DE1614566B1 - Indirectly heated supply cathode, especially MK cathode - Google Patents
Indirectly heated supply cathode, especially MK cathodeInfo
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Landscapes
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
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Die Erfindung betrifft eine indirekt geheizte Vor- weist, während der andere Zylindermantel an diesem
ratskathode, insbesondere MK-Kathode, für elek- Flansch gegenüber der Befestigungsstelle der
irische Entladungsgefäße mit einer großflächig Emissionsstoffträgerscheibe z.B. durch Löten beemittierenden
stirnseitigen porösen Emissionsstoff- festigt ist. Durch diese Maßnahme wird nicht nur
trägerscheibe, die im Betrieb einen emissions- 5 der Vorratsbehälter und der darüber befindliche
fördernde Substanz abgebenden Vorrat abdeckt, und mittlere Teil der porösen Emissionsstoffträgerscheibe,
einem aus einer zylindrischen Heizwendel bestehen- sondern vor allem auch in gleichem Maße der Randden
Heizelement sowie einem äußeren, als Strahlungs- teil (Randzone) der porösen Emissionsstoffträgerschutzmantel
dienenden Trag-Folienzylinder. Durch- scheibe durch die dort endenden dicken Wände als
wegs wird bei einem derartigen Kathodenaufbau das io Wärmeleitelemente erwärmt. Dadurch, daß der
Heizelement mit einem Isolierüberzug versehen und Heizer keine Isolierschicht aufweist, können aus
häufig auch noch zusätzlich mit einer entsprechenden dieser vor allem keine störenden Gasreste austreten
Kittmasse in den betreffenden Kathodenkörper ein- und gegebenenfalls noch die Temperatur des Heizers
gekittet, so daß eine mehr oder weniger feste Ver- niedriger gehalten bzw. der Heizer auch für eine
bindung mit einem relativ guten Wärmeübergang, 15 höhere Kathodentemperatur vorgesehen werden,
z. B. zum Vorratsbehälter und der porösen Eine besonders große Schockfestigkeit wird bei
EmissionsstofEträgerscheibe, hergestellt ist. In dieser einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch erreicht,
Form werden heute derartige Kathoden weitgehend daß z. B. die obere Schleife der zylindrischen Heizin
Wanderfeldröhren und Scheibenröhren verwendet. wendel an einem unmittelbar unterhalb des
Sie funktionieren zur .vollen Zufriedenheit, solange 20 Flansches zwischen den beiden dickwandigen
der Heizer in üblicher Weise mit Wechselstrom be- Wärmeleitelementen angeordneten Klemmring beaufschlagt
wird und keine zusätzliche Gleich- festigt wird. Gehaltert wird der Kathodenaufbau von
spannung zwischen Heizer und Kathode, also auch einem koaxialen, außen am Flansch des pilzförmigen
nicht zwischen Heizer und dem metallischen Katho- Kathodenträgers befestigten, insbesondere Foliendenmantel,
angelegt wird. Jedoch im Augenblick, in 25 zylinder, der an seinem anderen unteren Ende eine
dem der Heizer mit Gleichspannung betrieben wird nach innen ragende topfförmige Grundplatte auf-
und damit zumindest ein Heizerende gegenüber dem weist, an der isoliert die beiden Heizerzuleitungs-Kathodenkörper
eine Gleichspannung aufweist, stifte sowie mehrere kreisförmige, etwa den Quertreten
im Betrieb elektrolytische Zersetzungs- schnitt des Trage-Folienzylinders ausfüllende Straherscheinungen
in der zur Einkittung des Heizers ver- 30 lungsschutzbleche zentral befestigt sind. Dabei sind
wendeten Einkittmasse aus z. B. Aluminiumoxyd mit Vorteil die sehr massiven Heizerzuleitungsauf,
so daß ein Leckstrom zwischen Heizer und stifte durch sowohl in der Grundplatte als auch in
Kathodenmantel auftritt, der zu mehreren nachteili- einer dazu parallelen Abschirmscheibe eingelassene
gen Auswirkungen und schließlich zu einem voll- Buchsen aus Aluminiümoxyd gehaltert,
kommenen Kurzschluß zwischen Heizer und Kathode 35 Zur Verbesserung der Wärmeökonomie ist der
führen kann. Das Eintreten einer Elektrolyse inner- Trage-Folienzyrrndermantel in seinem unteren Behalb
des Isolationsmaterials hängt nämlich von der reich unterhalb der Heizwendel mit in Umfangs-Temperatur
nicht direkt, sondern exponential ab, richtung senkrecht zur Achse verlaufenden schmalen
so daß sich eine notwendige Kathodentemperatur- Schlitzen als Wärmebremse versehen,
erhöhung von 20° C schon bereits sehr nachteilig 40 Der eigentliche Vorratsbehälter aus einem dünnderart
auswirken kann, daß z. B. die Isolation über wandigen, an seinem unteren Ende mit einer nach
eine garantierte lange Lebensdauer nicht mehr mit innen topfförmig gebogenen Scheibe verschlossen,
