Elektrische Anzeigerohre alt thermischer Kathode, insbeaondere
Braunaohe R8hre
Bei hoohbelasteten Senderohren verwendet man thorierte Wolfram-
Fadenkathoden, kurz Thoriomkathoden genannt, da sie sehr hohe
Emissionen besitzen, gegen Jonenbeachnss wegen ihrer selbsttätiger
Regeniernng anempfindlioh undausserde spratzfeatsind.
Daher können diese Kathoden bis zum Sattigungsstrom aaagefahran
werden. Bei Braonechen RShren hat man derartige Kathoden trotz
ihreran siohbekannten Vorteile bisher nicht angewendete und
zwar insbesondere. deswegen weil sie durch ihre mit der hohen
Be-
triebspeaperatar verbundenen Lichtaustrahlang den Schirm aetf-
hellen.
Die Erfindung schlägt jetzt vor entgegen der bisherigen Auffas-
sang Thoriuafadeakathoden in Braansohen Röhren in Verbindang
ait einer Liohtabachirmong zwischen Leohtsohira und Thorio
-
kathode sa verwenden. Die uns grlindet sich auf die Erkomt-
me, dann Thoriaaskathoden wegen ihrer MSMren spezifischen Exmissi-
on Nnd trotz der höheren eaperaturgesohwindigkeiten der Elk-
tronen noch schärfere Braoasohe Rohren liefern als solche mit
den
bisherigen-Kathoden zu erzielen waren. Die Liohtabschiraangkann
in einer aufgedampften Alumdniumehicht hinter dem leuchteobirn
bestehen, allerdings mass diese dann so dick sein, dass sie
die
Liohtaasatrahlung der Kathode absorbiert, während die bisher
an-
gewendeten Aluminiumsohichten im allgemeinen alle leicht durch-
scheinen gemacht wurden, um den Elektronen auf dem Wege zum
Leuchtachirm einen möglichst geringen Wideretand entgegenzusetzen.
Denn fUr die bisher durchweg benutzte indirektgeheizte Oxyd-
kathoden bestand das Problem der Liohtemission nicht and war
eine Aluminiamsohicht als Lichtabschirmang nicht erforderlieh.
Die Schicht auf dem Leachtsohira kann auch aus einem niohtlei-
leaden lichtabsorbierendenMaterial bestehen,zBaoaeiner
letallsohioht, die direkt auf dem Leuchteohirm ohne Zwischen-
schaltang einer Kollodiumschicht erzeugt wird.
Die Abbildung 1 zeigt ein uafahrogabeiapiel einer derartigen
Braunachea Röhre mit einer Thoriomkathode K, einem Wehaeltzylinder
W und ainer Anode &.
Electric indicator tubes old thermal cathode, in particular
Brown-high pipe
Thoried tungsten is used for highly stressed transmitter tubes.
Filament cathodes, briefly called thorioma cathodes, because they are very high
Own emissions against Jonenbeachnss because of their automatic
Regeneration is susceptible to dust and irritation.
Therefore, these cathodes can run up to the saturation current aaagefahran
will. In Braonechen RShren one has such cathodes in spite of this
Their well-known advantages have not yet been used and
in particular. because of their high
Triebspeaperatar connected light beamang the screen aetf-
bright.
The invention now proposes contrary to the previous view
sang Thoriuafade cathodes in Braansohen tubes in connection
ait a Liohtabachirmong between Leohtsohira and Thorio -
use cathode sa. Which is based on the discovery
me, then thoria cathodes because of their MSMren-specific excretion
on and despite the higher overall electrical speeds of the electrical
tronen deliver even sharper Braoasohe tubes than those with the
previous cathodes were to be achieved. The Liohtabschiraang can
in a vapor-deposited aluminum layer behind the light bulb
exist, but then measure it to be so thick that it
Absorbed Liohtaasa radiation from the cathode, while the previously
turned aluminum layers in general all slightly through
seem to have been made to move the electrons towards
Oppose the lampshade with as little resistance as possible.
