DE574812C

DE574812C - High-performance tubes with tubular glow cathode heated by an auxiliary cathode arranged inside them by means of electron radiation

Info

Publication number: DE574812C
Application number: DE1930574812D
Authority: DE
Inventors: Sigurd Ganswindt; Dr Kurt Matthies
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-05-20
Filing date: 1930-05-20
Publication date: 1933-04-22

Description

AUSGEGEBEN AU
22.APRIL 1933ISSUED AU
APRIL 22, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21g GRUPPE 13CLASS 21g GROUP 13

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1930 abPatented in the German Empire on May 20, 1930

Bei Hochleistungsröhren mit Glühkathode, ζ. B. Ventilröhren oder Senderöhren, die Röhrenleistungen von vielen, bis zu Hunderten von Kilowatt bewältigen sollen, werden die Glühkathoden nicht unmittelbar durch elektrischen Strom geheizt, sondern durch Elektronenbestrahlung mittels einer Hilfsentladung. Hierbei wird die Kathode rohrförmig ausgebildet und in der Achse des Rohres eine Hilfskathode angeordnet. Zwischen Hilfskathode und Kathodenrohr wird eine Spannung angelegt, so daß von der Hilfskathode Elektronenstrahlen ausgehen, mit entsprechender Geschwindigkeit auf die Innenwand des Kathodenrohres aufprallen und dieses erhitzen. Hierbei kommen aber infolge der Wärmeableitung durch. Halterungsteile die Enden des Kathodenrohres nicht auf so hohe Temperatur wie der Mittelteil. Das hat denNachteil, daß nicht die ganze Kathode gleichmäßig emittiert, sondern einzelne Teile der Kathode besonders stark. Um die nötige Röhrenleistung zu erhalten, ist es notwendig, die Kathode sehr stark zu heizen, so daß wenig-For high-performance tubes with a hot cathode, ζ. B. valve tubes or transmission tubes, the tube power From many to hundreds of kilowatts, the hot cathodes are not powered directly by electrical ones Electricity heated, but by electron irradiation by means of an auxiliary discharge. Here, the cathode is tubular and an auxiliary cathode is located in the axis of the tube arranged. A voltage is applied between the auxiliary cathode and the cathode tube, so that electron beams are emitted from the auxiliary cathode go out, at the appropriate speed on the inner wall of the cathode tube bounce and heat this. Here, however, come through as a result of the heat dissipation. Bracket parts the ends The temperature of the cathode tube is not as high as that of the central part. This has the disadvantage that not the whole cathode emits evenly, but individual parts of the cathode especially strong. In order to get the necessary tube power, it is necessary to have the To heat the cathode very strongly, so that little

25. stens einige Teile der Kathode eine so hohe Temperatur erhalten, daß sie die erforderliche Gesamtemission abgeben. Naturgemäß tritt an diesen Stellen eine Überbeanspruchung des Kathodenmaterials ein, welches eine schnelle Verdampfung zur Folge hat, so daß die Lebensdauer derartiger Röhren gering ist. Es ist nun versucht worden, ■ durch besondere Bauart eines zwischen die Hilfskathode und das als Anode dienende Kathodenrohr angeordneten Gitters eine gleichmäßige Erhitzung des Rohres, über die ganze Länge zu erzielen. Das ist auch erreicht worden; aber die Anordnung ist ziemlich verwickelt, und es ist eine einfachere Lösung derselben Aufgäbe erwünscht. 25. At least some parts of the cathode receive such a high temperature that they reach the required level Submit total emission. Naturally, overuse occurs at these points of the cathode material, which results in rapid evaporation, so that the life of such tubes is short. An attempt has now been made, ■ by special Type of one arranged between the auxiliary cathode and the cathode tube serving as anode Grid to achieve even heating of the pipe over the entire length. That has also been achieved; but the arrangement is quite intricate, and it is a simpler solution to the same problem is desired.

Gegenstand der Erfindung ist eine solche besonders einfache Lösung. Sie geht von dem Gedanken aus, die Wärmeausstrahlung von der glühenden rohrförmigen Kathode an den Stellen zu verringern, an denen die Kathode Wärme durch. Wärmeableitung nach den Halterungsteilen verliert. Das läßt sich auf einfache Weise erzielen dadurch, daß die Enden der rohrförmigen Kathode mit Schutzschirmen umgeben werden. Diese werden zweckmäßig aus Metall, wie' Tantal, Wolfram o. dgl., hergestellt und erhalten die Form von mehreren gleichachsig ineinandersteckenden zylindrischen Ringen verschiedenen Durchmessers. In der beiliegenden Zeichnung ist dies sehematisch unter Fortlassung der hier nicht in Betracht kommenden Teile der Senderöhre dargestellt. 1 bedeutet die rohrförmige Glühkathode, die "durch eine in ihrer Achse ausgespannte Hilfsglühkathode unter dem Ein-The invention relates to such a particularly simple solution. She goes from that Thought out the heat radiation from the glowing tubular cathode to the Reduce places where the cathode heats through. Heat dissipation after the bracket parts loses. This can be achieved in a simple manner by providing the ends of the tubular cathode with protective screens be surrounded. These are expediently made of metal such as tantalum, tungsten or the like and take the form of several coaxially nested cylindrical Rings of different diameters. This is shown in the attached drawing shown omitting the parts of the transmitter tube that are not considered here. 1 means the tubular hot cathode, the "through an auxiliary incandescent cathode stretched out in its axis under the input