Sicherheit beherrscht wird. kann nachträglich nach sonst fertigen! Kathoden-The invention relates to an indirectly heated pre-assembly, while the other cylinder jacket is fastened to this advice cathode, in particular MK cathode, for electrical flange opposite the attachment point of the Irish discharge vessels with a large-area emission material carrier disk, for example by soldering, on the front porous emission material. By this measure, not only is the carrier disk, which during operation covers a supply that emits emissions from the storage container and the conveying substance located above it, and the middle part of the porous emission material carrier disk, which consists of a cylindrical heating coil, but also the edge to the same extent Heating element as well as an outer carrier film cylinder serving as a radiation part (edge zone) of the porous emission material carrier protective jacket. With such a cathode structure, the heat-conducting element is heated through the thick walls ending there. Due to the fact that the heating element is provided with an insulating coating and the heater has no insulating layer, putty compound can often also escape into the cathode body in question with a corresponding one of these, above all, no disturbing gas residues, and possibly the temperature of the heater can also be puttied, so that a more or less fixed decrease or the heater can also be provided for a connection with a relatively good heat transfer, 15 higher cathode temperature,
z. B. to the storage container and the porous A particularly high shock resistance is produced in the case of EmissionsstofEträgerscheibe. In this one advantageous development achieved in this way, form today such cathodes are largely that z. B. the upper loop of the cylindrical heating traveling wave tubes and disc tubes are used. helix on a clamping ring arranged directly below the heater, as long as the flange between the two thick-walled heaters is acted upon in the usual way with alternating current and heat-conducting elements and no additional uniformity is tightened. The cathode structure is held by voltage between heater and cathode, i.e. also a coaxial, in particular foil-end jacket, which is applied on the outside of the flange of the mushroom-shaped not between the heater and the metallic cathode support. However, at the moment, in 25 cylinder, which at its other lower end has an inwardly protruding pot-shaped base plate from which the heater is operated with direct voltage and thus has at least one end of the heater opposite the one on which the two heater supply cathode bodies have a direct voltage, pins as well as several circular beam phenomena that fill the cross-step in operation with electrolytic decomposition cuts of the carrying film cylinder, in which anti-tarnish plates are centrally attached to cement the heater. Here are turned putty from z. B. aluminum oxide with the advantage of the very massive Heizerzuleitungsauf, so that a leakage current between the heater and pins occurs through both the base plate and in the cathode jacket, which leads to several disadvantageous effects of a parallel shielding disk and finally to a full sockets made of aluminum oxide held,
Short circuit between heater and cathode 35 which can lead to an improvement in the heat economy. The occurrence of an electrolysis inner-Trage-Folienzyrrndermantel in its lower Behalb of the insulation material depends namely on the rich below the heating coil with in circumferential temperature not directly, but exponentially from, direction perpendicular to the axis so that a necessary cathode temperature slots as Provide thermal break,
increase of 20 ° C already very disadvantageous 40 The actual storage container from a thin can affect that z. B. the insulation on walled, at its lower end with a after a guaranteed long service life no longer closed with an inside cup-shaped curved disc, security is mastered. can subsequently manufacture after otherwise! Cathode
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- aufbau derart in den Kathodenträger eingeschoben
steht deshalb darin, durch entsprechende konstruk- 45 werden, daß er mit seinem oberen gezinkten Rand
tive Änderungen die Verwendung der an sich für (Ende) die poröse Emissionsstoffträgerscheibe zen-Wechselstrom
geeigneten Heizeinrichtung auch für tral abstützt, während er an seinem unteren Ende,
Gleichstrom zu ermöglichen, ohne daß erhebliche z. B. mit dem verjüngten Teil des Kathodenträgers,
Nachteile, z. B. hinsichtlich der Wärmeökonomie, verlötet und verschweißt wird,
durch den Gleichstrombetrieb in Kauf genommen 50 Durch diese Maßnahme in Verbindung mit dem
werden müssen. Außerdem soll der Aufbau der Kathodenaufbau selber ist es mit besonderem VorKathode
so gestaltet werden, daß vor dem Ein- teil möglich, beim Zusammenbau den Vorratsbringen
der Vorratssubstanz bzw. deren Behälter die behälter als letzte Position einzusetzen, nachdem
einzelnen Bauteile, z. B. der Heizer, auf ihre vorher die übrigen Teile noch auf ihre Funktions-Funktionsfähigkeit
noch prüfbar sind. 55 fähigkeit, sozusagen im letzten Augenblick, geprüftThe object on which the invention is based is to build a structure inserted into the cathode carrier in this way, by means of appropriate construction, so that it changes the use of the zen alternating current that is suitable per se for (end) the porous emission material carrier disc with its upper notched edge Heating device is also supported for tral, while at its lower end to allow direct current without significant z. B. with the tapered part of the cathode support, disadvantages such. B. in terms of heat economy, is soldered and welded,
accepted by the direct current operation 50 This measure in connection with the must be. In addition, the structure of the cathode structure itself should be designed with a special pre-cathode in such a way that, prior to the unit, it is possible to use the supply of the supply substance or its container as the last position during assembly, after individual components, e.g. B. the heater, on their previously the other parts can still be tested for their functionality. 55 ability, so to speak at the last moment, tested
Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz be- werden können bzw. die poröse Scheibe noch mitThis is achieved with one that can be loaded in the first paragraph or with the porous disk
schriebenen indirekt geheizten Vorratskathode, ins- einer besonderen Schicht hinterlegt werden kann,written indirectly heated supply cathode, in particular can be deposited in a special layer,
besondere MK-Kathode, nach der Erfindung da- Nähere Einzelheiten der Erfindung sollen anspecial MK cathode, according to the invention
durch, daß die ohne Isolierüberzug ausgebildete Hand des in der Zeichnung rein schematisch imby that the trained without an insulating cover hand of the purely schematic in the drawing
Heizwendel selbsttragend (freitragend) zwischen 60 Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels erläutertHeating coil self-supporting (self-supporting) explained between 60 section illustrated embodiment
zwei koaxialen (konzentrischen) dickwandigen Zy- werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnistwo coaxial (concentric) thick-walled cylinders. Parts that are not essential for understanding
lindermänteln etwa gleicher Länge aus gut wärme- der Erfindung beitragen, sind darin fortgelassen oderCoats of about the same length contribute to the invention, are omitted or
leitendem Metall, wie z. B. Molybdän, angeordnet unbezeichnet geblieben.conductive metal, such as B. molybdenum, arranged remained unmarked.
ist und von denen der innere Zylindermantel als der Die Kathode selber besteht im wesentlichen aus eigentliche pilzförmige Kathodenträger den Vorrats- 65 zwei Bauteilen, nämlich aus einem eigentlichen behälter enthält und an seinem einen Ende einen Emissionsspender und dem betreffenden Heizbreiten Flansch mit einer ringförmigen Befestigungs- element. Der Emissionsspender wiederum besteht im stelle für die poröse Emissionsstoffträgerscheibe auf- wesentlichen aus einer porösen Emissionsstoffträger-and of which the inner cylinder jacket as the The cathode itself consists essentially of actual mushroom-shaped cathode carrier the storage 65 two components, namely from an actual one Contains container and at one end an emission dispenser and the relevant heating widths Flange with an annular fastener. The issuer, in turn, consists of the place for the porous emission material carrier disc - essentially made of a porous emission material carrier
