er 'bunden ist, der den dritten Teil des dreiteiligen el Gefäßteiles 23 des Glasgefäßes bildet. Der Teil 54 der Hülse 51, der sich bis unterhalb der Verbindung mit dem Zylinder 52 erstreckt, ist nach außen so ausgebaucht, daß er näher am Glasgefäß als die Hülse 51 angeordnet ist und erstreckt sich dann so weit nach unten, daß er die Metall-Glas-Abdichtung 53 überdeckt.A screen grid structure 46 is between the control grid 40 and the anode 18 are arranged at a predetermined distance and their grid is made also made of a platinum-coated molybdenum wire and is between two molybdenum rings 48 and 49 held. This three-part grid construction is for example by Brazing to the bottom of an annular, inwardly facing flange 50 rigidly connected, which is provided at one end of a nickel sleeve 51. the Sleeve 51 is approximately in the middle on a cylinder 52 made of an iron-nickel-cobalt alloy (see. Fig.1 and 4) attached, the entire opposite end at 53 with the outer tubular support 26 is tightly connected to the third part of the three-part el vessel part 23 of the glass vessel forms. The part 54 of the sleeve 51, which extends below the connection with the cylinder 52 is to the outside bulged so that it is arranged closer to the glass vessel than the sleeve 51 and extends then down so far that it covers the metal-glass seal 53.

Über ein Metallverbindungsstück55, das mit seinem einen Ende an dem Zylinder 52 aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung befestigt ist, kann nun dem Schirmgitter 46 eine geeignete elektrische Spannung zugeführt werden. Das Verbindungsstück 55, das sich durch eine Öffnung 56 des Zylinders 37 hindurch erstreckt, ist mit seinem anderen Ende an einer den Ouetschfuß 27 durchdringenden Stange 57 befestigt uniferner mit einer Spannungsquelle über eine äußere Leitung 58 verbunden. Am Teil 54 der Hülse 51 ist ferner ein geeignetes Gitter 59 (Fig. 1) befestigt.Via a metal connector 55, one end of which is attached to the Cylinder 52 made of the iron-nickel-cobalt alloy can now be attached to the screen grid 46 a suitable electrical voltage can be supplied. The connector 55, which extends through an opening 56 of the cylinder 37, is with its other end attached to a rod 57 penetrating the Ouetschfuß 27 Further connected to a voltage source via an external line 58. On the part A suitable grid 59 (FIG. 1) is also attached to the sleeve 51.

Auf der Seite des Flansches 50 ist entgegengesetzt zum Schirmgitter 46 ein Verstärkungsring 60 vorgesehen, um eine Deformierung des Flansches infolge Erwärmung zu verhindern, wenn das Schirmgitter 46 in seiner Stellung hart festgelötet wird.On the side of the flange 50 is opposite to the screen grid 46 a reinforcing ring 60 is provided to deform the flange as a result To prevent heating when the screen grid 46 is brazed in place will.

Die Gitter 40 und 46 sind im wesentlichen flächenhaft ausgebildet, wobei die wirksamen Teile eine Meniskusform aufweisen, d. h. an der der Anode zugekehrten Seite ähnlich wie die Kathode 30 konvex ausgebildet sind.The grids 40 and 46 are essentially flat, wherein the effective parts have a meniscus shape, d. H. at the one facing the anode Side similar to the cathode 30 are convex.

Die Kathodenträgerstange 29 ist im wesentlichen auf der gemeinsamen Achse der Elektroden angeordnet und trägt eine scheibenartige Metallabschirmung 61, die sich quer zur Röhre zwischen der Kathode 30 und der Stange 57 erstreckt, wobei Durchgangslöcher in der Abschirmung 61 vorgesehen sind, durch welche sich die Trägerdrähte 36 und die Kathodenträgerstange 28 hindurch erstrecken.The cathode support rod 29 is essentially on the common Arranged axis of the electrodes and carries a disc-like metal shield 61 extending across the tube between cathode 30 and rod 57, through holes are provided in the shield 61 through which the support wires 36 and cathode support rod 28 extend therethrough.

Die in diesem Raum vorgesehene Abschirmung 61 dient zur elektrischen Isolierung der Stange 57 und des benachbarten Teiles 55 gegen den emittierenden Teil der Kathode und schirmt außerdem den Onetschfuß gegen die von der Kathode ausgestrahlte Wärme ab.The shield 61 provided in this space is used for electrical purposes Isolation of the rod 57 and the adjacent part 55 from the emitting Part of the cathode and also shields the foot of the foot against that emitted by the cathode Heat off.

