DE2460193A1

DE2460193A1 - ELECTRON TUBE

Info

Publication number: DE2460193A1
Application number: DE19742460193
Authority: DE
Inventors: Pierre Gerlach; Roger Hoet
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-12-19
Publication date: 1975-07-17
Also published as: US3930179A; JPS5096173A; JPS5856937B2; DE2460193B2; FR2255698A1; FR2255698B1; GB1483388A

Description

75008 PARIS / Frankreich75008 PARIS / France

Our reference: T 1709

ElektronenröhreElectron tube

Die Erfindung betrifft Elektronenröhren mit Gittern, bei denen die verschiedenen Elektroden, nämlich die Katode, das bzw. die Gitter und die Anode alle eine zylindrische Form haben und um eine gemeinsame Achse angeordnet sind, welche die Röhrenachse ist.The invention relates to electron tubes with grids which the various electrodes, namely the cathode, the grid (s) and the anode are all cylindrical Have shape and are arranged about a common axis which is the tube axis.

Bei Röhren mit diesem Aufbau, der insbesondere derjenige von Kurzwellen-Sendetrioden ist, ist der emittierende Teil der Katode aus. Drähten gebildet, die im Abstand voneinander liegen. Dies ist der Fall bei Käfigkatoden, die aus einem zylindrisch gerollten Metallgitter bestehen, das mit Trägern verbunden ist; dies ist auch bei Nadelkatoden der Fall, bei denen die Drähte die Form von Nadeln haben, die zwischen den beiden Enden des Zylinders ausgespannt sind.In tubes with this structure, which is in particular that of shortwave transmission triodes, the emitting Part of the cathode. Wires formed that are spaced from each other. This is the case with cage cathodes, which consist of a cylindrically rolled metal grid connected to supports; this is also at Needle cathodes the case where the wires take the form of Have needles stretched between the two ends of the cylinder.

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lei/Gllei / Gl

Unabhängig von ihrer genauen Form sind derartige Katoden wegen der Drahtstruktur stets leichte und weitgehend unterteilte Bauteile, die mechanischen Schwingungen unterworfen sind, die ihre Stabilität beeinträchtigen. Die Bedeutung dieser Stabilitätsprobleme ist zu ermessen, wenn man bedenkt, daß bei bestimmten Röhren die Katoden beträchtliche Abmessungen erreichen, wie die Abmessungen von Zylindern mit 120 mm Durchmesser und mehr über 300 mm Höhe,und daß ihre Betriebstemperatur im Fall der am stärksten emittierenden Materialien 1650° C beträgt.Such cathodes are independent of their exact shape Due to the wire structure, components that are always light and largely subdivided, the mechanical vibrations are subject to affect their stability. The importance of these stability problems can be assessed considering that in certain tubes the cathodes reach considerable dimensions, such as the Dimensions of cylinders with a diameter of 120 mm and more than 300 mm in height, and that their operating temperature in the case of the most emissive materials is 1650 ° C.

Die Gitter (bzw. im Pail einer Triode das einzige Gitter) sind koaxial zu der Katode angeordnete Zylinder, welche die Katode umgeben, wobei das erste Gitter außerdem aus elektronischen Gründen einen Durchmesser aufweist, der kaum größer als derjenige der Katode ist. Dieses Gitter hat, ebenso wie die Katode, eine sehr stark unterteilte Struktur und eine geringe Dicke, da diese beiden Bedingungen für eine gute Durchlässigkeit gegenüber dem Elektronenbündel notwendig sind. Das gleiche gilt für die anderen Gitter aus den gleichen Gründen. Die Gitter erscheinen somit schließlich ebenfalls als leichte und stark unterteilte Teile, die mechanischen Schwingungen unterworfen sein können.The grid (or the only grid in the pail of a triode) are cylinders arranged coaxially to the cathode, which surround the cathode, the first grid also being made of Electronic reasons has a diameter that is hardly larger than that of the cathode. This grid Like the cathode, it has a very subdivided structure and a small thickness because of these two conditions are necessary for good permeability to the electron beam. The same applies the other grids for the same reasons. The grids thus finally also appear as light and heavily divided parts that can be subject to mechanical vibrations.