scheibe 1, insbesondere aus Wolfram, die an dem Flansch 2 des eigentlichen pilzförmigen Kathodenkörpers oder -trägers 3 mittels einer ringförmigen Befestigungszone 4 befestigt ist Konzentrisch zu dem pilzförmigen Kathodenträger 3 ist ein weiterer dickwandiger Zylinder 5 aus gut wärmeleitendem Metall, z. B. Molybdän, derart angeordnet, daß er am Flansch 2 gegenüber der ringförmigen Befestigungszonc4 der Emissionsstoflträgerscheibe 1, z.B. durch Molybdänkarbid, angelötet ist. Zwischen den beiden dickwandigen Zylindermänteln 3 und 5 ist das Heizelement als frei tragende zylindrische Heizwendel 6 derart angeordnet, daß die beiden dickwandigen Zylindermäntel als sogenannte Wärmeleitelemente dienen. Von der Heizwendel sind die beiden Enden in zwei sehr dicke Heizeranschlußstil'te 7, z. B. mittels Lichtbogenschweißung, eingeschweißt. Die Heizeranschlußstifte 7 selber werden durch zwei Aluminiumoxydbuchsen 8 isoliert in einer Grundplatte 10 durch jeweils eine über das Stiftende geschobene Metallhülse 9 befestigt. Zentral an der Grundplatte IO sind zu dieser parallel derart voneinander distanzierte Strahlungsschutzbleche 11, 12 und 13 angeordnet, daß das der Grundplatte unmittelbar benachbarte Abschirmblech 11 für die Isolierbuchsen 8 noch als Führung dient." Gehaltert werden die Strahlungsschutzbleche durch einen zentralen Stift 14 ovalen Querschnitts und entsprechende Distanzstücke 16. Gehaltert wird der Kathodenaufbau durch einen Trage-Folienzylinder 17, der mit seinem einen Ende am äußeren Flansch 2 befestigt und an seinem unteren Ende mit der topfförmigen Grundplatte 10 verschweißt oder verlötet ist. wodurch die Verbindung zwischen Emissionsspender und Heizelement hergestellt ist. In dem pilzförmigen Kathodenträger 3 ist in Form eines dünnwandigen Zylinders 18 der Vorratsbehälter derart eingesetzt, daß sein oberer gezinkter Rand 19 die poröse Emissionsstoflträgerscheibe 1 zentral unterstützt, während sein unteres, mit einer topfförmigen Platte 20 verschlossenes Ende an dem verjüngten Teil 21 des Pilzträgers 3 verlötet oder verschweißt ist. Durch diese Aufbauform kann z. B. im Hinblick auf die Luftempfindlichkeit der Vorratssubstanz der Vorratsbehälter erst im letzten Augen- blick beim Zusammenbau eingefügt werden, wodurch die Möglichkeit für eine Funktionsüberprüfung der übrigen Bauteile gegeben ist. Für Kathoden mit besonders großer Schocktestigkeit ist außerdem noch ein Klemmring 22 vorgesehen, an dem die obere Schleife der Heizwendel befestigt ist. Dieser Klemmring ist unmittelbar unter dem Flansch des Kathodenträgers zwischen den beiden dickwandigen Zylindermänteln eingeklemmt und lediglich durch eine Madenschraube 23 gegen ein Verschieben gesichert.disk 1, in particular made of tungsten, which is attached to the flange 2 of the actual mushroom-shaped cathode body or carrier 3 by means of an annular fastening zone 4. B. molybdenum, arranged such that it is soldered to the flange 2 opposite the annular fastening zone 4 of the emission material carrier disk 1, for example by molybdenum carbide. Between the two thick-walled cylinder jackets 3 and 5, the heating element is arranged as a cantilevered cylindrical heating coil 6 in such a way that the two thick-walled cylinder jackets serve as so-called heat conducting elements. The two ends of the heating coil are divided into two very thick Heizeranschlussstil'te 7, z. B. by means of arc welding, welded. The heater connection pins 7 themselves are insulated by two aluminum oxide sockets 8 and secured in a base plate 10 by a metal sleeve 9 pushed over the end of the pin. Radiation protection plates 11, 12 and 13, which are spaced apart from one another in parallel, are arranged centrally on the base plate IO in such a way that the shielding plate 11 immediately adjacent to the base plate still serves as a guide for the insulating bushes 8. "The radiation protection plates are supported by a central pin 14 of oval cross-section and Corresponding spacers 16. The cathode structure is supported by a supporting film cylinder 17, which is fastened at one end to the outer flange 2 and at its lower end is welded or soldered to the cup-shaped base plate 10, whereby the connection between the emission dispenser and the heating element is established. In the mushroom-shaped cathode carrier 3, the storage container is inserted in the form of a thin-walled cylinder 18 in such a way that its upper toothed edge 19 supports the porous emission material carrier disk 1 centrally, while its lower end, closed with a cup-shaped plate 20, is on the tapered part 2 1 of the mushroom carrier 3 is soldered or welded. Through this design z. For example, with regard to the air sensitivity of the storage substance, the storage container can only be inserted at the last moment during assembly, which provides the opportunity for a functional check of the other components. For cathodes with particularly high shock resistance, a clamping ring 22 is also provided, to which the upper loop of the heating coil is attached. This clamping ring is clamped between the two thick-walled cylinder jackets directly under the flange of the cathode carrier and is only secured against displacement by a grub screw 23.
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