Because for the indirectly heated oxide
cathodes the problem of the emission of light did not exist and was
an aluminum is not required as a light shield.
The layer on the Leachtsohira can also consist of a non-conductive
light-absorbing material, e.g.
letallsohioht, which are placed directly on the lampshade without intermediate
schaltang a collodion layer is generated.
Figure 1 shows an example of one of these
Braunachea tube with a thorioma cathode K, a Wehaelt cylinder
W and ainer anode &.
Die von der Kathode ausgehenden Lichtstrahlen L werden durch die lichtabsorbierende
Schicht S von der Leuchtstoffschicht P abgeschirmt. Die Schicht S ist unmittelbar
auf der Leuohtstoffsehioht P aufgebracht.The light rays L emanating from the cathode are absorbed by the light
Layer S is shielded from the phosphor layer P. Layer S is immediate
applied to the Leuohtstoffsehioht P.
Als wietere Möglichkeit der Lichtabschirmung wird erfidungsgemäss
auf eine Ausführung mit gekrümmtem Elektrodensystem wie bei einer Jonenfalle hingewiesen,
die allerdings besonders für den gewünschten Zweck weder direktes Licht noch Streulicht
von der Kathode in Schirmrichtung austreten lassen darf und daher entsprechend angespannt
werden muss. Ein zweckmäaaiges Mittel hierzu besteht neben einer entsprechenden
konstruktiven Ausbildung noch darin, die Elektrodenteile, die vom Licht getroffen
werden können, mit Russ, Kollag oder einem dunklen, eventuell gleichzeitig getternden
Metallpulver zu überziehen, wie Zirkon, Zer oder Wolframpulver. Abbildung 2 zeigt
ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel. und zwar nur den Röhrenhals einer Braunschen
Röhre
mit der Kathode Kg dem Wehneltzylinder W und dem wie bei
Jonenfallen üblichen gekrümmten Anodenzylinder A. Gegenüber einer normalen Jbnenfalle
muss die Krümmung der Anode gegebenenfalls stärker gemacht werden, damit das direkte
Licht L von der Kathode X nicht aus de@ Anodenblende austreten kann. Das Streulicht
wird durch die liohtabsorbierende Schicht R genügend abgeschwächt.According to the invention, another possibility of light shielding is a design with a curved electrode system like an ion trap, which, however, especially for the desired purpose, must not allow direct light or scattered light to escape from the cathode in the shielding direction and must therefore be tensed accordingly. A useful means for this, in addition to a corresponding structural design, is to coat the electrode parts that can be hit by light with soot, collag or a dark, possibly simultaneously gettering metal powder, such as zircon, cerium or tungsten powder. Figure 2 shows a related embodiment. and only the tube neck of a Braun tube with the cathode Kg the Wehnelt cylinder W and the like at
Ion traps, the usual curved anode cylinder A. Compared to a normal anode trap, the curvature of the anode may have to be made stronger so that the direct light L from the cathode X cannot escape from the anode screen. The light-absorbing layer R attenuates the scattered light sufficiently.
Als weitere Massnahme wäre bei der Jbnenfalle evtl. noch tfafür zu
sorgen, dass Streulicht nicht auf dem Umweg über Reflektion vom RHhrenfuss auf den
Schirm gelangen kann, dehe man müsste die Elektrode so gestalten, dass sie dieses
Licht abdecken kann, was in Abbildung 2 durch den Kragen Kr erreicht wird.As a further measure, in the case of an incident, tfor would also be applicable
ensure that scattered light does not go through reflection from the RHhrenfuss to the
Screen can reach, dehe one would have to design the electrode so that it this
Light can cover what is achieved in Figure 2 by the collar Kr.
Eine grundsätzliche andere Art der Liohtabschirmung ist durch eine
spezielle Konstruktion der Kathode möglich. Ein Beispiel hierfür ist in Abb. 3 dargestellt.
