DE2449796A1 - Vorratskathode fuer eine gittergesteuerte elektronenroehre und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Vorratskathode fuer eine gittergesteuerte elektronenroehre und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2 Hamburg 1, Steindamm 94
Vorratskathode für eine gittergesteuerte Elektronenröhre und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine gesinterte Vorratskathode für eine gittergesteuerte Elektronenröhre, bei der die Emission an den dem Steuergitter unmittelbar gegenüberliegenden Oberflächenbereichen der Emissionsfläche der Kathode herabgesetzt ist, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bei dichtegesteuerten Röhren (Trioden, Tetroden) ist es zur Erhöhung des Wirkungsgrades erwünscht, bei Laufzeitröhren (Klystrons, TWT) mit Gittersteuerung ist es notwendig, daß das Steuergitter an positive Spannungen gelegt wird. Die Höhe der positiven Spannung wird durch die zulässige Gitterverlustleistung begrenzt, da eine wesentliche Komponente dieser Leistung durch den Gittergleichstrom bei positiver Gitterspannung erzeugt wird. Diese Leistungsgrenze wird um so früher erreicht, Oe höher die Arbeitsfrequenz und je kleiner der Gitter-Kathode-
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Abstand sind. Zur Verringerung bzw. zur Vermeidung des Gitterstromes bei positiver Gitterspannung sind bereits verschiedene Maßnahmen angewendet worden.
So ist es bekannt, bei Oxidkathoden die dem Gitter direkt gegenüberliegenden Oberflächenbereiche der Kathode nicht mit Emissionspaste zu bedecken. Die Kathode kann dabei so ausgebildet sein, daß die nicht emittierenden Streifen die emittierende Oberfläche der Kathode so überragen, daß an den zur Kathodenoberfläche senkrechten Seitenflächen dieser Streifen durch die senkrecht endenden Feldlinien ein fokussierender Effekt entsteht, der die aus dem emittierenden Teil der ■ Kathodenoberfläche austretenden Elektronen in die Gitterlücken fokussiert (Candy stripe cathode).
Weiter ist es bekannt, (siehe DT-OS 2 029 675), zwischen dem Steuergitter und der Kathode ein Schattengitter anzuordnen, das auf Kathodenpotential liegt und das die dem Steuergitter gegenüberliegenden Kathodenteile abschattet. Auch hierbei wird durch die Seitenflächen des Schattengitters der Elektronenstrom fokussiert.
Die Herstellung einer solchen Kathode mit einem Schattengitter ist jedoch besonders aufwendig, insbesondere dann, wenn es sich um eine gesinterte, konkave Vortragskathode handelt. Ist die Kathode für ein bei sehr hohen Frequenzen arbeitendes Klystron vorgesehen, so führt die Lösung mit dem Schattengitter schon wegen der dann erforderlichen sehr geringen Abstände zu keinem Erfolg.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auf möglichst einfache Weise auch bei gesinterten, vorzugsweise konkav ausgebildeten Vorratskathoden mit kleinen Gitter-Kathoden-Abständen den Gitterstrom bei positiver Aussteuerung des Gitters möglichst weitgehend zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorratskathode der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die in der Emission herabgesetzten Oberflächenbereiche als fokussierend wirkende Vorsprünge des Kathodenkörpers ausgebildet sind.
Hierdurch ist es möglich, auf ein besonderes Schattengitter oder andere mit dem Kathodenkörper zu verbindende Teile zu verzichten.