Die Gitter können, ebenso wie die Katode, aus Metall bestehen oder aus Graphit hergestellt sein, wie es bei den modernsten Ausführungen der Röhren der Pail ist, auf die sich die Erfindung bezieht. Unabhängig von dem für die Herstellung, der Gitter verwendeten Material besteht das Problem ihrer mechanischen Stabilität. Dieses Problem ist umso wichtiger, als der Abstand zwischen der Katode und dem ersten Gitter, wie zuvor erwähntThe grids, like the cathode, can be made of metal consist or be made of graphite, as is the case with the most modern designs of the tubes of the Pail, to which the invention relates. Regardless of the material used to manufacture the grille there is the problem of their mechanical stability. This problem is even more important as the distance between the cathode and the first grid as previously mentioned

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wurde, stets sehr klein ist und die an diesen Teilen auftretenden Schwingungen "beträchtliche Änderungen dieses Abstandes ergeben können; solche Abstandsänderungen sind für den richtigen Betrieb der Röhre schädlich. Es ist noch hinzuzufügen, daß bei Katoden, die bei der zuvor angegebenen hohen Temperatur arbeiten, das erste Gitter im Betrieb auf eine Temperatur von 1250° C gebracht wird.is always very small and the vibrations occurring in these parts "considerable changes this distance can result; such changes in spacing are detrimental to the proper operation of the tube. It should also be added that in the case of cathodes operating at the high temperature indicated above, the first grid is brought to a temperature of 1250 ° C during operation.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Elektronenröhre mit zylindrischem Aufbau, bei der die Katode und die Gitter eine³ im Vergleich zu bekannten Röhren gleicher Art verbesserte Stabilität gegenüber mechanischen Schwingungen aufweist.The aim of the invention is to provide an electron tube having a cylindrical structure in which the cathode and the grids ³ is a same as compared to known tubes kind improved stability to mechanical vibrations having.

Bei der Elektronenröhre nach der Erfindung ist die Katode in der Achsrichtung der Röhre in zwei oder mehr Teile unterteilt. Im Gegensatz zu der beim Stand der Technik gewählten Anordnung haben diese Teile aber voneinander verschiedene Durchmesser. Ferner weist das erste Gitter bzw. im Fall einer Triode das einzige Gitter eine Durchmesseränderung auf den Höhen der Trennzonen zwischen den verschiedenen Teilen der Katode auf.In the electron tube according to the invention is the Cathode divided into two or more parts in the axial direction of the tube. In contrast to the state of the However, the arrangement chosen by the technique, these parts have different diameters from one another. Furthermore, the first grid or, in the case of a triode, the only grid, a change in diameter at the heights of the separation zones between the different parts of the cathode.

Im Pail von Röhren mit mehreren Gittern weisen die übrigen Gitter nach der Erfindung·gegebenenfalls auch die gleiche Form auf. Auch die Anode nimmt diese Form an.In the pail of tubes with several grids, the rest point Grating according to the invention · possibly also the same shape. The anode also adopts this shape.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the drawing. In the drawing show:

Fig. 1 eine Schnittarisicht der Katoden-Gitter-Anordnung einer Röhre bekannter Art undFig. 1 is a sectional view of the cathode grid arrangement a tube of known type and

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Pig. 2 eine entsprechende Schnittansioht bei einer Röhre naoh der Erfindung.Pig. 2 shows a corresponding sectional view in a tube according to the invention.

Pig. 1 zeigt im Schnitt eine Katoden-Gitter-Anordnung einer Röhre, beispielsweise einer Triode bekannter Art. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die übrigen Elektroden der Röhre nicht dargestellt. Die Katodenoberfläche ist durch ein Maschengitter aus Metalldrähten gebildet, das zylindrisch gerollt ist und im Betrieb ein Elektronenbündel emittiert. Die Drähte sind beispielsweise thorierte Wolframdrähte. Die Katode ist durch einen scheibenförmigen Boden 2 und einen Ring 3 vervollständigt; diese beiden Teile bestehen aus Metall, und an ihnen ist der zuvor erwähnte Zylinder mit seinen beiden Enden befestigt. Die Katode wird von zwei Reihen von Stäben getragen, wobei in jeder Reihe beispielsweise drei Stäbe vorhanden sind, von denen nur zwei Stäbe 4 bzw, 5 in der Zeichnung zu sehen sind. Diese Stäbe sind mit ihren unteren Enden an napfförmigen Trägern 6 bzw. befestigt. Diese Metallnäpfe dienen als Anschlüsse für den nicht dargestellten Heizstromgenerator.Pig. 1 shows a section of a cathode grid arrangement a tube, for example a triode of known type. To simplify the drawing, the remaining electrodes are of the tube not shown. The cathode surface is formed by a mesh made of metal wires, which is rolled cylindrically and emits an electron beam during operation. The wires are for example thoriated tungsten wires. The cathode is completed by a disc-shaped bottom 2 and a ring 3; these two parts are made of metal and on them is the aforementioned cylinder with its two Ends attached. The cathode is supported by two rows of rods, in each row for example There are three rods, of which only two rods 4 and 5 can be seen in the drawing. These bars are with their lower ends on cup-shaped supports 6 or attached. These metal cups serve as connections for the heating current generator, not shown.