Die Kathode besteht aus einer Spirale mit einem derartigen Durchmesser und ist gegenüber
der Blende derart angeordnet, dass das von der Kathode ausgehende Licht nicht durch
dies Blende B des Wehnelt W hindurchtreten kann, während die Raumladung im Innern
der Spirale als Ausgangspunkt der Elektronenstrahlen vor der Blende sitzt. Ein in
die Spirale und z. T.
In die Blende ragender Draht auf positiver Spannungkann als
Baumladungsgitter dienen. Der Wehneltzylinder ist im Innern
Bit
einer lichtabsorbierenden Schicht R. z. B. aus oben genannten
Materialien, und mit einemxdas Streulicht abdedtenden Kragen
Er
versehen. Die gleiche Ausführung ware mit einer indirekt geheiz-
ten Thoriumkathode deniba, die als Hohlzylinder wie die Spirale
angeordnet ist und durch eine außerhalb des Zylindern vorhandene
Wolframapirale geheizt werden wlirde. Auch eine Anordnung nach
Abb. 1 wurde den Forderungen entsprechen. Hier besteht die
Kathode aus zwei einander gegenüberstehenden halbrand gebogenen
Drahtstacken mit geraden Fortsetzungen, die an den Haltedrahten
D befestigt sind. Ebenso kann die Kathode aus einem Drshtring
mit Fortsetzung en bestehen. Der Berstellungsgang der Kathode
selbst ist iia allgemeinen folgender,
Wolframdraht mit l-2% Thoriuaoxyd wird als Grundaaterial benutzt
und damit das Röhrenaystemmit sämtlichen Elektroden angefertigt
und in den Kolben eingeschmolzen. Nach dem Ausheizen wird die
Kathode ausgeglüht und dann in einer Kohleawasaeratoffatmosphäre
geglüht. Dabei bildet sich eine Wolfram-Karbidschicht, deren
Stärke aufgrund der schlechten Leitfähigkeit von Wolfram-Karbid
dadurch bestimmt wird, dass der Widerstand der Kathode während
dieses sogenannten Karburierens gemessen wird. Eine gewisse
Dicke
der Xathodenschicht ist fUr die Elektronenemission wichtig,
ande-
rerseits macht eine zu starke Karburierung die Kathode spröde.
Der Zweck der Wolfram-Karbidschicht ist der, das Thoriumoxyd
zu
reduzieren, worauf sich das Thorium in dünner Schicht auf der
Kathode verteilt. Diese sogenannte Formierung geschieht durch
kurzes Rochheizen der Kathode nach dem Abziehen der Röhre von
der Pumpe. Im Betrieb ergänzt sich das Thorium dank ständiger
Wirkung der Karbidochicht. Bei Röhren mit kleinerem Kolben
wird
die Karburierung an der Pumpe beim normalen Pumpvorgan vorge-
nommen. Das lässt sich bei Bramachen Röhren schlecht durch-
führen. Die Erfindang sieht daher vor, dass die Kathoden, vor
dem
Einschmelzen in den Kolben karburiert werden. Man baut also
die
Kathode gegebenenfalls schon auf die Quetschfüsae oder drgl.
auf und karburiert immer eine ganze Serie von Kathoden Igleich
zeitig in einem speziellen Rezipienten. Danach schmilzt man
die
Kathoden in die Braunschen Röhren ein. Dieses Verfahren hat den
Vorteil, dass die Kathode sich nach dem Karburieren schon ent -spannt hat, also
kein Verziehen der Kathode mehr in der Röhre vorkommen kann.A fundamentally different type of light shielding is possible through a special construction of the cathode. An example of this is shown in Fig. 3. The cathode consists of a spiral with such a diameter and is arranged opposite the diaphragm in such a way that the light emanating from the cathode cannot pass through this diaphragm B of the Wehnelt W, while the space charge inside the spiral acts as the starting point for the electron beams in front of the diaphragm sits. One in the spiral and z. T. Wire protruding into the diaphragm at positive voltage can be considered as
Tree cargo grids serve. The Wehnelt cylinder has a bit inside
a light absorbing layer R. z. B. from above
Materials, and with a collar to remove the scattered light
Mistake. The same design would be with an indirectly heated
ten thorium cathode deniba, which as a hollow cylinder like the spiral
is arranged and by an existing outside of the cylinder
Tungsten spiral would be heated. Also an arrangement according to
Fig. 1 would meet the requirements. Here is the
Cathode made of two opposing half-edges curved
Stacks of wire with straight continuations attached to the holding wires
D are attached. The cathode can also consist of a thrust ring
with continuations. The preparation process of the cathode
itself is iia generally the following,
Tungsten wire with 1-2% thorium oxide is used as the basic material
and thus the tube system with all electrodes is made
and melted into the flask. After baking, the
Annealed cathode and then in a carbon dioxide atmosphere
annealed. A tungsten carbide layer is formed, whose
Strength due to the poor conductivity of tungsten carbide
is determined by the resistance of the cathode during
this so-called carburizing is measured. A certain thickness
the xathode layer is important for electron emission, other-
On the other hand, excessive carburization makes the cathode brittle.