Die Vorteile der hier beschriebenen Röhre rühren großenteils daher, daß die Elektroden ständig im genauen Abstand gehalten sind. Es ist deshalb wichtig, daß der Zusammenbau der Elektroden sorgfältig überwacht wird, um so die Elektroden von Anfang an relativ zueinander in die richtige Lage zu bringen.The advantages of the tube described here are largely due to that the electrodes are always kept at a precise distance. It is therefore important that the assembly of the electrodes is carefully monitored so as to protect the electrodes to bring them into the correct position relative to each other right from the start.

Dies wird in einer neuartigen Forrn dadurch erreicht, daß die Zylinder 37 und 52 mit Umfangsnuten 62 bzw. 63 an ihren inneren Enden versehen sind, wodurch ringförmige Schultern entstehen, auf denen die betreffenden Enden der zugehörigen Metallhülsen 38 und 51 ruhen. Die Hülsen sind mit ähnlichen ringförmigen Nuten an ihren inneren Oberflächen versehen, so daß die beiderseitigen Ringenden dicht ineinander passen.This is achieved in a new form in that the cylinders 37 and 52 are provided with circumferential grooves 62 and 63, respectively, at their inner ends, whereby annular shoulders arise on which the relevant ends of the associated Metal sleeves 38 and 51 rest. The sleeves are provided with similar annular grooves their inner surfaces provided so that the two-sided ring ends tightly together fit.

Die Zylinder 37 und 52 werden zuerst mit den zugehörigen Glasträgern 25 und 26 verbunden, und die Kathode 30 wird in den Ouetschfuß 27 eingesetzt. Dann wird die Nut 62 am Zylinder 37 beispielsweise auf einer Drehbank in einer solchen Tiefe angebracht, daß das Steuergitter 41 im richtigen Abstand von der Kathode gehalten wird, wenn die Hülse 38 auf den Zylinder 37 so weit aufgesteckt wird, daß das Ende der Hülse auf der Ringschulter 64 ruht. Der Zylinder und die Hülse werden dann in diesen Stellungen zusammengeschweißt. Um zu erreichen, daß das Ende des Zylinders 37 gleichzeitig die an der Nut der Hülse 38 vorgesehene Schulter berührt, ist es notwendig, das Ende des Zylinders entsprechend abzunehmen, wenn die Nut 62 gebildet wird.The cylinders 37 and 52 are first with their associated glass carriers 25 and 26 are connected, and the cathode 30 is inserted into the Ouetschfuß 27. then the groove 62 on the cylinder 37, for example, on a lathe in such a Depth mounted so that the control grid 41 is kept at the correct distance from the cathode when the sleeve 38 is pushed onto the cylinder 37 so far that the end the sleeve rests on the annular shoulder 64. The cylinder and sleeve are then in welded together these positions. To reach that end of the cylinder 37 touches the shoulder provided on the groove of the sleeve 38 at the same time, it is necessary to remove the end of the cylinder accordingly when the groove 62 is formed will.

:ach dem Zusammenbau der Steuergitterkonstruktion wird die Schirmgitterkonstruktion in ähnlicher Weise dadurch zusammengesetzt, daß die Nut 63 eine bestimmte axiale Tiefe 65 erhält, so daß das Schirmgitter 47 in dem gewünschten Abstand zum Steuergitter 41 angeordnet ist, wenn die Hülse 51 auf den Zylinder 52 so weit aufgesteckt wird, bis die Endringe ineinander passen.After assembling the control grid structure, the screen grid structure becomes composed in a similar manner in that the groove 63 has a certain axial Depth 65 is obtained so that the screen grid 47 is at the desired distance from the control grid 41 is arranged when the sleeve 51 is pushed onto the cylinder 52 so far until the end rings fit together.