Das Gitter 8 besteht aus einem Zylinder, dessen Innenmaß nur sehr geringfügig größer als der Außendurchmesser des metallischen Maschengitters 1 ist, wie in der Zeichnung zu erkennen ist. Der Abstand zwischen der Katode und dem Gitter liegt bei Röhren dieser Art gewöhnlich in der Größenordnung von 1 mm. Der Zylinder 8, der beispielsweise aus Graphit besteht, ist an einem Ende durch einen Boden 9 abgeschlossen und an seinem unteren Ende erweitert und an einem dritten, elektrisch leitenden Napf 11 angeschweißt, über den die Gittervorspannung angelegt wird. Zwischen den Rapfen sind isolierende Abstandsstücke 12 angeordnet.The grid 8 consists of a cylinder, the inner dimension of which is only very slightly larger than the outer diameter of the metallic mesh 1 is, as can be seen in the drawing. The distance between the cathode and the grid is usually on the order of 1 mm for tubes of this type. The cylinder 8, for example from Graphite is closed at one end by a bottom 9 and expanded at its lower end and welded to a third, electrically conductive cup 11, via which the grid bias is applied. Insulating spacers 12 are arranged between the asp.

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Die¹ Schnittansicht von Pig. 2 zeigtdie gleiche Anordnung wie von Pig. 1 mit der erfindungsgemäßen Abänderung. Man erkennt wieder eine Katodenfläche, die duroh ein zylindrisch gerolltes metallisches Maschengitter 1 gebildet ist. Während aber bei der Anordnung von Pig. 1 die Katode aus einem einzigen Stück bestand, das durch das mit dem Boden 2 und dem Ring 3 verbundene Maschengitter 1 gebildet war, erkennt man bei der Ausführungsform von Pig. zwei Katodenabschnitte, von denen der obere Abschnitt mit den gleichen Bezugszeichen wie in Pig. 1 bezeichnet ist; die gleichen Bezugszeichen wie in Pig. 1 sind auch für die Träger und die Näpfe verwendet, die diesem ersten Abschnitt zugeordnet sind, wie man aus einer Betrachtung der Zeichnung erkennen kann. In diesem Pail sind aber die Träger auf eine einzige Reihe von drei Stäben 4 und einen einzigen Napf 6 beschränkt; die Gründe hierfür ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.The ¹ sectional view of Pig. Figure 2 shows the same arrangement as Pig. 1 with the modification according to the invention. One recognizes again a cathode surface which is formed by a cylindrically rolled metallic mesh lattice 1. But while with the arrangement of Pig. 1 the cathode consisted of a single piece, which was formed by the mesh 1 connected to the base 2 and the ring 3, can be seen in the embodiment of Pig. two cathode sections, the upper section of which has the same reference numerals as in Pig. 1 is indicated; the same reference numbers as in Pig. 1 are also used for the carriers and the cups which are assigned to this first section, as can be seen from a consideration of the drawing. In this pail, however, the carriers are limited to a single row of three rods 4 and a single cup 6; the reasons for this emerge from the following description.

