DE1130934B - Indirekt geheizte Kathode mit geringer Heizstromleistung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

N18976 Vnic/21g

ANMELDETAG: 28. SEPTEMBER 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

7. JUNI 1962

Die Erfindung bezieht sich auf eine indirekt geheizte Kathode, die eine Heizstromleistung von weniger als 1 W erfordert und aus einem langgestreckten zylindrischen Träger besteht, dessen Längsachse parallel zur wirksamen Oberfläche der nächsten Elektrode angeordnet ist.

Es ist bereits eine indirekt geheizte Kathode bekannt, bei der eine geringe Heizleistung angestrengt wird. Ein mit seiner Achse in Emissionsrichtung angeordneter langer Kathodenzylinder ist dabei mit HiKe von kurzen Stützstreifen aus einer Nickel-Eisen-Legierung an einem weiteren Zylinder befestigt, der den Kathodenzylinder in einem Abstand umschließt. Der umschließende Zylinder soll die vom Kathodenzylinder abgegebene Wärme auf diesen zurückstrahlen. Da die gesamte Oberfläche dieser Anordnung jedoch relativ zur Emissionsfläche groß ist, werden trotz allem noch Heizstromleistungen von 2 bis 4 W benötigt. Wenn eine solche Kathode aus Batterien gespeist werden muß, insbesondere, wenn es sich um die Kathode einer Elektronenstrahlröhre handelt, die in tragbaren Fernsehgeräten oder Oszillographen mit Transistoren zusammenarbeiten muß, ist diese Heizleistung aber noch zu groß. Außerdem ist die verhältnismäßig lange Anheizzeit von etwa 0,5 bis 1 Minute nachteilig.

Die geschilderten Nachteile werden bei einer indirekt geheizten, langgestreckten, zylindrischen Kathode, deren Längsachse parallel zur wirksamen Oberfläche der nächsten Elektrode angeordnet ist und die mit Hilfe von zwei parallel zueinander verlaufenden, senkrecht zur Kathodenachse angeordneten Stützstreifen, gehaltert ist, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Stützstreifen, die etwa ebenso lang sind wie die Kathode und aus einem Metall oder einer Metallegierung mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und hoher Härte bestehen, einerseits mit den Enden der Kathode verbunden sind und andererseits an einer parallel zur Kathodenachse liegenden Isolierscheibe befestigt sind, während die Enden der Kathode derart von Zungen abgeschlossen sind, daß die Heizenergie der Kathode weniger als 1W, vorzugsweise 0,5 W, beträgt. Die Streifen können ein Ganzes mit dem Kathodenzylinder bilden, während vorzugsweise mindestens einer der Streifen auch ein Ende des Kathodenzylinders verschließt. Der Kathodenzylinder besteht vorzugsweise aus einer gebogenen oder gefalteten Metallplatte aus einer Legierung, die eine hohe Festigkeit und zugleich eine verhältnismäßig schlechte Wärmeleitung aufweist, wie Nickeleisen, wobei über diesen Zylinder ein zweiter Zylinder aus Nickel geschoben sein kann, auf dem die Emissionsschicht angebracht ist. Es hat sich herausgestellt, daß dabei eine

Indirekt geheizte Kathode
mit geringer Heizstromleistung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 2. Oktober 1959 (Nr. 243 986)

Friedrich Hermann Raymund Almer,
Adrianus Kuiper und Pieter Geert van Zanten,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

Heizstromleistung von 0,5 W ausreicht, während die Anheizzeit der Kathode nur 3 bis 4 Sekunden beträgt. Auch erweist sich die Streuung der Temperatur unterschiedlicher gleichartiger Kathoden bei dieser Ausführungsform als sehr gering, weil es sich herausstellt, daß die Wärmeableitung von den Enden der Streifen zum Isolierkörper stets gleich groß ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der die

Fig. 1 und 3 Seitenansichten einer bestimmten Ausführungsform einer Kathode nach der Erfindung, die in einem Elektronenerzeuger angewandt wird, darstellen, während

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ausführungsform der Fig. 1 und 3 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf diese Ausführungsform darsteilen.

In den Figuren besteht die Kathode aus einem Zylinder, der durch Falten einer Metallplatte 1 erzeugt ist und hier einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Kathode 1 ist durch eine Wehneltelektrode 2 umgeben. Die Kathode 1 wird von verhältnismäßig langen, schmalen Streifen 3 und 4 abgestützt, die parallel zueinander senkrecht zur Längsrichtung der Kathode angeordnet sind. Weil diese Streifen 3 und 4 lang sind, d. h. etwa ebenso lang wie die Kathode, ist

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die Wärmeableitung sehr gering, zumal diese Streifen 3 und 4 aus einem harten Material, wie Nickeleisen, bestehen, dessen Wärmeleitung schlecht ist. Weil das Material hart ist, kann der Querschnitt der StreifenS und 4 trotz der großen Länge sehr klein sein, zumal, da Versteifungsrippen 20 in diese Streifen gepreßt sind, wodurch sie bei sehr geringer Blechdicke eine hohe Steifigkeit erhalten. Der Streifen 4 ist mit einem breiten Teil 5 versehen, der den Kathodenzylinder auf dieser Seite abschließt. Weil sich das Material des Zylinders 1 weniger als Träger für die Emissionsschicht 12 eignet, ist auf den Zylinder 1 ein weiterer Nickelzylinder 10 aufgeschoben, der mit einer Zunge 11 versehen sein kann, die zum Abschluß dieses Endes des Kathodenzylinders dient.