Eine solche Vorratskathode kann dadurch hergestellt werden, daß die Vorsprünge durch die Emission herabsetzendes Verschmelzen der Oberflächenbereiche der Kathode gebildet werden. Das Verschmelzen kann dabei z.B. mit einem Elektronen-, Ionen- oder Laserstrahl erfolgen.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode nach der Erfindung besteht darin, daß die in ihrer Emission herabgesetzten Vorsprünge dadurch gebildet werden, daß die anderen (aktiven) Oberflächenbereiche der Emissionsfläche der Kathode durch ein Material abtragendes Verfahren zurückgesetzt und die so gebildeten vorspringenden Oberflächenbereiche passiviert werden. Das Abtragen des Materials kann dabei durch Funkenerosion oder durch Photoätzen geschehen und das Passivieren der Oberflächenbereiche der Vorsprünge durch Verschmelzen mit einem Elektronen- oder Laserstrahl. Es ist auch möglich, den Kathodenkörper bereits mit Vorsprüngen zu sintern, die dann, z.B..mit einem der genannten Verfahren, passiviert werden können.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenί
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorratskathode
und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorratskathode.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Kathodenkörper 1 eines ersten Ausfiihrungsbeispieles einer Vorratskathode nach der Erfindung. Auf der leicht konkaven Emissionsfläche 3 der Kathode sind die dem hier nicht dargestellten Steuergitter gegenüberliegenden Oberflächenbereiche 2 in ihrer Emission herabgesetzt und so ausgebildet, daß sie fokussierend wirkende Vorsprünge bilden. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß die entsprechenden Oberflächenbereiche 2 mit Hilfe eines Elektronen- oder Laserstrahls verschmolzen werden. Dadurch werden die Poren der Kathodenoberfläche geschlossen und so die Emission herabgesetzt und gleichzeitig durch das Verschmelzen Schmelzflächen und somit Vorsprünge gebildet, die fokussierend wirken.
Die fokussierende Wirkung der passivierten Teile der Kathodenoberfläche kann, wie dies das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, dadurch weiter verstärkt werden, daß die aktiv bleibenden Oberflächeribereiche 3a der Emissionsfläche der Kathode durch ein Material abtragendes Verfahren zurückgesetzt werden.
Dies kann vorzugsweise durch das Verfahren der Funkenerosion geschehen, das es gestattet, auch einen verhältnismäßig komplizierten Verlauf der Vorsprünge 2, der ja dem des Steuergitters entsprechen muß, herauszuarbeiten. Die Oberflächen der VorSprünge werden dann wieder durch Verschmelzen mit einem Elektronen- oder Laserstrahl passiviert.
Es ist auch möglich, den Kathodenkörper mit Vorsprüngen, wie ihn die Fig. 2 zeigt, als Ganzes durch Sintern herzustellen und dann die Oberflächenbereiche der Vorsprünge zu passivieren.
Patentansprüche:
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Claims (7)

Patentansprüche:
1.)Gesinterte, vorzugsweise konkav ausgebildete Vorratskathode für eine gittergesteuerte Elektronenröhre, bei der die Emission an den dem Steuergitter unmittelbar gegenüberliegenden öberflächenbereichen der Emissionsfläche der Kathode herabgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Emission herabgesetzten Oberflächenbereiche (2) als fokussierend wirkende Vorsprünge des Kathodenkörpers (1) ausgebildet sind.
2. Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2) durch die Emission herabsetzendes Verschmelzen der Oberflächenbereiche der Kathode gebildet werden.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschmelzen mit einem Elektronen- oder Laserstrahl erfolgt.
4. Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Emission herabgesetzten VorSprünge dadurch gebildet werden, daß die anderen (aktiven) Oberflächenbereiche (3a) der Emissionsfläche der Kathode durch ein Material abtragendes Verfahren zurückgesetzt und die so ausgebildeten vorspringenden Oberflächenbereiche (2) passiviert werden (Fig. 2).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Material abtragendes Verfahren die Funkenerosion angewendet wird.
6. Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenkörper bereits mit Vorsprüngen gesintert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche der Vorsprünge durch Verschmelzen mit einem Elektronen-, Ionen- oder Laserstrahl passiviert werden.
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ORIGINAL INSPECTED*
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DE2449796A 1974-10-19 1974-10-19 Vorratskathode für eine gittergesteuerte Elektronenröhre und Verfahren zu ihrer Herstellung Expired DE2449796C3 (de)

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