DE1275693B

DE1275693B - Storage cathode for electrical discharge vessels

Info

Publication number: DE1275693B
Application number: DE1965S0096427
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Huebner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-04-08
Filing date: 1965-04-08
Publication date: 1968-08-22
Also published as: GB1139555A; NL6604562A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

int. Cl.:int. Cl .:

HOIjHOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/04 German class: 21g-13/04

Nummer: 1 275 693Number: 1 275 693

Aktenzeichen: P 12 75 693.3-33 (S 96427)File number: P 12 75 693.3-33 (S 96427)

Anmeldetag: 8. April 1965 Filing date: April 8, 1965

Auslegetag: 22. August 1968Opening day: August 22, 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorratskathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der eine poröse, etwa 0,6 mm starke Emissionsstoffträgerscheibe aus hochschmelzendem Metall, wie Wolfram, einen größeren Durchmesser als 3 mm hat und von einem pilzförmigen Kathodenkörper getragen ist.The invention relates to a supply cathode for electrical discharge vessels, in which a porous, about 0.6 mm thick emission material carrier disk made of refractory metal, such as tungsten, a larger than 3 mm in diameter and supported by a mushroom-shaped cathode body.

Derartige Kathoden finden besondere Anwendung bei Kathodenstrahlröhren aller Art sowie bei Scheibenröhren und Lauffeldröhren auf dem Höchstfrequenzgebiet. Bei Kathoden mit einem größeren Durchmesser der Emissionsstoffträgerscheibe als 3 mm stellt man fest, daß im Betrieb ein mehr oder weniger starkes Durchsacken der Emissionsstoffträgerscheibe erfolgt, was sich in einer Krümmung der Scheibe nach innen zum Vorrat hin äußert und Veränderungen' der Geometrie und der damit im Zusammenhang stehenden Kenndaten der betreffenden Röhre zur Folge hat. Das Maß der Verformung hängt außer vom Durchmesser und der Dicke der porösen Emissionsstoffträgerscheibe der Kathode vor allem auch von der Höhe der im Betrieb anzuwendenden Brenntemperatur ab. Dieser Erscheinung kann bei der Herstellung der porösen Emissionsstoffträgerscheibe aber nur bis zu einem gewissen Grad durch geeignete Maßnahmen, z. B. durch besondere Auswahl des Preßdruckes, der Korngröße und der Sintertemperatur, entgegengetreten werden.Such cathodes are particularly used in cathode ray tubes of all types and in disc tubes and running field tubes in the high frequency range. For cathodes with a larger one Diameter of the emission material carrier disk than 3 mm one finds that in operation a more or Less pronounced sagging of the emission material carrier disk takes place, which results in a curvature of the Disc inwardly towards the reserve expresses and changes' the geometry and the related resulting characteristic data of the tube in question. The amount of deformation depends except for the diameter and the thickness of the porous emission material carrier disk of the cathode also depends on the level of the firing temperature to be used in operation. This phenomenon can occur with the production of the porous emission material carrier disc only to a certain extent suitable measures, e.g. B. by special selection of the pressure, the grain size and the Sintering temperature.

Auf der anderen Seite können Ausfälle von Kathoden auch dadurch auftreten, daß die Durchlässigkeit der porösen Emissionsstoffträgerscheibe nach ihrer Befestigung am Kathodenträger, insbesondere durch Löten oder Lichtbogenschweißen, z. B. zu groß oder zu ungleichmäßig geworden ist. Aber auch die Erwärmung auf Löt- oder Schweißtemperatur kann beim Zusammenbau der Kathode vor allen Dingen die Vorratssubstanz derart nachteilig verändern, insbesondere zersetzen, daß diese bei Inbetriebnahme der betreffenden Kathode hinsichtlich ihrer emissionsstoffördernden Aufgabe nicht mehr vollwertig ist.On the other hand, cathode failures can also occur due to the permeability the porous emission material carrier disk after its attachment to the cathode carrier, in particular by Soldering or arc welding, e.g. B. has become too big or too uneven. But also the warming on soldering or welding temperature can be especially important when assembling the cathode change the stock substance so disadvantageously, in particular decompose it, that it is at start-up the cathode in question is no longer fully-fledged with regard to its emission-promoting task.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, durch besondere konstruktive Gestaltung der Kathode und ihrer Einzelteile die beim Zusammenbau nach einem bisher üblichen Aufbau derartiger Kathoden bzw. erst im Betrieb auftretenden Störungen ohne nachteilige Beeinflussung bzw. Änderung der maßgeblichen Kenngrößen und -daten des betreffenden Entladungsgefäßes zu vermeiden. The object on which the invention is based is therefore to use special constructive Design of the cathode and its individual parts during assembly according to a previously common structure such cathodes or malfunctions occurring only during operation without adverse effects or changing the relevant parameters and data of the discharge vessel in question.

Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz beschriebenen Kathode für elektrische Entladungsgefäße mit einem stirnseitigen porösen Emissionsstoffträger nach der Erfindung dadurch, daß in eine Vorratskathode für elektrische EntladungsgefäßeThis is achieved with a cathode for electrical discharge vessels described in the first paragraph with a front porous emission material carrier according to the invention in that in a Storage cathode for electrical discharge vessels

Anmelder:Applicant:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, 8000 Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Erwin Hübner, 8000 MünchenDr. Erwin Huebner, 8000 Munich

zentrale Bohrung des Kathodenkörpers ein als Vorratsbehälter dienender, einseitig verschlossener Blechzylinder eingesteckt ist, dessen mit Einschnitten versehener oberer Rand als Auflage für die poröse Scheibe dient.central bore of the cathode body serving as a storage container, closed on one side Sheet metal cylinder is inserted, the upper edge of which is provided with incisions as a support for the porous Disc serves.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand eines in der Figur rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.Further details of the invention should be based on an embodiment example shown purely schematically in the figure explained.

Mit 1 ist darin der pilzförmige Träger bezeichnet, der im Bereich der durchgehenden zentralen Bohrung 2 relativ dickwandig ausgebildet ist und an seiner Stirnseite zur Befestigung der porösen Emissionsstoffträgerscheibe 3 einen breitflächigen Flansch 4 aufweist. Die Befestigung der Emissionsstoffträgerscheibe erfolgt durch Löten oder Lichtbogenschweißen. Um eine gleichmäßige Verteilung der emissionsf ordernden Substanzen zu gewährleisten, befindet sich unterhalb der Emissionsstoffträgerscheibe noch ein niedriger zylindrischer Hohlraum 5 von etwas geringerem Durchmesser als die Emissionsscheibe. Am äußeren Umfang des Kathodenträgers unterhalb des Flansches 4 ist der Heizer 6 in Form einer isolierten Wendel aufgekittet und von einem Blechmantel 7 umschlossen, der wiederum von einem Strahlungsschutzmantel 8, z. B. in Form eines Folienzylinders, umgeben ist. Die bisher beschriebenen Teile 1 bis 8 stellen die eine äußere Baugruppe dar. Die andere zweite, innere Baugruppe besteht aus dem eigentlichen Vorratsbehälter 9 in Form eines Blechzylinders, der an seinem unteren Ende durch eine stark nach innen gewölbte (eingebuchtete) Zylinderkappe 10 durch Lichtbogenschweißen verschlossen ist. An seinem oberen Ende ist der Blechzylinder derart ausgezinkt, daß zwischen den eingebrachten Spalten 11 vorstehende Wandungsteile 12 verbleiben. Mit den Stirnflächen dieser Wandungsteile wird der Vorratsbehälter 9 an der porösen Emissionsstoffträgerscheibe 3 bei seinem Einstecken als die eine Baugruppe in die andere Baugruppe zum Anliegen ge-1 denotes the mushroom-shaped carrier, which is relatively thick-walled in the area of the continuous central bore 2 and has a wide flange 4 on its end face for fastening the porous emission material carrier disk 3. The emission material carrier disk is fastened by soldering or arc welding. In order to ensure an even distribution of the substances which promote emissions, there is also a lower cylindrical cavity 5 with a slightly smaller diameter than the emission disk below the emission material carrier disk. On the outer circumference of the cathode support below the flange 4, the heater 6 is cemented in the form of an insulated coil and enclosed by a sheet metal jacket 7, which in turn is covered by a radiation protection jacket 8, e.g. B. in the form of a film cylinder surrounded. The parts 1 to 8 described so far represent an outer assembly. The other, second, inner assembly consists of the actual storage container 9 in the form of a sheet metal cylinder, which is closed at its lower end by a strongly curved (indented) cylinder cap 10 by arc welding is. At its upper end, the sheet metal cylinder is notched in such a way that protruding wall parts 12 remain between the introduced gaps 11. With the end faces of these wall parts, the storage container 9 is placed on the porous emission material carrier disk 3 when it is inserted as one assembly into the other assembly.

