DE312044C

DE312044C -

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Publication number: DE312044C
Application number: DENDAT312044D
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Description

Bei der gebräuchlichen Art von Glühkathoden für Vakuumapparate .fallen die Stromwege für den Betriebsstrom... des Apparates und den Heizstrom der Glühkathode zusammen, wenn sie auch von beiden in verschiedener Richtung durchflossen werden. Die bekannte Schaltung dieser Glühkathöden ist in Fig. ι dargestellt. Es bedeuten ι das Vakuumgefäß, 2 die in beliebiger Anzahl vorhandenen Anoden und 3 die Glühkathode, die beispielsweise über einen Transformator 4 von der Wechselstromquelle 5 geheizt wird. Der Betriebsstrom wird am Mittelpunkt der sekundären Transformatorwicklung durch die Leitung 6 entnommen. Da der Kathodenkörper auch bei großen Apparaten nur geringe räumliche Ausdehnungen besitzt, wird sein elektrischer Widerstand gering, die erforderliche Spannung für den Heizstrom deshalb klein und der Heizstrom sehr groß. Bei ausgeführten Apparaten ergibt sich tatsächlich, daß der Heizstrom von der Größenordnung des. Betriebsstromes ist. Hierbei ist dieSpannung für den Heizstrom so gering, daß die Glühkathode im allgemeinen nicht an Netze gebräuchlicher Spannung, wie z. B. Kraftoder Lichtnetze, angeschlossen werden kann. Dies gilt sowohl für Glühkathoden aus gut leitendem Material wie Metall, wie für solche Kathoden, die aus einem bei gewöhnlicher Temperatur schlechtleitenden Material bestehen, das jedoch in der Glühtemperatur gut leitend wird.

Die Nachteile der bekannten Glühkathode sollen erfindungsgemäß dadurch vermieden! werden, daß man die Stromwege für den Betriebsstrom und den Heizstrom in der Glühkathode trennt, indem man einen besonderen Heizkörper von genügend hohern AViderstand anordnet. Die Anordnung unterscheidet sich von bekannten Einrichtungen 'in erster Linie durch den genannten Zweck, zu dem der besondere Heizkörper neben der, Kathode angeordnet wird. Bei diesen Einrichtungen dient ' er lediglich entweder zum Erwärmen, eines *5 Kathodehkörpers aus nichtleitendem Material öder zum. Vorwärmen während des Anlassens,, ähnlich wie be,i der Glühlampe' von Nernst. Gemäß der Erfindung handelt es sich jedoch' darum, eine Kathode, die mindestens im Glühzustande gut leitend ist, so daß sie unmittelbar geheizt werden könnte, trotzdem dauernd . durch einen besonderen Heizkörper im Glühen zu halten, dessen Widerstand so hoch bemessen ist, daß der für ihn er förderliche Heizstrom wesentlich geringer wird als ein unmittelbar durch die Glühkathode fließender Heizstrom.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen Beispiele der Erfindung. In Fig. 2 ist unter der eigentlichen Glühkathode 3 eine Heizspirale 7 angebracht, deren Zuleitungen getrennt von denen des Betriebsstromes durch den Vakuumapparat hindurchgeführt und mit der den Heizstrom liefernden Batterie 5 über einen Regelwiderstand 8 verbunden sind. DieWärmeübertra-

gung von der Heizspirale auf die Kathode kann durch Strahlung oder durch Wärmeleitung erfolgen. Die Heizspirale kann auch über der Kathode oder seitlich von ihr ange-

bracht werden. .

Zweckmäßig kann, wie in Fig. 3 angegeben, der Heizkörper 7 völlig in die Kathode 3 eingebettet werden, wobei er von einer isolierenden, hitzebeständigen Hülle, z. B. einem Porzellanrohr 9, umgeben ist. Das eine Ende des Heizkörpers, in der Figur das linke, ist unmittelbar mit der Kathode leitend verbunden, so daß die Heizbatterie mit dem einen ,Pol an die Betriebsstromleitung angeschlossen werden kann und eine Durchführung durch die Gefäßwand des Vakuumapparates fortfällt. Fig. 4 zeigt den Grundriß einer Glühkathode mit zwei Heizkörpern 7 und 10, die in Hintereinanderschaltung aus der Batterie gespeist werden. Durch die Zickzackführung der Heizkörper kann die ziemlich gleichmäßige Erhitzung auch großer Kathoden erreicht werden; die" Hintereinanderschaltung zweier oder mehrerer Heizkörper bietet den Vorteil einer weiteren Steigerung der Heizspannung. Fig. 5 zeigt eine Glühkathode 3, die aus einem durchbrochenen Körper, z. B. aus einem Drahtnetz oder einem leitenden Flechtoder Gitterwerk, hergestellt ist, unter dem die beiden Heizspiralen 7 und 10 angebracht sind. Die Durchbrechung der Kathode hat den Vorteil,, daß vom ersten Augenblick des Einschaltens des Heizstromes an ein wenn auch bis zum Erglühen der Kathode nur verhältnismäßig geringer Strom aus dem Gleichrichter entnommen werden kann. Bei allen Anordnungen, wo dagegen die Heizspirale vom Kathodenkörper eingehüllt ist, kann die Stromlieferung des Gleichrichters erst erfolgen, nachdem die Erwärmung der Kathode auf genügend hohe Temperatur fortgeschritten ist.

Fig. 6 zeigt eine stabförmige Glühkathode 3, die eng von der zylindrischen Anode 2 umgeben ist. Hier ist der Heizkörper 7 als Spirale auf einen wärmebeständigen Stab 11 aufgewickelt und von einer isolierenden, ebenfalls wärmebeständigen Hülle 9 umgeben.

Sind mehrere Kathodenkörper vorhanden, von denen jeder mit einer Heizspirale versehen ist, so können, falls die Heizspiralen von den Kathodenkörpern isoliert sind, sämtliche Heizkörper hintereinander geschaltet werden, während die Kathoden in beliebiger Weise parallel oder hintereinander geschaltet sind. Auch hier ergibt sich eine weitere Steigerung der Heizspannung.

Das Material für den Heizkörper und das mit ihm in Verbindung stehende hitzebeständige Isoliermaterial ist so auszuwählen, daß es sich den Betriebsbedingungen des Vakuum-. apparates am besten anpaßt. Es muß dauernd die hohen Temperaturen ertragen können, darf nicht durch die im Vakuum auftretenden Dämpfe angegriffen werden und selber keine ⁶5| schädlichen Dämpfe entwickeln oder die Neigung haben, Gase zu okkludieren,' die sich -#. schwer wieder austreiben lassen und so dauernd zur Verschlechterung des Vakuums beitragen können.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Glühkathodenröhre mit besonderem, neben der Kathode angeordneten und während des Betriebes dauernd eingeschalteten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, , daß die Stromwege für den Betriebsstrom und den Heizstrom getrennt sind und dem Heizkörper ein so großer elektrischer Widerstand gegeben ist, daß der Heizstrom wesentlich geringer wird,. als er bei unmittelbarer elektrischer Heizung der glühenden Kathode selbst sein würde.

2. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen stellenweise freiliegenden Heizkörper.

3. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem besonderen Heizkörper ausgerüstete Kathode in an sich bekannter Weise als Flecht-, Gitterstellt ist.

oder Netzwerk herge-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.