DE591042C - Elektrische Leuchtroehre mit einer oder mehreren huelsenfoermigen Elektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 16. JANUAR 1934

REiCHSPATENTAMT

KLASSE 21 f GRUPPE 82 o»

Zusatz zum Patent 529

Im Hauptpatent 529 050 ist eine elektrische Leuchtröhre mit einer oder mehreren Elektroden beschrieben, bei der jede Elektrode aus einer nach der Entladungsbahn der Röhre hin geschlossenen Hülse aus üblichen Metallen des Handels, insbesondere Nickel, besteht, die ihrerseits auf der Außenseite einen Überzug aus elektronenemittierenden Stoffen aufweist und im Innern einen mit ihr stromleitend verbundenen Heizdraht aufnimmt. Zufolge dieser Elektrodenausbildung ist es möglich, die Leuchtröhre mit verhältnismäßig großen Stromstärken von mehreren Amperen zu betreiben und hohe Leuchtdichten zu erzielen. Die Stromstärke kann jedoch bei der im Hauptpatent beschriebenen Elektrodenausbildung nicht beliebig hoch gesteigert werden. Schon bei Stromstärken von mehr als 10 Amp. kann eine derart hohe Erhitzung der den Heizdraht einschließenden Metallhülse eintreten, daß die aufgetragene dünne Oxydschicht verdampft und die Umschließungshülse selbst zum Schmelzen kommt. Um dies zu vermeiden, müßte die Oberfläche der Metallhülse beträchtlich vergrößert werden, was dann jedoch zu sehr verwickelten Elektrodenformen und auch zu einer unerwünschten Vergrößerung der Elektrodengefäße der Leuchtröhre führt. Aber selbst bei sehr großer Oberflächenbemessung der Umschließungshülsc ist ein Betrieb der Leuchtröhre mit außergewöhnlich hohen Stromstärken nicht möglich, weil zufolge der dann nicht zu vermeidenden, ungleichmäßigen Erwärmung der Umschließungshülse die Entladung mehr oder weniger punktförmig ansetzt und dennoch die umschließende Metallhülse zerstört.

Die Erfindung bezweckt, Leuchtröhren nach dem Hauptpatent ohne Vergrößerung der aus einem Heizdraht und einer umschließenden Metallhülse bestehenden Elektrodenkörper mit wesentlich höheren Stromstärken sicher zu betreiben, die nicht nur 10 Amp., sondern sogar 100 Amp. übersteigen können. Zu diesem Zwecke besteht erfindungsgemäß jede Elektrodenhülsc aus einem gesinterten Gemisch von . hochschmelzenden Metallen und nichtmetallischen, insbesondere oxydischen Stoffen von hohem Emissionsvermögen. An deren nach der Entladungsbahn hin gerichteten, ebenfalls strom-

"') Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Marcello Pirani in Berlin-Wilmersdorf und Dr. Alfred Rüttenauer in Berlin-Charlotienburg.

Claims (3)

1. leitenden Abschlußboden ist hierbei ■ wie bei der Elektrodenhülse nach dem Hauptpatent der im Innern der Hülse untergebrachte, vom Betriebsstrom der Röhre durchflossene Heizdraht angeschlossen, der wiederum, ohne Vorschaltwiderstand zu sein, ausschließlich zur Heizung der Elektrodenhülse dient.

   Bei mit sehr niedrigen Stromstärken zu betreibenden Elektronenröhren von glühlampenähnlicher Gestalt, wie insbesondere Verstärkerröhren und Gleichrichter für Radio'zweckc, hat man zwar schon einen Heizdraht im Innern einer gesinterten Hülse aus Nickel und clektronenemittierenden Stoffen eingebettet. Hierbei ist jedoch die Umschließungshülse, da die Röhre keine leuchtend zu machende Gasfüllung, sondern ein hohes Vakuum aufweist, und da ferner die Anode die Kathode eng umschließt, keinem eine starke Erhitzung hervorrufenden heftigen Ionenaufprall ausgesetzt. Der eingelagerte Heizdraht wird zudem während des Betriebes fremd geheizt, während er gemäß der Erfindung durch den Betriebsstrom selbst am Glühen erhalten wird. Die bei der Leuchtröhre nach der Erfindung Anwendung findende Umschließungshülse kann der durch die gemeinsame Wirkung von Ionenaufprall und Wärmestrahlung des Heizdrahtes hervorgerufenen starken Erhitzung standhalten, da im Gemisch mit den elektronenemittierenden Stoffen nicht übliche Metalle des Handels, sondern hoch-' schmelzende Metalle verwendet sind.

