DE584068C

DE584068C - Indirekt geheizte Kathode

Info

Publication number: DE584068C
Application number: DEL69010D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-06-25
Filing date: 1927-06-25
Publication date: 1933-09-14
Also published as: AT124871B; NL25429C; FR656047A; GB308823A; GB292913A; US1939997A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine indirekt geheizte Kathode.

Es sind bereits Glühkathoden bekanntgeworden, deren Heizung durch Wärmeleitung von ihrerseits durch Joulesche Wärme erhitzten, an beiden Enden der Kathode angeordneten Glühkörpern erfolgt. In diesen bekanntgewordenen Anordnungen besitzt jedoch die emittierende Kathode praktisch nicht den

ίο Charakter einer Äquipotentialkathode, da infolge der unsymmetrischen Gesamtanordnung bzw. durch die Unmöglichkeit einer absolut genauen Abgleichung der Heiz- und Stromzuführungselemente die Emissionskathode selbst gleichfalls, wenn auch in mehr oder weniger beschränktem Maße, vom Heizstrom durchflossen wird, wobei alle diejenigen Nachteile auftreten, die eine vom Wechselstrom durchflossene Kathode aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist eine indirekt geheizte Kathode, welche vom Heizstrom vollkommen frei bleibt und somit tatsächlich eine Äquipotentialkathode darstellt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Emissionskathode durch Wärmeleitung von außerhalb des Elektrodensystems gegebenenfalls symmetrisch angeordneten Heizkörpern aus erfolgt, welche ihrerseits gleichfalls indirekt beheizt werden.

Die Beheizung der Glühkörper kann erfindungsgemäß durch Wirbelstrom oder Elektronenbombardement erfolgen. Des weiteren kann man die Glühkörper als Spiralen ausbilden, die um besondere Heizdrähte herum angeordnet werden. Die Glühkörper können zweckmäßig vor den Stirnflächen des Elektrodensystems angeordnet werden. Des weiteren kann es erfindungsgemäß auch vorteilhaft sein, zwischen dem Elektrodensystem und den Glühkörpern Abschirmungen in Form von Schirmen aus Glimmer o. dgl. anzubringen.

Die bei Benutzung von Elektronenbombardement zum Heizen der Glühkörper auftretenden gleichgerichteten Ströme können, wie es an sich bekannt ist, als Anoden- oder Heizspannungen zum Betriebe eines oder mehrerer Elektrodensysteme Verwendung finden.

Eine prinzipielle Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 1 dargestellt.'

Es sei ι die Hauptkathode, beispielsweise ein massiver Wolframdraht. Durch die Spi- ^: · rale 2 ist ein Steuergitter angedeutet, durch 3 die Anode. 1, 2 und 3 stellen zusammen ein Verstärkersystem üblicher Art dar, bei "welchem die Aufgabe besteht, die Kathode 1 zum Glühen zu bringen. Die Heizung dieser Kathode kann nun erfindungsgemäß durch Wärmeleitung von einem Körper 4 erfolgen, der seinerseits durch indirekte Heizung auf Glühtemperatur gebracht wird. Beispielsweise kann der Körper 4 als Metallzylinder ausgebildet sein, welcher seinerseits mittels einer übergeschobenen, von Nieder- oder Hochfrequenzströmen durchflossenen Spule zum Glühen gebracht wird. Ebenso kann der Körper 4 durch Elektronenbombardement zum Glühen gebracht werden. In diesem

Falle würde er zweckmäßig als Hohlzylinder ausgebildet werden, mit welchem die Hauptkathode ι wärmeleitend verbunden ist. Im Inneren des Hohlzylinders ist dann eine Glühkathode vorzusehen und zwischen dieser und dem Blechzylinder 4 eine Gleich- oder Wechselspannung anzulegen.

Es ist offensichtlich, daß bei einer Anordnung nach Abb. 1 die Erwärmung der Hauptkathode 1 vorwiegend einseitig erfolgen würde, so daß ihr eines Ende wesentlich wärmer wäre als das andere. Dieser Nachteil kann durch zweckmäßig symmetrische Anordnung zweier Heizkörper behoben werden. In Abb. 2 ist eine solche Anordnung unter Verwendung von Elektronenbombardement zur indirekten Erhitzung der Körper 4 dargestellt. Die Hauptkathode 1 ist an beiden Enden mit den Zylindern 4 gut wärmeleitend ao verbunden und wie in Abb. 1 von dem Gitter 2 und der zylindrischen Anode 3 umgeben> Axial durch die Zylinder 4 sind zwei punktiert angedeutete Glühfaden, beispielsweise aus Wolframdraht, geführt, welche durch Gleich- oder Wechselstrom zur Glut gebracht werden. Zwischen den durch die Leitung 5 miteinander verbundenen Zylindern 4 und den in ihrem Inneren befindlichen Glühdrähten wird eine Gleich- oder Wechselspannung E angelegt. (In Wirklichkeit ist eine besondere Verbindung S nicht notwendig, da die Zylinder bereits durch die Kathode 1 leitend miteinander verbunden sind.) Es erfolgt dann in bekannter Weise eine Erhitzung der Zylinder 4 teils durch Wärmestrahlung seitens der axialen Glühfaden, teils durch Elektronenbombardement. Die Zylinder müssen aus Tantal-, Molybdän- oder Wolframblech bestehen, so daß sie sehr hohe Temperaturen annehmen können. Die Hauptkathode 1 wird dann von beiden Enden her durch Wärmeleitung zur Glut gebracht, so daß das Verstärkersystem 1,2,2 wie ein normales Glühkathodenverstärkersystem arbeitet. Insbesondere kann auch +5 die Hauptkathode 1 aus einem thorierten Wolframdraht bestehen, wobei in bekannter Weise die Thoriumemission hervorgerufen werden kann.