Im Kathodenzylinder befindet sich ein Heizkörper 13, dessen Enden als isolierte gestreckte Drähte 15 zu den Stromzuführungsgliedern 16 geführt sind. Die Drahtenden 15 sind in der Nähe der Zunge 11 mit Isoliermaterial 14 überzogen. Die Glieder 16 sind je mit einem Stromzuführungsleiter 17 versehen. Um zu verhüten, daß aus der Kathode verdampfendes Metall eine leitende Brücke zwischen den Stützstreifen 3 und 4 und dem Wehneltzylinder 2 bildet, besteht der Isolierkörper, auf dem die Kathode befestigt ist, aus drei Glimmerplättchen 6, 7 und 8, wobei das Plättchen 7 einen geringeren Durchmesser als die Platte 6 hat, während der Wehneltzylinder mittels Zungen 19 an der Platte 8 befestigt ist. Die Glimmerplatten 6, 7 und 8 werden durch die Streifen 3 und 4 und den Bügel 9 zusammengehalten. Gegebenenfalls können besondere Schirme angebracht werden, um die Entstehung leitender Kriechstrecken über die Glimmerpiatte6 zwischen den Heizstromzuführungsgliedern 16 und 17 und den Streifen 3 und 4 zu vermeiden. Der ganze Elektronenstrahlerzeuger kann auf die übliche Weise durch an den Wehneltzylinder angeschweißte Stäbe 18 in isolierenden Stützstäben befestigt sein.

Anstatt aus Nickeleisen kann der Zylinder 1 auch selber aus Nickel bestehen. Die Streifen 3 und 4 können dabei aber aus Nickeleisen hergestellt und an kurze Zungen des Zylinders 1 angeschweißt werden. Der gesonderte Außenmantel 10 aus Nickel kann dann wegfallen, während die Zunge 11 in diesem Falle ein Teil des Zylinders 1 sein und gegebenenfalls auch zur Befestigung des Stützstreifens 3 dienen kann.

Weil sich die langen Streifen 3 und 4 senkrecht zur Längsachse der Kathode und parallel zueinander erstrecken, bewegt sich die Kathode bei seitlichen Ver-Schiebungen, zum Beispiel durch einen Stoß oder gegebenenfalls bei der Montage, gemäß ihrer Längsachse und parallel zur Oberfläche der Wehneltelektrode, wobei der Abstand von der Wehneltelektrode praktisch der gleiche bleibt, indem die Enden der Streifen 3 und 4 dabei Kreisbögen mit großem Durchmesser beschreiben, wie durch die gekrümmten Pfeile in Fig. 2 angegeben ist. Hierdurch ist es möglich, verhältnismäßig lange Streifen 3 und 4 zu verwenden, wie dies für die geringe Wärmeableitung notwendig ist, ohne daß sich Schwierigkeiten infolge von Abstandsschwankungen ergeben. Eine Verschiebung der Kathode wird außerdem durch die geraden Enden 15 des Heizdrahtes beschränkt. Die Montage hat nahezu keine Einwirkung auf den Abstand der Kathode von der Oberfläche des Wehneltzylinders 2, weil dieser Abstand genau bestimmt ist, wenn die erweiterten Teile 21 der Streifen 3 und 4 auf der Glimmerplatte 6 auf ruhen.

Obgleich eine einzige Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, kann sie auch bei anderen Röhrentypen, wie Verstärkerröhren, Abstimmanzeigeröhren und solchen Röhren, die nicht durch Transistoren ersetzt werden können, Anwendung finden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Indirekt geheizte, langgestreckte, zylindrische Kathode, deren Längsachse parallel zur wirksamen Oberfläche der nächsten Elektrode angeordnet ist und die mit Hilfe von zwei parallel zueinander verlaufenden, senkrecht zur Kathodenachse angeordneten Stützstreifen gehaltert ist, da durch gekennzeichnet, daß die Stützstreifen (3, 4), die etwa ebenso lang sind wie die Kathode (1) und aus einem Metall oder einer Metallegierung mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und hoher Härte bestehen, einerseits mit den Enden der Kathode verbunden sind und andererseits an einer parallel zur Kathodenachse liegenden Isolierscheibe (6, 7, 8) befestigt sind, während die Enden der Kathode derart von Zungen (5, 11) abgeschlossen sind, daß die Heizenergie der Kathode weniger als 1 W, vorzugsweise 0,5 W, beträgt.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenzylinder aus einer äußeren Nickelschicht (10) und einer inneren Schicht (1) aus Nickeleisen besteht, die mit den Stützstreifen (3, 4) ein Ganzes bilden.

3. Kathode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Kathode (1) von einem der Stützstreifen (3, 4) und das andere Ende von einer mit der äußeren Nickelschicht (10) ein Ganzes bildenden Zunge (11) abgeschlossen ist.

4. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstreifen (3, 4) mit den Zungen (5, 11), die die Enden des aus Nickel bestehenden Kathodenzylinderteiles (10) abschließen, verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 005 201.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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