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bracht, so daß mit Sicherheit die poröse Emissionsstoffträgerscheibe zentral unterstützt ist und somit nicht infolge thermischer Belastung im Betrieb durchbiegen kann. Die beiden ineinandergesteckten Baugruppen werden an ihren unteren Rändern durch Lichtbogenschweißen miteinander dicht verbunden. Der wesentliche Vorteil des aus mindestens zwei Baugruppen bestehenden Aufbaues einer Vorratskathode gegenüber den bisher üblichen Aufbauten besteht vor allem darin, daß eine Funkrionserprobung, insbesondere eine Durchlässigkeitsbestimmung an der bereits am Kathodenträger befestigten porösen Emissionsstoffträgerscheibe sozusagen im letzten Augenblick vor dem endgültigen Zusammenbau vorgenommen werden kann, um eventuell beim Zusammenbau einer Gruppe eingetretene Störungen, z. B. durch den Schweiß- und Lötvorgang, noch feststellen zu können. Außerdem kann die poröse Emissionsstoffträgerscheibe noch nachträglich mit irgendeinem geeigneten Belag, z.B. aus Aluminiumoxyd, hinterlegt werden, wobei ein besonderer Vorteil darin besteht, daß dieser erst bei der Inbetriebnahme der betreffenden Kathode erwärmt zu werden braucht. Selbstverständlich können auch die übrigen Teile in den einzelnen Baugruppen vorher erprobt werden, wie z. B. die sehr wichtige Isolation des Heizers. Bei der Auswahl der Vorratssubstanz besteht durch die besondere Ausbildung der betreffenden inneren Baugruppe weitestgehende Freiheit insofern, als durch den innerhalb des eigentlichen Vorratsbehälters ziemlich hochgezogenen Bodens eine störende Erwärmung der Vorratssubstanz beim Zusammenbau nicht eintreten kann. Der Vorrat selber kann als loses Pulver oder als Tablette eingebracht oder aber auch im Bedarfsfall eingeschmolzen oder eingepreßt werden. Wesentlich für die beschriebene Kathode ist die absolute Gewähr, daß die poröse Emissionsstoffträgerscheibe wirklich zentral unterstützt ist und somit keine Durchbiegung im Betrieb eintreten kann.brings, so that with security the porous emission material carrier disc is centrally supported and therefore does not sag as a result of thermal stress during operation can. The two nested modules are through at their lower edges Arc welding tightly connected to each other. The main advantage of having at least two Assemblies existing structure of a supply cathode compared to the previously usual structures consists primarily in the fact that a function test, in particular a permeability determination on the porous emission material carrier disk already attached to the cathode carrier, so to speak in the last one Moment before the final assembly can be made, possibly during assembly malfunctions occurred in a group, e.g. B. by the welding and soldering process, still determine to be able to. In addition, the porous emission material carrier disc can also be added later any suitable covering, e.g. made of aluminum oxide, can be deposited, with a particular advantage consists in the fact that this is only heated when the cathode in question is put into operation needs. Of course, the other parts in the individual assemblies can also be tested beforehand become, such as B. the very important insulation of the heater. When choosing the stock substance there is Due to the special design of the internal assembly in question, the greatest possible freedom, than a disturbing one because of the rather raised floor inside the actual storage container Heating of the stock substance cannot occur during assembly. The stock itself can be introduced as a loose powder or tablet or, if necessary, melted or be pressed in. Essential for the cathode described is the absolute guarantee that the porous Emission material carrier disc is really supported centrally and therefore no sagging during operation can occur.

Claims

Patent claims:

1. Storage cathode for electrical discharge vessels with a porous, approximately 0.6 mm thick Emission material carrier disk made of refractory metal, such as tungsten, has a larger diameter than 3 mm and is carried by a mushroom-shaped cathode body, characterized in that that in a central bore of the cathode body (1) a serving as a storage container, closed on one side sheet metal cylinder (9) is inserted, the upper edge of which is provided with incisions (11) as a support for the porous disc (3) is used.

2. Cathode according to claim 1, characterized in that the forming the storage container Sheet metal cylinder (9) at the lower edge with a substantially inwardly protruding cylindrical Sheet metal cap (10) is closed by arc welding.

3. Cathode according to claims 1 and 2, characterized in that the mushroom-shaped Cathode support (1) made of a good heat-resistant material, such as molybdenum, and very is thick-walled.

4. A method for producing a cathode according to claims 1 to 3, characterized in that first the one substantially uniting the outer parts is assembled by soldering the thick-walled mushroom-shaped cathode carrier (1) on the end face of the porous emission material carrier disc (3) or arc welding and attached to the outer cylindrical surface below the flange (4) of the insulated heater (6) as a helix and cemented and surrounded by a radiation protection jacket (8) made of a film cylinder, and that then at its lower end with a substantially after inner curved cylindrical sheet metal capsule (10), closed sheet metal cylinder (9) as a storage container, filled with storage substance, is inserted into the central bore (hollow cylinder) of the mushroom-shaped cathode carrier (1) in such a way that the zinc-plated upper edge with its protruding parts (612) (end faces ) rests against the earth emission carrier disk (3) and that then subsequently both assemblies are connected to one another in that the lower edges of the storage container and the cathode carrier are welded together tightly in an arc.

5. A method for producing a cathode according to claim 4, characterized in that Function and insulation tests before the two assemblies are plugged together from the heater (6) and a transmission measurement from the porous emission material carrier disk (3), in particular with regard to the soldered or welded connection made and, if necessary, the tightness of the welded one Reservoir is controlled.

6. A method for producing a cathode according to claim 4 or 5, characterized in that that before the two assemblies are put together, the porous emission material carrier disc (3) is provided with a covering, e.g. made of aluminum oxide, from the inside.

1 sheet of drawings