Der zweite Abschnitt, der in der Zeichnung der untere Abschnitt ist, hai; einen größeren Durohmesser als der erste Abschnitt und besteht aus einem Maschengitter 10, das an seinen beiden Enden durch Ringe 20 und 30 abgeschlossen ist. Es wird von zwei Reihen von je. drei Stäben 5 bzw. 50 getragen, die an Näpfen 7 bzw. 70 enden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind die beiden Abschnitte der Katode durch metallische Abstandsstücke, die entlang den Ringen 3 und 20 verteilt und an diesen Ringen befestigt sind, fest miteinander verbunden; in der Schnittansicht von Pig. 2 sind zwei dieser Abstandsstücke bei 40 erkennbar. Sie bringen die beiden Katodenabschnitte in elektrischen Kontakt miteinander; der Heizstrom wird somit diesen Katodenabschnitte über die Näpfe 6, 7 und 70 zugeführt.The second section, the one below in the drawing Section is, hai; a larger durometer than that first section and consists of a mesh 10, which is closed at both ends by rings 20 and 30. It is made up of two rows of each. three rods 5 and 50, which end at cups 7 and 70, respectively. In the example shown in the drawing are the two sections of the cathode by metallic spacers that are distributed along the rings 3 and 20 and are attached to these rings, firmly connected to one another; in the sectional view of Pig. 2 are two these spacers can be seen at 40. They bring the two cathode sections into electrical contact with one another; the heating current is thus fed to these cathode sections via the cups 6, 7 and 70.

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Daa Gitter 8 hat wie zuvor die Form eines Zylinders, der an seinem einen Ende aufgeweitet und an seinem anderen Ende durch einen Boden 9 abgeschlossen ist. Daa grid 8 as previously has the shape of a cylinder which is expanded at its one end and closed at its other end by a floor. 9

Während aber bei der in Pig. 1 dargestellten Anordnung bekannter Art dieser Zylinder über seine ganze Höhe einen konstanten Durchmesser hat, besteht bei der Katoden-Gitter-Anordnung der Röhren nach der Erfindung der Zylinder aus zwei Abschnitten von unterschiedlichen Durchmessern, die auf der Höhe der Trennstelle zwischen den beiden Katodenteilenmiteinander durch eine nichtzylindrische Fläche 13 verbunden sind, die bei dem dargestellten Beispiel kegelstumpfförmig ist. Eine solche Verbindung ergibt eine' Versteifung, welche die mechanische Festigkeit des Gitters verstärkt.But while in Pig. 1 shown arrangement of known type of this cylinder over its entire height Has a constant diameter, exists in the cathode grid arrangement of the tubes according to the invention the cylinder consists of two sections of different diameters, which are at the level of the separation point between the two cathode parts are connected to one another by a non-cylindrical surface 13, which at is frustoconical in the example shown. One such a connection results in a stiffening which increases the mechanical strength of the grid.

Außerdem wird durch die Unterteilung der Katode in zwei Abschnitte, deren Höhe geringer als die Höhe der aus einem Stück bestehenden Katode bekannter Art ist, unter sonst gleichen Bedingungen die mechanische Festigkeit des Maschengitters jedes dieser Abschnitte vergrößert.Also, by dividing the cathode into two sections, the height of which is less than the height of the made a piece of existing cathode of a known type, all other things being equal, the mechanical strength of the mesh of each of these sections is enlarged.

Bei dem dargestellten Beispiel ist die Katode in zwei Abschnitte unterteilt. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können mehr als zwei solche Abschnitte vorgesehen werden, wobei die Durchmesser dieser Abschnitte alle verschieden sind. In diesem Fall kann der Gitterzylinder 8 mehrere Verbindungsflächen nach Art der zuvor erwähnten Fläche 13 aufweisen, beispielsweise auf jeder Höhe der Trennstellen zwischen den verschiedenen Katodenabschnitten.In the example shown, the cathode is divided into two sections. In other embodiments of the invention, more than two such sections can be provided, the diameters of these sections all being different. In this case, the grid cylinder 8 can have a plurality of connecting surfaces in the manner of the aforementioned surface 13, for example at each level of the separating points between the various cathode sections.

Die Erfindung eignet sich sowohl für Trioden, die außer der Katode und der Anode nur ein einziges Gitter enthalten, als auch für Mehrgitterröhren, die außerdem weitere Gitter enthalten. The invention is suitable both for triodes which contain only a single grid in addition to the cathode and the anode, as well as for multi-grid tubes which also contain further grids.

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Claims

Claim

Electron tube with cylindrical electrodes, the one Contains a cathode, one or more grids and an anode, which consist of cylinders "which are around a common axis are arranged, characterized · that the cathode consists of at least two separate parts with different Diameters is formed and that at least the first grid, i.e. the one closest to the cathode Lattice, made up of cylindrical sections of different diameters that go through with each other non-cylindrical surfaces are connected at the level of the separation points between the cathode parts.

BO 9829/0566