An die vorbeschriebene Röhre können Spannungen bis zu 100, kV und darüber angelegt werden. Als Beispiel für eine vorteilhafte Ausbildung einer bestimmten Röhre sei erwähnt, daß eine Blockierung einer Röhre von 125 kV Anodenspannung bei Anlegen einer negativen Spannung von ungefähr 300, Volt an das Steuergitter und von ungefähr 1000 Volt an das Schirmgitter 47 erfolgt. Bei diesen Betriebsbedingungen ist der Verstärkungsfaktor ungefähr =120. Bei diesem besonderen Beispiel ist das Drahtgitter, aus dem die Gitter 41 und 47 gebildet sind, aus 0,127 mm starkem, mit Platin überzogenem 1N,lolybdändraht hergestellt, und es. sind 15 Drähte pro 2,54 cm vorgesehen. Die beiden Gitter und die Kathode weisen eine Wölbung mit einem Radius von ungefähr 3,3 cm auf. Der Abstand zwischen den am nächsten liegenden Oberflächen der Kathode 30 und des Steuergitters 41 ist ungefähr 1,118 mm, zwischen Steuergitter 41 und Schirmgitter 47 ungefähr 1,219 mm und zwischen dem Schirmgitter 44 und der Anode ungefähr 1,588 cm.Voltages of up to 100 kV and can be created over it. As an example of an advantageous design of a specific Tube should be mentioned that a blockage of a tube with 125 kV anode voltage Applying a negative voltage of approximately 300, volts to the control grid and of approximately 1000 volts to the screen grid 47. Under these operating conditions the gain factor is approximately = 120. In this particular example, that is Wire mesh, from which the grids 41 and 47 are formed, made of 0.127 mm thick, with Platinum plated 1N, lolybdenum wire made, and it. are 15 wires per 2.54 cm provided. The two grids and the cathode have a curvature with a radius about 3.3 cm. The distance between the closest surfaces the cathode 30 and control grid 41 is approximately 1.118 mm, between control grid 41 and screen grid 47 approximately 1.219 mm and between the screen grid 44 and the Anode approximately 1.588 cm.

Eine derartige Röhre hält sehr hohe Spannungen aus, wenn sie in einem eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden Öl zur Isolierung und Wärmeabführung eingetaucht ist. Während die bekannten Arten von Röhren beim plötzlichen Anlegen hoher Spannungen versagen, wie dies beispielsweise bei der Röntgenphotographie der Fall ist, hält die hier beschriebene Röhre unter gleichen Bedingungen solchen Spannungen stand. Die Gitter und die Kathode der vorbesehriebenen Röhre ergeben infolge ihrer vorbestimmten Krümmung in einer gemeinsamen Richtung bei Erwärmung eine minimale Ausdehnung in der gleichen. Richtung, ohne daß die Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Ferner sind die Gitterleitungen gegen die Heizspule und die Glas-Metall-Verbindungen gegen die verschiedene Potentiale aufweisenden Elektroden wirksam abgeschirmt, und außerdem werden die Elektroden ständig durch die Elektrodenträger starr an ihrer vorbestimmten Lage gehalten.Such a tube can withstand very high voltages when in a high dielectric constant oil for insulation and heat dissipation is immersed. While the known types of tubes when suddenly donned high voltages fail, as is the case, for example, in the X-ray photography of the Is the case, the tube described here holds such voltages under the same conditions was standing. The grid and the cathode of the vorbesehriebenen tube result from it predetermined curvature in a common direction when heated a minimal Expansion in the same. Direction without the risk of a short circuit. Furthermore, the grid lines are against the heating coil and the glass-metal connections effectively shielded against the electrodes having different potentials, and in addition, the electrodes are constantly rigidly attached to theirs by the electrode carriers held in a predetermined position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tetrode for switching high voltages with the aid of a low control voltage, which has a cathode, an anode, a control grid and a screen grid in a coaxial arrangement, characterized in that the effective surfaces of the cathode and the two grids have a meniscus-like shape, whose curvatures are directed towards the flat anode.

2. tetrode according to claim 1, characterized in that the curvature of the three electrodes is essentially the is the same and preferably has a radius of about 3.3 cm.

3. Tetrode according to claim 1 or 2, characterized in that the effective area of the cathode consists of a spirally wound emission organ.

4. Tetrode according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cathode on a Ouetsch foot (27) through two through the Ouetschfuß passing carrier (28, 29) is attached and that on one of the cathode supports (29) one perpendicular between the cathode and the pinch foot Disc-shaped shielding (61) extending to the tube axis is arranged (Fig. 1 and 4).

5. tetrode according to claim 4, characterized in that the the cathode bearing pinch foot runs out into a cylindrical tube wall part (24) (Fig. 1).

6. tetrode according to claim 1 or 2, characterized in that each of the two grids via a nickel sleeve (51 or 38) and an attached, made of an iron-nickel-cobalt alloy sleeve (52 or 37) with a coaxially to the tube wall part (24) extending cylindrical. Glass carrier (25 or 26) is connected (Fig. 1). Publications Considered: British Patent No. 346193.