DE1142664B - Gluehkathode - Google Patents

Description

INTERNAT. KL. HOIj

DEUTSCHES

PATENTAMT

H44917Vmc/21g

ANMELDETAG: 17. F E B RU AR 1962

BEKANNTMACHUNG DES ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 24. JANUAR 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine direkt oder indirekt geheizte blockförmige Glühkathode, insbesondere auf eine solche, die als Elektronenstrahlquelle in Elektronenkanonen verwendet wird.

Es ist bekannt, als Elektronenstrahlquellen, die einen Emissionsstrom in der Größenordnung von 100 mA und mehr liefern, blockförmige Glühkathoden zu verwenden. Diese Glühkathoden sind meist in sogenannten Elektronenkanonen eingebaut, welche an Elektronenstrahlgeräten, wie beispielsweise Elektronenstrahlglüh- oder Schmelzöfen, Elektronenstrahlschweißgeräten od. dgl., angesetzt sind. Die von den Elektronenkanonen ausgesandten Elektronenstrahlbündel dienen zu den erwähnten Zwecken. Besondere Schwierigkeiten bereitete es bisher, diese blockförmigen Glühkathoden während ihres Betriebes sorgfältig zentriert zu halten, da schon geringe Abweichungen aus der zentrierten Lage aus elektronenoptischen Gründen erhebliche Störungen bewirken. Außerdem war es sehr schwierig, bei den sehr hohen Betriebstemperaturen von beispielsweise etwa 2300° C bei Wolfram- oder Tantalglühkathoden den Emissionsstrom sicher zuzuführen. Gleichzeitig muß die Halterung so beschaffen sein, daß sie die Ausdehnungen des Glühkathodenblockes bei den hohen Betriebstemperaturen so aufnimmt, daß keine Dezentrierung eintritt. Bisher wurde diese Aufgabe so gelöst, daß man an die blockförmige Glühkathode mehrere gesickte oder ungesickte, radial verlaufende Bleche aus demselben Werkstoff, aus dem die Glühkathode besteht, befestigt, beispielsweise angeschweißt hat. Es hat sich aber gezeigt, daß solche Halterungen schon nach einer relativ kurzen Betriebszeit der Glühkathode infolge der erheblichen Temperatur- und Kräftewechselbeanspruchung brachen und auch während dieser Betriebszeit die Ausdehnungen des Glühkathodenblockes nicht gleichmäßig aufnahmen. Die Folge davon war, daß die Glühkathode häufig ausgetauscht und neu zentriert werden mußte. Dies ist nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich, wobei insbesondere ins Gewicht fällt, daß es sich bei den Elektronenkanonen um unter Vakuum zu betreibende Geräte handelt, die beispielsweise hinsichtlich der Dichtprobleme besonderer Sorgfalt bedürfen.

Diese Nachteile werden bei einer direkt oder indirekt geheizten blockförmigen Glühkathode, insbesondere bei einer Glühkathode, die als Elektronenstrahlquelle in einer Elektronenkanone eingebaut ist, in einfacher Weise erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß an der Glühkathode tangential mehrere, mindestens aber zwei Haltestäbe befestigt sind. In bevorzugter Ausführung sind in die Glühkathode tangential Glühkathode

Anmelder:

W. C. Heraeus G. m. b. H.,
Hanau/M., Heraeusstr. 12-14

Dr. Walter Dietrich, Hanau/M.,
ist als Erfinder genannt worden

mehrere, beispielsweise vier Nuten eingefräst oder eingeschnitten, in die jeweils ein Haltestab mit passendem Profil eingesetzt ist. Die Haltestäbe können gleichzeitig als Stromzuführungen dienen. Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet, daß die Ausdehnungen des Glühkathodenblockes bei den hohen Betriebstemperaturen gleichmäßig von den Haltestäben aufgenommen werden, ohne daß die Glühkathode dabei dezentriert wird. Außerdem ist eine sichere Zufuhr des Emissionsstroms gewährleistet. Die Biegebeanspruchung der in die Nuten eingesetzten Haltestäbe ist bei Wärmeausdehnung der Glühkathode sehr gering. Es tritt kein Brechen der Haltestäbe ein, auch nach einer Betriebszeit von größenordnungsmäßig etwa 100 Stunden und mehr. Ein häufiges Auswechseln und Neuzentrieren der Glühkathode, wie das bei den bisherigen Anordnungen der Fall war, entfällt praktisch bei der erfindungsgemäßen Anordnung. Ein nicht unwesentlicher Vorteil besteht noch darin, daß die gesamte Anordnung, die aus der blockförmigen Glühkathode und den Haltestäben besteht, also aus sehr einfachen Teilen, leicht zusammengesetzt und in eine Elektronenkanone eingebaut werden kann, wobei sie sofort zentriert ist und auch während des Betriebes zentriert bleibt.

In Fig. 1 ist die bisher übliche Halterung einer blockförmigen Glühkathode im Querschnitt und in der Aufsicht dargestellt. Die Bezugsziffer 1 ist der Glühkathode zugeordnet. An diese sind beispielsweise vier gesickte, radial verlaufende Bleche 2 angeschweißt.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung im Querschnitt und in der Aufsicht dargestellt. In die Glühkathode 3 sind vier Nuten tangential eingeschnitten oder eingefräst. In diese

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Nuten sind die Haltest'äbe 4 eingesetzt. Die freien Enden der Haltestäbe werden dann in übliche Halterungsvorrichtungen eingespannt.

Für viele Fälle genügen zwei oder drei Haltestäbe, bevorzugt werden jedoch Anordnungen mit vier Haltestäben.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Direkt oder indirekt geheizte blockiörmige Glühkathode, insbesondere Glühkathode, die als Elektronenstrahlquelle in einer Elektronenkanone eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Glühkathode (3) tangential mehrere, mindestens aber zwei, Haltestäbe (4) befestigt sind.

2. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Glühkathode tangential mehrere Nuten eingefräst oder eingeschnitten sind, in die die Haltestäbe (4) eingesetzt sind.

3. Glühkathode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Haltestäbe tangential an der Glühkathode befestigt oder tangential in eine entsprechende Zahl von Nuten eingesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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