The purpose of the tungsten carbide layer is to protect the thorium oxide
reduce, whereupon the thorium is deposited in a thin layer on the
Cathode distributed. This so-called formation happens through
Briefly heating the cathode after removing the tube from
the pump. In operation, the thorium complements each other thanks to constant
Effect of the carbide layer. For tubes with a smaller piston
carburization on the pump during normal pumping
took. This is difficult to achieve with Bramachen tubes.
to lead. The invention therefore provides that the cathodes, before
Melting in the flask to be carburized. So you build them
Cathode possibly already on the pinch foot or the like.
and always carburizes a whole series of cathodes
early in a special recipient. Then you melt them
Cathodes in the Braun tubes. This process has the advantage that the cathode has already relaxed after carburizing, so that the cathode can no longer warp in the tube.
Man kann dabei vor dem endgültigen Einschmelzen die Kathode an den
Haltedrähten, die bekanntlich im Betrieb kalt bleiben, nachjustieren. Ein Auf bau.,
der sich für derartige Thoriumkathoden
eignet, ist in Abb. 5 dargestellte Q ist der Quetschfues, der
die
Haltedrahte D trägt « An dem Quetsohfuss sind befestigt der
Wehneltzylinder W mit der Blende B, die Haarnadelkathode K
und
die Glasstäbe D die die Anode A tragen. Die Haltedrähte, die
die
Anode tragen, sind durch Glasklumpen V verbunden, ao daso man
die durch Biegen naohjustieren kann, ohne die Kathode selbst
mechnaisch zu beanspruchen. Eine Verbesserung des Aufbauen
der Kathode tat in Abb. 6, die gegenüber Abb. 5 um 900 gedreht
18t
gezeigt. Dort ist nur der Quetaohfuss mit der auf die Haltedrähte
D aufgebauten Kathode K dargestellt, der Glasklumpen V trägt aber noch einen zusätzlichen
von D isolierten Haltedraht D, der seinerseits einen dünnen Wolframdraht D2 aufspannt,
so dass die Kathode völlig starr steht. In der in Abb. 5 dargestellten Ebene kann
sich die Kathode sowieso nicht bewegen.You can readjust the cathode on the holding wires, which are known to remain cold during operation, before the final meltdown. A construction. Which is suitable for such thorium cathodes suitable, is shown in Fig. 5 Q is the pinch foot, which the
Holding wire D carries «The
Wehnelt cylinder W with aperture B, the hairpin cathode K and
the glass rods D that carry the anode A. The retaining wires that hold the
Wear anode are connected by glass lumps V, ao daso man
which can be adjusted by bending, without the cathode itself
to be mechanically stressed. An improvement in the build
the cathode did in Fig. 6, the one rotated by 900 compared to Fig. 5
shown. There is only the Quetaohfuss with the one on the holding wires
D constructed cathode K is shown, but the glass lump V also carries an additional holding wire D insulated from D, which in turn spans a thin tungsten wire D2 so that the cathode is completely rigid. In the plane shown in Fig. 5, the cathode cannot move anyway.