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Sigurd Ganswindt und Dr. Kurt Matthies in Berlin-Siemensstadt.Sigurd Ganswindt and Dr. Kurt Matthies in Berlin-Siemensstadt.

fluß einer Hilfsspannung mittels aufprallender Elektronen beheizt wird. Das Rohr ι wird an den beiden Enden von Halterungsteilen, den Blechen 5, getragen, die naturgemaß einen Teil der durch den Elektronenaufprall erzeugten Wärme ableiten. Die Enden werden daher, wenn nicht noch besondere Vorkehrungen getroffen werden, kühler als der Mittelteil des Rohres 1, der einen Teil der entwickelten Wärmemengen nur durch Strahlung abgibt. Gemäß der Erfindung werden die beiden Enden mit Strahlungszylindern 2, 3, 4 umgeben, die auf der einen Seite geschnitten, auf der anderen voll dargestellt sind. Die Befestigung der Zylinder erfolgt durch Zusammennieten mittels der Niete 6 unter Einfügung von Distanzstücken 7. Diese sind in geringer Zahl (drei oder vier) am Umfang verteilt und haben kleinen Querschnitt, so daß keine merkliche Wärmeableitung eintritt.The flow of an auxiliary voltage is heated by means of impinging electrons. The pipe ι is carried at the two ends of mounting parts, the metal sheets 5, which of course dissipate some of the heat generated by the electron impact. The endings will therefore be special, if not special Precautions are taken to be cooler than the central part of the tube 1, which is part of the gives off developed amounts of heat only through radiation. According to the invention, the two ends with radiation cylinders 2, 3, 4, which are cut on one side and shown in full on the other. the The cylinders are fastened by riveting together by means of the rivets 6 with insertion of spacers 7. These are distributed in small numbers (three or four) around the circumference and have a small cross-section, see above that no noticeable heat dissipation occurs.

Die Zylinder werden zweckmäßig poliert.. Unter Umständen ist es vorteilhaft, die Höhe der verschiedenen Strahlungsschirme abzustufen.The cylinders are appropriately polished. It may be advantageous to increase the height of the different radiation screens.

Die Verwendung von Strahlungsschirmen gemäß der Erfindung bedingt, wie schon gesagt, eine Erhöhung der Temperatur an den von den Strahlungsschirmen umgebenen Enden und damit auch an den diesen Enden benachbarten Teilen des Kathodenrohres. Wird die Temperatur an diesen Teilen des Kathodenrohres jedoch höher, so ist es nicht mehr erforderlich, die Kathode so stark zu heizen, daß nur ein kleiner Teil der Katho denoberfläche die wirksame Elektronenemission übernimmt, vielmehr tritt ein gewisser Temperaturausgleich ein, so daß die Gesamtoberfläche der Kathode oder doch zum mindesten der überwiegende Teil der Oberfläche eine nahezu gleichmäßige Temperatur aufweist und Ausgangspunkt der Elektronenemission ist.The use of radiation screens according to the invention requires, as already said, an increase in the temperature at the ends surrounded by the radiation shields and thus also at the ends adjacent to these ends Split the cathode tube. Is the temperature at these parts of the cathode tube but higher, it is no longer necessary to heat the cathode so much, that only a small part of the cathode surface takes over the effective electron emission, rather, a certain temperature equalization occurs, so that the total surface the cathode or at least the majority of the surface has an almost uniform temperature and is the starting point of electron emission.

Ähnliche Überlegungen gelten auch für den im Innern des Kathodenrohres angebrachten Heizdraht, dessen Temperaturverlauf in großen Zügen dem Temperaturverlauf im Kathodenrohr entspricht. Auch hier treten infolge Rückstrahlung in der Mitte besonders hohe Temperaturen auf, so daß eine starke Abnutzung dieses Fadens erfolgt. Die Ausbildung von Strahlungsschirrnen gemäß der Erfindung sorgt auch hier, wenn auch nur mittelbar, für einen gleichmäßigeren Temperaturverlauf an dem Kathodenheizfaden.Similar considerations also apply to the one attached inside the cathode tube Heating wire whose temperature curve is broadly the same as the temperature curve in the cathode tube is equivalent to. Here, too, particularly high temperatures occur as a result of reflection in the middle, so that severe wear and tear this thread is made. The formation of radiation shields according to the invention here too, albeit only indirectly, ensures a more even temperature profile on the cathode filament.

Claims

Patent claims:

1. High-performance tube with a tubular, one of which is arranged in its interior Auxiliary cathode heated by means of electron irradiation, marked by means of radiation shields arranged at the ends of the hot cathode, which reduce the heat losses at the ends through radiation decrease compared to the middle parts so that the cathode is heated evenly over the entire length.

2. High-performance tube according to claim 1, characterized by the ends of the hot cathode completely encompassing radiation shields.

3. High-performance tube according to claim 2, characterized by radiation screens from several coaxial cylinders with different diameters, which are expedient only form narrow spaces.

1 sheet of drawings