DE545905C - Vakuumroehre mit Hochemissionskathode - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Hochemissionskathodenröhren nach solchen Verfahren, bei denen eine Substanz innerhalb der Röhre zur Verdampfung gelangt, welche die Glühkathode aktiviert, tritt bisher der Übelstand auf, daß die verdampfende Substanz sich auch auf der ganzen Fläche niederschlägt und hierdurch eine Wärmeabstrahlung durch die Glaswand verhindert. Es ist daher nicht gehingen, etwa Senderöhren oder \^Terstärkerröhren für erhebliche Leistung (etwa über 20 Watt) unter Benutzung des Verdampfungsverfahrens herzustellen, da die Wärmeabfuhr durch die Glaswand nicht mehr ausreichend stattfindet.

Es sind nun Anordnungen bekannt, bei denen sich das zu verdampfende Leichtmetall nicht innerhalb des Entladungsgefäßes selbst befindet, sondern in einem besonderen Vakuumraum. In diesem Falle kann zwar die Glaswand des Entgasungsgefäßes beschlagfrei gehalten werden. Jedoch ist man gezwungen, entweder den Vakuumraum, welcher das verdampfte Leichtmetall enthält, auch nach Ab-Schmelzung desselben von der Pumpe in dauernder Verbindung mit dem Entladungsgefäß zu halten, was für den praktischen Gebrauch sehr störend ist, oder man schmilzt den Vakuumraum, welcher das Leichtmetall enthält, nach Abnahme des Entladungsgefäßes von der Pumpe ebenfalls ab. Damit ist aber der Nachteil verbunden, daß die gasabsorbierende Leichtmetallschicht nicht mehr vorhanden ist, so daß bei nachträglicher Gasabgabe im Hauptentladungsgefäß das Vakuum sich dauernd verschlechtert.

Es ist ferner bekannt, bei Verdampfung von sehr hochschmelzenden Metallen die Schattenwirkung besonderer zu diesem Zweck im System angebrachter Abschirmkörper dazu auszunutzen, um Isolationsfehler, welche bei der Zerstäubung des Metalls im Inneren des Entladungsgefäßes auftreten können, zu verhindern. Es liegt also die Aufgabe vor, die Verdampfung des Leichtmetalls im Inneren des Entladungsgefäßes stattfinden zu lassen, so daß nach Abschmelzung desselben von der Pumpe der gebildete Metallspiegel im Inneren des Entladungsgefäßes verbleibt, dabei aber den Verdampfungsvorgang so zu leiten, daß der Hauptteil der Glaswandung zwecks Wärmeabstrahlung beschlagfrei bleibt.

Erfindungsgemäß wird nun dafür gesorgt, daß die im Entladungsgefäß selbst zu verdampfende Substanz die Glaswand ganz oder teilweise nicht treffen kann, so daß die Wärmeabstrahlung nicht behindert ist.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es ist eine Röhre mit beispielsweise zylindrischer Anode gewählt. Um die Anode greift eine deckelartige, strichpunktiert gezeichnete Hilfselektrode 1, welche durch einen starken Halter 2 getragen wird. Auf der Innenseite der oberen Deckelfläche

befindet sich, an den Deckel etwa angeschweißt, eine punktiert gezeichnete Scheibe aus der verdampfbaren Substanz, z. B. Magnesium. Die untere Seite der Röhre kann S ebenfalls durch einen ähnlichen Deckel abgedeckt sein, welcher mit breiten Löchern für die Durchführung der Zuleitungen und sonstigen Systemteile versehen ist.

Die Herstellung der Röhre erfolgt nun zunächst in normaler Weise. Nachdem die Systemteile ausgeglüht sind, wird die Hilfselektrode 2, welche ebenfalls durch den Ouetschfuß 3 hindurchgeführt ist, an Hochspannung gelegt. Nunmehr kommt die auf der Innenseite des Deckels befindliche Substanz infolge des Auftreffens von Elektronen zur Verdampfung. Durch die allseitige Abdeckung des Raumes tritt die Substanz nicht in nennenswerter Menge auf die Glaswand. Das Verfahren hat außerdem noch den Vorteil, daß eine Nachbehandlung und Regenerierung der Röhre möglich ist. Erfahrungsgemäß nimmt nämlich die Wirksamkeit von Hochemissionskathodenröhren nach längerer Brenndauer ab. Erfindungsgemäß ist jedoch nur ein nochmaliger Anschluß der Hilfselektrode 2 an Hochspannung notwendig, um von neuem eine gewisse Substanzmenge zu verdampfen und die Aktivierung wiederholen zu können.

Selbstverständlich ist es für die vorliegende Erfindung unwesentlich, ob die Verdampfung des Materials und die Glühung der Systemteile durch Elektronenbombardement, durch Hochfrequenzwirbelströme oder auf andere beliebige i\rt erfolgt.