   Gegenüber der Leuchtröhre nach dem Hauptpatent wird einesteils eine weit größere Hitzebeständigkeit der den elektronenemittierendcn Stoff aufweisenden Umschließungshülse erreicht

   " ' und andernteils, sofern die Wandstärke der Hülse genügend stark ist, je Ouadratmillimeter Oberfläche der Hülse eine wesentlich größere Menge des elektronenemittierenden Stoffes be-. reitgestellt als bei alleiniger Vorsehung einer Oxydbedeckung, denn letztere darf, um ein Abblättern zu vermeiden, nur eine sehr geringe Schichtdecke besitzen. Da nunmehr jede Oberflächenstelle der Umschließungshülse weniger leicht an Oxydstoffen verarmen kann, so kann

   ""' naturgemäß die Stromstärke dor Entladung wesentlich höher gewählt werden.

   Damit die gesamte Umschließungshülse genügend Festigkeit erhält, ist es zweckmäßig, den Anteil des hochschmelzenden Metalles größer als den des nichtmetallischen, insbesondere oxydischen Stoffes zu bemessen. Eine zweckmäßige Zusammensetzung ist beispielsweise 70 bis 85 % Wolfram und 15 bis 30% eines Gemisches aus Bariumoxyd und Calciumoxyd.

   Die neue Umschließungshülse kann noch zusätzlich einen elektronenemittierenden Überzug erhalten. In diesem Falle wird bei eingeschalteter Elektrode schneller eine ausreichende Elektronenabgabe erreicht und somit die Zündung beschleunigt. Der in der Wandung der Umschließungshülse gleichmäßig verteilte, elektronenemittierende Stoff bildet dabei mit Bezug zur elektronenemittierenden Überzugsschicht einen Vorrat, aus dem heraus die Überzugsschicht beim Betriebe der Röhre ständig ergänzt wird.

   Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Elektrode im Längsschnitt dargestellt.

   Die Umschließungshülse 7 für den Heizdraht 8 besteht aus einem gesinterten Gemisch von hochschmelzendem Metall und nichtmetallischen, insbesondere oxydischen Stoffen und ist mittels herumgelegter Schellenbänder 62, die durch Drähte 63 untereinander verspannt sind, an der durch das Fußrohr 3 hindurchgeführten, gleichzeitig als Träger dienenden Stromzuführung 12 befestigt. Der im Innern der Hülse 7 ausgespannte Heizdraht 8 ist mit der anderen durch das Fußrohr 3 hindurchgeführten Stromzuführung 11 verbunden. An dem nach der Entladungsbahn hin gerichteten Ende der Hülse 7 ist ein Boden 9 vorgesehen, der mit der Umfassungswand der Hülse aus einem Stück besteht. Die gesamte Außenseite der Hülse 7 und damit auch des Bodens 9 ist mit einem elektronenemittierenden Überzug 7' bedeckt, der zweckmäßig aus den gleichen Stoffen besteht, der dem hochschmelzenden Metall der Hülse 7 zugemischt ist. An der Rückseite ist die Hülse 7 durch einen Pfropfen 35 aus Isoliermaterial, etwa Aluminiumoxyd, abgeschlossen, so daß der Heizdraht 8 allseitig eingeschlossen und vor dem Angriff der starken Entladung geschützt ist.

   Da der Heizdraht 8 in der zum Abschlußboden 9 der Umschließungshülse 7 führenden Stromzuleitung 11 liegt, also der beim Leuchtröhrenbetrieb als Elektrode wirkenden Umschließungshülse vorgeschaltet ist, so kann, wie schon im Hauptpatent ausgeführt, nach eingetretener Zündung der Röhre der Heizstromkreis ausgeschaltet werden, da der Heizdraht alsdann durch den Betriebsstrom selbst weiter am Glühen erhalten wird. Um die Leitfähigkeit der Hülse zu erhöhen, kann sie noch in an sich bekannter Weise auf der Außenseite eine Wicklung 64 aus einem schwer schmelzbaren Draht, also etwa aus'einem Wolfram- oder Molybdändraht, erhalten.

   P Λ X E N T Λ N S P R Ü C II E :

   i. Elektrische Leuchtröhre mit einer oder mehreren hülsenförmigen Elektroden, in deren Innern ein Heizdraht untergebracht ist, nach Patent 529 050, dadurch gekennzeichnet, daß jede hülsenförmige Elektrode aus einem gesinterten Gemisch von hochschmelzenden Metallen und nichtmetall!- sehen, insbesondere oxydischen Stoffen von hohem Emissionsvermögen besteht.
2. 2. Elektrische Leuchtröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der gesinterten Hülse (7) der Anteil des hochschmelzenden Metalles größer als der des nichtmetallischen Stoffes ist.
3. 3. Elektrische Leuchtröhre 1 nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesinterte Hülse (7) auf ihrer Außenseite einen Überzug (7') aus elektronenemittierenden Stoffen aufweist.

   Hierzu. ι Blatt Zeichnungen