Die Anordnung nach Abb. 2 bietet die Möglichkeit, Abschirmungen vorzusehen, welche durch die Striche 6 angedeutet sind. Es sind dies z. B. kreisförmige, zentraldurchbohrte Glimmerscheiben, welche das Eindringen von Streuelektronen aus dem Innern der Zylinder4 in das Innere des Verstärkersystems 1, 2, 3 verhindern. Die Anwendung solcher Abschirmungen empfiehlt sich aber auch bei allen anderen Ausführungsformen der Erfindung und ist stets» möglich.

Eine praktische Ausführungsform der Anordnung nach Abb. 2 ist in Abb. 3 dargestellt.

Hier sind die Zylinder 4 direkt dadurch hergestellt, daß die Kathode 1 an beiden Enden zu einer zylindrischen Spirale 7 aufgewunden wird. Natürlich werden diese Spiralen durch das Elektronenbombardement auf sehr hohe Temperatur, z. B. auf 2300 °, erhitzt. Durch Wärmeleitung wird der durch das Verstärkersystem 2, 3 hindurchgeführte Teil ι von beide'n Enden her erhitzt und läßt sich, wie Versuche gezeigt haben, leicht auf die zur Bildung der Thoriumemission erforderliche Temperatur von etwa 1700 ° hinreichend gleichmäßig erhitzen. Überstreicht man die Hauptkathode ι mit Metalloxyd (Oxydkathode), so genügen natürlich bereits wesentlich geringere Temperaturen. Die Spiralen 7 werden in Wirklichkeit sehr eng und mit dicht aneinanderliegenden Windungen gewickelt. Die Benutzung des Elektronenbombardements nach Abb. 2 oder 3 hat einen besonderen Vorteil. Da man nämlich bei mit Netzanschluß von Wechselstromnetzen betriebenen Verstärkerröhren meistens gleichzeitig für Anodenspannungszwecke eine Gleichrichtung der Wechselströme braucht, so werden unter Verwendung dieses Erhitzungsverfahrens besondere Gleichrichter entbehrlich. Es kann vielmehr der beim Elektronenbombardement der Zylinder 4 oder der Spiralen 7 ohnehin gleichgerichtete Wechselstrom zur weiteren Benutzung verwendet werden. Unter Zwischenschaltung von an sich bekannten Filterkreisen und Siebketten kann der so gewonnene Gleichstrom sowohl die zum Betriebe des Verstärkersystems 1, 2, 3 erforderliche Anodenspannung als auch die zum Betriebe von Lautsprecherendstufen erforderliche Heizspannung liefern. Zur Heizung der Endstufen von mehrstufigen Verstärkeranlagen genügt nämlich der auf die 100 erläuterte Weise erhaltene gleichgerichtete Strom vollständig, da in diesen Endstufen die Verstärkung nicht mehr sehr hoch ist. Bei einer dreistufigen, widerstandsgekoppelten Verstärkereinrichtung ist es z. B. nur notwendig, das erste und zweite System nach der in Abb. 2 oder 3, erläuterten Methode indirekt zu heizen, während man die Endstufe (Lautsprecherrohr) schon direkt mit dem einigermaßen durch Filterkreise beruhigten, in den Systemen'7 erhaltenen gleichgerichteten Strom speisen kann. Natürlich ist es auch möglich, alle gleichgerichteten Anodenspannungen aus dieser Quelle zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche:

i. Indirekte geheizte Kathode für thermionische Entladungsgefäße, insbesondere Elektronenröhren, bei der die emittierende Kathode durch Wärmeleitung von einem oder mehreren Glühkörpern her geheizt

wird, welche außerhalb des Elektrodensystems angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Glühkörper ihrerseits indirekt geheizt werden.
2. Indirekt geheizte Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die indirekt geheizten Glühkörper ihrerseits durch Wirbelströme oder Elektronenbombardement erhitzt werden.
3. Indirekt geheizte Glühkathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkörper aus Drähten bestehen, die spiralförmig um einen Heizdraht gewunden sind.
4. Indirekt geheizte Glühkathode für

Elektronenröhren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkörper vor den Stirnflächen des Elektrodensystems angeordnet sind.
5. Indirekt geheizte Glühkathode für Elektronenröhren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektrodensystem und den Glühkörpern Schirme angeordnet sind.
6. Indirekt geheizte Glühkathode nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Elektronenbombardementheizung auftretenden gleichgerichtetenStröme zur Speisung von Anoden- oder Heizstromkreisen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen