DE2535467A1

DE2535467A1 - Verfahren zum herstellen einer kathoden-gitteranordnung fuer leistungsroehren und nach diesem verfahren hergestellte roehre

Info

Publication number: DE2535467A1
Application number: DE19752535467
Authority: DE
Inventors: Dieter Deml; Gerold Lippert; Werner Schwarz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-08-08
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2535467C2

Description

"Verfahren zum Herstellen einer Kthoden-Gitteranordnung für Leistungsrönren und nach diesem Verfahren hergestellte Adlire" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kathoden-Gitteranordnuc, für gittergesteuerte Leistungsröhren, deren Steuergitter in geringem Abstand vor der Emissionsfläche der Kathode angeordnet ist und deren Emissionfläche betrachtet in der Projektion unterhalb der Gitterstege des Steuergitters mit einem Schattengitter versehen ist, das die Emissionsfähigkeit der Kathode in den, den Stegen des Steuergitter gegenüberliegenden,Bereichen wesentlich vermindet sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Kathoden-Gitteranordnung für eine gittergesteuerte Leistungsröhre.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 051 372 ist bereits eine Kathoden-Gitteranordnung für eine gittergesteuerte Leistungsröhre bekannt, bei der die in der Projektion unterhalb der Gitterstege des Steuergitters befindlichen Oberflächenbereiche der Emissionsfläche der Kathode durch aufgebrachtes Material hoher Temperaturbeständigkeit in ihrer Emissionsfähigkeit verringert sind. Es hat sich gezeigt, daß ein solches gewissermaßen in die Kathode integriertes Schattengitter, das ja die Aufgabe besitzt, das Steuergitter zumindest teilweise gegen die ankommenden Elektronen abzuschirmen, zu gewissen Veldverzerrungen führen kann; insbesondere dann, wenn das Material des Schattengitters um einen großen Betrag auf die Kathodenoberfläche hinaus hervortritt. Um nun einerseits die Kathodenoberfläche möglichst gleichförmig eben oder gleichförmig gewölbt ausbilden zu können und andererseits das Schattengitter in genügender Stärke herstellen zu können, hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, die Stege dieses Schattengitters gewissermaßen in die Kathodenoberfläche einzulassen, was bedeutet, daß die Kathodenoberfläche entsprechend den Stegen des Schattengitters mit Vertiefungen zu versehen ist. Die Herstellung solcher Vertiefungen hat sich jedoch als sehr schwierig herausgestellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen einer Kathoden-Gitteranordnung der eingangs genannten Art anzugeben.
daß Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen,/entsprechend den Stegen des Schattengitters in die bereits mit Emissionsmaterial versehene Emissionsoberfläche der Kathode durch funkenerosives Abtragen Vertiefungen eingebracht werden und daß dann in diese Vertiefungen Metall so eingebracht wird, daß die freien Oberflächen dieses Metalls im wesentlichen in der gleichen Ebene sich befinden wie die anschließenden Bereiche der Emissionsoberfläche.
Es hat sich gezeigt, daß sich die Vertiefungen in jeder gewünschten Art durch funkenerosives Abtragen sehr genau und vor allen Dingen für die Emissionsmaterialien unschädlich einbringen zu lassen. Die Herstellung einer solchen Kathoden-Gitteranordnung vereinfacht sich besonders dann in starkem Maße, wenn man zum funkenerosiven Abtragen eine Elektrode verwendet, die entsprechend dem Steuergitter ausgebildet ist. In die funkenerosiv hergestellten Vertiefungen läßt sich ein vorgeformtes Schattengitter einsetzen oder aber es läßt sich in anderer Weise in die Vertiefungen Metall einbringen.
Anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt schematisch im Querschnitt eine gemäß der Erfindung hergestellte Kathoden-Gitteranordnung mit einem Kathodenträger 1, auf dessen konkav gewölbter Oberfläche das Emissionsmaterial 2 in Form einer Schicht aufgebracht ist.
In diese Emissionsschicht 2 sowie ggf. auch noch bis zu einer gewissen Tiefe in den Kathodenträger 1 hinein, sind linienförmige Vertiefungen eingebracht, in welche das Schattengitter 3 so eingesetzt ist, daß die eigentliche Emissionsfläche 4 der Kathode weitgehend gleichförmig ist. In dichtem Abstand vor der Emissionsfläche 4 befindet sich das Steuergitter 5, das im wesentlichen deckungsgleich mit dem Schattengitter 3 ist und durch dieses Schattengitter 3 gewissermaßen gegen Elektronenbeschuß weitgehend abgeschattet wird.
Die Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Steuergitters 5, das strahlenförmig ausgebaut ist, d. h. aus einer Vielzahl von konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen Stegen 6 besteht, die durch strahlenförmig verlau£ende Halterungsstreben 7 in ihrer Lage gehaltert sind.
Die Herstellung der erfindunsgemäßen Anordnung erfolgt in der Weise, daß die Vertiefungen zum Einbringen des Schattengitters 3 in die Emissiontläche 2 durch einen funkenerosiven Abtragungsvorgang vorgenommen wird. Dieses Abtragen geschieht mit einer Gegenelektrode, die auf die Emissionsschicht 2 aufgesetzt wird, und die im wesentlichen eine Form besitzt wie das Steuergitter 5. Mit diesem Verfahren läßt sich die Tiefe der Vertiefungen sehr präzise einhalten und ferner eine sehr genaue Formgebung der Vertiefungen erzielen. Von besonderem Vorteil ist, daß dieses Verfahren keinerlei schädliche Einwirkungen auf die üblichen Emissionsstoffe für Kathoden besitzt. Es kann daher bei bereits fertiggestellter Kathode angewendet werden1 und zwar sowohl bei einer Oxidschicht-Kathode als auch bei einer Vorratskathode, z. B. nach Art einer WoXPam-Matrix-Kathode.
Es hatte sich nämlich gezeigt, daß viele andere mögliche Verfahren, die zwar zur notwendigen Genauigkeit führen, wegen ihrer Unverträglichkeit mit den Emissionsmaterialien nicht brauchbar sind.
Das Material des Schattengitters wird zweckmäßig so gewählt oder behandelt, daß es eine erhöhte Elektronenaustrittsarbeit besitzt. Dies geschieht bevorzugt durch Karbonisieren oder Zirkonisieren. Es kann auch zweckmäßig sein, das Schattengitter aus Kohle herzustellen.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen einer Katr>den-Gitteranordnung für gittergesteuerte Leistungsröhren, deren Steuergitter in gerinem Abstand vor der Emissionsfläche der Kathode angeordnet ist und deren Emissionsfläche betrachtet in der Projektion unterhalb der Gitterstege des Steuergitters mit einem Schattengitter versehen ist, das die Emissionsfähigkeit der Kathode in den, den Stegen des Steuergitters gegenüberliegenden Bereichen wesentlich vermindert, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den Stegen des Schattengitters in die bereits mit Emissionsmaterial versehene Emissionsoberfläche der Kathode durch funkenerosives Abtragen Vertiefungen eingebracht werden und daß dann in diese Vertiefungen Metall so eingebracht wird, daß die freien Oberflächen dieses Metalls im wesentlichen in der gleichen Ebene sich befinden wie die anschließenden Bereiche der Emissionsoberflächen.
2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das funkenerosive Abtragen mittels einer Gegenelektrode vorgenommen, die in ihrer Form dem Steuergitter im wesentlichen entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter vorgeformt wird und als Ganzes in die durch funkenerosives Abtragen entstandenen Vertiefungen eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter aus einem schwer schmelzbaren Metall, insbesondere aus Molybdän oder Wolfram, hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenaustrittsarbeit des Schattengitters durch Karbonisieren, Zirkonisieren oder dgl. erhöht wird.
6. Gittergesteuerte Leistungsröhre, hergestellt nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter in funkenerosiv in die Emissionsoberfläche der Kathode eingebrachte Vertiefungen eingesetzt ist.
7. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter derart in die Vertiefungen eingesetzt ist, daß dessen freie Oberfläche zusammen mit den angrenzenden Emissionsoberflächenbereichen eine gleichförmig ebene oder gekrümmte Oberfläche ergibt.
8. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Wanderfeldröhre oder Klystron.
9. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter aus hochschmelzendem Metall, insbesondere Molybdän, besteht,
10. Gittergesteuerte Leistungsörhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter aus einem karbonierten oder zirkonisierten Metall oder aus Kohle besteht.
11. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als Vorratskathode ausgebildet ist und die Vertiefungen in die Oberfläche des Vorratskörpers eingebracht sind.
12. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als Oyd-Schichtkathode ausgebildet ist und die Vertiefungen in die Emissionsschicht und ggf. teilweise in die, die Oxydschicht tragende Trägeroberfläche eingebracht sind.
13. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Leistungsröhre für gittergesteuerten Impulsbetrieb.
14. Gittergesteuerte Leistungsröhre nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schattengitter entsprechend dem abzuschattenden Steuergitter als aus konzentrischen Ringstegen mit radial verlaufenden Verbindungsstegen bestehendes Strahlengitter ausgebildet ist.