DE358420C

DE358420C - Verfahren zur Heizung der Gluehkathoden von Vakuumroehren

Info

Publication number: DE358420C
Application number: DES46278D
Authority: DE
Inventors: Moritz Schenkel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1917-01-27
Filing date: 1917-01-28
Publication date: 1922-10-24

Description

Verfahren zur Heizung der Glühkathoden von Vakuumröhren. Bei Vakuumröhren mit Glühkathode, beispielsweise,den sogenannten Ventilröhren oder Vakuumgleichrichtern, ist der Betriebsstrom des Vakuumapparates der Oberfläche der Glühkathode proportional. Für Vakuumapparate großer- Leistung, die Strom von mehreren Ampere durchlassen sollen, ist es also erforderlich, an der Glühkathode Flächen großer Ausdehnung auf Temperaturen von etwa z ooo° C zu erhitzen.
Bisher bereitete es Schwierigkeiten, Vakuumapparate mit Glühkathode für hohe Stromstärken auszuführen, weil man zum Heizen großflächiger Glühkathoden, auch wenn sie aus sehr dünnen Blechen hergestellt wurden, Heizströme anwenden mußte, die wesentlich größer waren als der vom Vakuumapparat selbst durchgelassene Strom. Die luftdichte Einführung dieser Heizströme in den Vakuumapparat machte also selbst erheblich viel höhere Schwierigkeiten als -die Einführung des eigentlichen Betriebsstromes des Vakuumapparates. Sie begrenzte die Leistungsfähigkeit und Größe der Apparate, und zwar nicht nur bei -Verwendung von Glasgefäßen, sondern auch von Metallgefäßen. Der Versuch, die Heizströme der Glühkathode durch weitere O_uerschnittsverringerung .der Glühkathode zu verringern, indem beispielsweise statt Bleche dünne Bänder zu ihrer Herstellung verwendet werden, findet sehr bald seine Grenze, weil die Kathoden auf diese Weise nicht mit genügender Festigkeit gebaut werden können.
Nach der Erfindung werden -die geschilderten Nachteile beseitigt, indem die Glühkathode durch Elektronenbestrahlung geheizt wird. Es wird beispielsweise eine Hilfselektrode angeordnet, die aus einem Hilfsstromkreise hoher Spannung gespeist wird und zur Hauptkathode, im folgenden kurz Glühkathode genannt, in .dem Sinne geschaltet wird, daß diese ein höheres Potential besitzt, also als Anode im Hilfsstromkreise wirkt. Die von der Hilfskathode ausgehenden Elektronen bringen dann die Glühkathode durch Elektronenanprall zum Glühen. Bei einer derartigen Heizung sind zwar hohe Spannungen im Hilfsstromkreis, aber nur geringe Ströme erforderlich, die bei Einführung in den Vakuumapparat keinerlei Schwierigkeiten machen.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt gezeichnet. i ist das Vakuumgefäß, das der Einfachheit halber als Glasgefäß gedacht ist, bei höheren Leistungen jedoch zweckmäßig als Metallgefäß ausgebildet wird. 2 ist die aus einem zylindrisch gebogenen Blech bestehende Anode und 3 die Glühkathode. Die Leitungen q. und 5 bezeichnen den Betriebsstromkreis des Vakuumapparates. Die Glükkathode 3 ist als Röhre ausgebildet. die im Innern die drahtförmige Glühkathode 6 enthält. Diese kann in beliebiger Weise geheizt werden. Da sie nur klein ist, macht ihre Erhitzung keine Schwierigkeiten. Im vorliegenden Falle ist angenommen, daß die Hilfskathode 6 aus der Batterie 7 über den Regelwiderstand 8 zum Glühen gebracht wird. Der Hilfsstromkreis für die Elektronenbestrahlung der Kathode 3 wird aus -der Gleichstromquelle 9, z. B. einer Batterie, über den Regelwiderstand io gespeist. Die Batterie 9 ist mit ihrem positiven Pol an die Zuleitung 5 zur Glühkathode und mit ihrem negativen Pol unter Zwischenschaltung des Regelwiderstandes io an die eine Einführung i i der Hilfskathode 6 angeschlossen. Die Spannung der Batterie 9 wird genügend hoch gewählt, um zwischen der Hilfskathode 6 und der Glühkathode 3 einen energischen Elektronenübergang zu erzielen, und zwar wird in dieseln Hilfsstromkreis die Glühkathode 3 als Anode von der Hilfselektrode 6 aus bestrahlt. Durch Verringern des Regelwiderstandes io kann bei genügend hoher Spannung der Batterie 9 .durch den Elektronenstrom die Glühkathode 3 auf jede gewünschte Temperatur gebracht werden. Dabei sind die im Hilfsstromkreis 9, io fließenden Ströme ganz bedeutend kleiner, als wenn etwa die Glühkathode 3 selbst unmittelbar durch einen sie durchfließenden elektrischen Strom geheizt werden müßte. Die durch Elektronenbestrahlung zum Glühen gebrachte Glühkathode 3 wird nunmehr mit der Anode 2 .des Vakuumapparates im Betriebsstromkreis 4., 5 in an sich bekannter Weise verwandt.
Man erreicht durch die Erfindung, daß selbst bei sehr langer Glühkathode ider Strom im Hilfsstromkreise ungefähr auf die Größenordnung verringert wird, die dem Heizstrom ,der kleinen Hilfselektrode 6 entspricht.
Wenn die Glühkathode 3 annähernd dieselbe Temperatur wie idie Hilfskathode 6 erreicht hat, so kann, da dann .die Hilfselektrode 6 keine Wärme mehr ausstrahlen kann, ihr Heizstrom aus der Batterie 7 vermindert oder sogar unterbrochen werden. Die Glühkathode 3 kann durch Elektronenbestrahlung nach dem angegebenen Verfahren auf Temperaturen bis etwa 2 ooo° C und höher erhitzt werden.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Verfahren zur Heizung der Glühkathoden von Vakuumröhren, :gekennzeichnet durch die Verwendung von Elektronenbestrahlung zur Heizung der Glühkathode, derart"daß die Glühkathode in dem Stromkreis, welcher die Elektronenbestrahlung bewirkt, Anode ist.
2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Hilfsstromkreises genügend hoher Spannung, der zwischen einer Hilfselektrode und der zu heizenden Glühkathode so eingeschaltet ist, ,daß in diesem Stromkreis die Hilfselektrode als Kathode, die Glühkathode des Vakuumapparates als Anode wirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß -als Hilfselektrode ebenfalls eine Glühkathode verwendet wird. .
4. Einrichtung nach Anspruch 3 und d., dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode durch einen sie durchfließenden Heizstrom unmittelbar geheizt wird.