Um eine vorzeitige Verdampfung der Substanz auf der Innenseite des Deckels 1 zu vermeiden, kann man diesen beispielsweise mit Hilfe eines Magneten von außen während des Vorglühens der Systemteile entfernen und zum Zwecke der Verdampfung der Substanz in die gezeichnete Lage bringen. Zu diesem Zweck ist es konstruktiv nur notwendig, den Deckel etwa aus einem magnetischen Material, wie Eisen oder Nickelblech, herzustellen und ihn auf dem Halter 2, gegebenenfalls auf mehreren Haltern, mit Hilfe kleiner Ösen verschiebbar anzuordnen. Bei großen ίο Röhren kann dies erwünscht sein, da vielfach bereits die Wärmestrahlung der glühenden Systemteile hinreicht, um auch die Deckelplatte auf solche Temperatur zu bringen, daß das Verdampfungsmaterial spontan verdampft. In gewisser Weise kann der beabsichtigte Erfolg auch dadurch erreicht werden, daß die Hilfselektrode 2 in den Raum zwischen Glühkathode und Anode hineinverlegt wird, etwa in dem die Elektrode 2 selbst ganz oder teilweise aus einem Magnesiumdraht besteht, welcher etwa in passender Entfernung von dem Glühdraht einerseits und von der Anode andererseits angeordnet ist, so daß er durch Wärmestrahlung erst dann zur Verdampfung kommt, wenn bereits die Anode die zur Entgasung erforderliche hohe Glühtemperatur erreicht hat. Hier erfolgt also die Magnesiumzerstäubung allein durch die Wärmestrahlung, ohne daß ein Anlegen von Spannung zwecks Einleitung eines Elektronenbombardements zu erfolgen braucht.

Der Verdampfungsprozeß kann dann noch willkürlich dadurch geregelt werden, daß man an die Hilfselektrode positive oder negative Spannungen anlegt. Macht man sie negativ, so ist eine Erhitzung durch Elektronenbombardement unmöglich, und es ist nur die reine Wärmestrahlung maßgebend, welche im Zusammenwirken mit den Ableitungsverhältnissen der Wärme von der Hilfselektrode ihre Temperatur bestimmt. Diese Verhältnisse können so abgepaßt werden, daß eine spontane Verdampfung nicht eintritt. Die Verdampfung kann aber leicht dadurch herbeigeführt werden, daß man im gewünschten Zeitpunkt eine positive Spannung an die Hilfselektrode anlegt. Es erfolgt dann eine zusätzliche, von dem Elektronenbombardement auf die Hilfselektrode herrührende Erwärmung, welche die Verdampfung bewirkt. Bei der beschriebenen Anordnung ist zwar eine Verspiegelung der Glaswand nicht ganz zu vermeiden. Es werden aber nur solche Zonen der Glaswand der Röhre von dem Niederschlag getroffen, welche in der Verlängerung der offenen Enden der Anodenbleche liegen, also einerseits der Fuß, andererseits die Spitze der Röhre. Dies ist aber unter Umständen erwünscht, denn die Verspiegelung schützt in äußerst wirksamer Weise gegen eine Erhitzung dieser Teile, so daß auch Glassprünge an diesen besonders gefährdeten Stellen nicht auftreten. Dagegen bleiben die durch die Schattenwirkung des Anodenbleches abgedeckten Teile niederschlagfrei und strahlen daher die Wärme von den Anodenblechen, welche beim Betriebe der Röhre als Senderöhre entsteht, ungehindert ab.

Man kann den letztbeschriebenen Effekt noch dadurch unterstützen, daß man diejenigen Teile der Glaswand, durch welche die hauptsächlichste Wärmeabstrahlung erfolgt, während des Zerstäubungsprozesses auf hoher Temperatur hält oder die Innenseite der Glaswand durch Influenz stark positiv aufladet. Dies kann z. B. bei einer zylindrischen Röhre dadurch geschehen, daß man außen um die Röhre einen Blechzylinder herüberschiebt, tvelcher erhitzt und positiv geladen sein kann. Die verdampfenden Substanzteilchen schlagen sich dann nur auf den anderen Teilen der

(jlaswand nieder, beispielsweise auf dem Ful.i («ler an der Spitze, wo sie unschädlich sind.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vakuumröhre mit Hochemissionskathode, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verdampfende Leichtmetall. /.. B. AIagiiesium, innerhalb des liiitliiduiigsgefäUes selbst derart in bezug auf Wandung und Systemteile angeordnet ist. daß bei der Verdampfung der Hauptteil der (ilaswaudung beschlagfrei bleibt.

2. Vakuumröhre nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teile der Glaswand, welche die hauptsächlichste Warmeabstrnhlung bewirken, beschlagfrei gehalten werden «lurch Ausnutzung der Schattenwirkimg der Systemteile.

,V Vakuumröhre nach Anspruch ι und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Beschlagfreiheit der Wandung durch zusätzliche Heizung oder elektrische Aufladung von Teilen der (jlaswand herbeigeführt wird.

4. Vakuumröhre nach Anspruch ΐ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System innerhalb der Röhre mit Deckeln versehen ist, an deren fnnenseite das zu verdampfende Metall angeordnet ist.

5. Vakuumröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall sich innerhalb des Systems an einer solchen Stelle befindet, daß es durch Wärmeleitung zur Verdampfung kommt.

(1. Vakuumröhre nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das zu verdampfende Leichtmetall an ein positives oder negatives Potential gelegt wird.