DE591463C

DE591463C - Gluehkathodenroehre, in deren Innerem ein vorzugsweise aus Glas bestehender Hohlkoerper vorgesehen ist

Info

Publication number: DE591463C
Application number: DE1930591463D
Authority: DE
Inventors: Leopold Voelkel
Original assignee: CHF Mueller AG
Current assignee: CHF Mueller AG
Priority date: 1930-09-09
Filing date: 1930-09-09
Publication date: 1934-01-22
Also published as: US1927475A; FR722468A; GB393568A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. JANUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 17 oi

C. H. F. Müller Akt.-Ges. in Hamburg-Fuhlsbüttel*)

vorgesehen ist

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. September 1930 ab

Bei Entladungsgefäßen, die unter hohen Spannungen und reiner Elektronen-entladung arbeiten und deren Entladungsraum metallisch, begrenzt ist, besteht infolge der Aufladung dieses Metallteils durch primäre und sekundäre Elektronen die Gefahr elektrischer Überschläge von der Anode zum metallenen Mittelteil und häufig eines Durchschlagens der Glaswand. Durch die Aufladung des metal-

) lenen Mittelteils nämlich erhält dieser ein Potential, das näher dem der Kathode als dem der Anode liegt. Infolgedessen wird der Isolalionsweg von der Anode zum metallenen Mittelteil außerordentlich verringert, und es

; liegt zwischen Anode und dem metallenen Mittelteil der weitaus größte Teil der gesamten Spannung. Es ist bereits vorgeschlagen worden, an den metallenen Mittelteil zwangsweise Erdpptential zu legen, um zwischen der Mitte der Röhre und jeder der beiden Elektroden je die Hälfte der angelegten Gesamtspannung zu haben. Dies Verfahren läßt sich jedoch nur bei Röhren mit geringer Leistung oder doch niedriger Spannung an-

; wenden. Bei Röhren hoher Spannung erhalten die den metallenen Mittelteil treffenden Elektronen durch das zwischen diesem Metallteil und den Elektroden herrschende starke elektrische Feld so große Geschwindigkeiten,

ι daß sich durch ihren Aufprall der metallene Wandteil sehr stark erhitzt. Bei Röhren geringer Spannung, aber großer Leistung ist zwar die Geschwindigkeit des einzelnen Elektrons geringer, dafür ist aber die Zahl der auf treffen den Elektronen erheblich größer, so daß auch hier eine so große Energiemenge an dem Metallteil frei wird, daß sich der metallene Mittelteil stark erhitzt, was in jedem Fall eine Zerstörung der Röhre zur Folge hat.

Erfmdungsgemäß wird eine gefahrlose Erdung des metallenen Mittelteils und damit eine symmetrische Verteilung der Spannung zwischen den Elektroden dadurch ermöglicht, daß ein im Inneren des Entladungsgefäßes angeordneter, aus Isolierstoff, z. B. Glas, bestehender zweiter Hohlkörper, der an seinen Enden mit der Außenwand der Röhre verschmolzen ist, mit einem mittleren Teil versehen wird, der ebenso wie der der äußeren Röhrenwandung aus Metall besteht. Der zwisehen der Außenwand der Röhre und dem beschriebenen Hohlkörper entstehende ringförmige Hohlraum wird hochevakuiert, so daß dieser ringförmige Hohlraum eine Schicht hoher Isolationsfähigkeit¹ darstellt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei ganz aus Glas bestehenden Röntgenröhren im Inneren derselben um die Elektroden herum eine aus Glas bestehende Schutzhülle anzuordnen, wobei man den Ringraum zwischen Außenmantel und dem 'eingeschmolzenen Hohlkörper gegen den Innenraum vollständig verschlossen hielt und für sich evakuierte.

Eine Verbesserung gegenüber den letzt-

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben -worden:

Leopold Völkel in Hamburg.

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angeführten Entladungsgefäßen wird dadurch erzielt, daß der den Entladungsraum umgebende und mit der Außenwand verschmolzene Hohlkörper in der gleichen Weise wie die Außenwand in ihrem Mittelteil, der sich also in der Höhe der Elektroden befindet, aus Metall hergestellt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die die Mitte des inneren Hohlkörpers treffenden Elektronen und die dadurch !entstehenden Ladungen sich sofort über . die ganze Ausdehnung dieses inneren metallenen Mittelteils gleichmäßig verteilen, so daß nicht einzelne Stellen bevorzugt hoher Ladungen !entstehen können, die stets eine übermäßige Beanspruchung der Wandung und Undefinierte Verhältnisse im Entladungsraum darstellen würden. Die Aufladung dieses Metallteils des inneren, den Entladungsraum direkt begrenzenden Hohlkörpers nimmt bereits in kürzester Zeit einen Maximalwert an, wodurch konstante Verhältnisse während des Entladungsvorgangs geschaffen sind und eine veränderliche Beeinflussung des Kathodenstrahlbündels und damit der Brennfleckgröße bei Röntgenröhren vermieden ist.

Es sind nun nicht allein die auf eine den Entladungsraum begrenzende Wand auffallenden Elektronen, welche den Entladungsvorgang und die Konstanz desselben störend beeinflussen können, sondern auch die Metallteilchen, die durch Zerstäubung und Verdampfung von Elektrodenmaterial auf die Wandung fallen. Besteht diese Wandung aus Glas, so verändern sich die elektrischen Verhältnisse mit der Betriebsdauer des Entladungsgefäßes durch die mit der Betriebsdauer ständig zunehmende metallene Belegung der Glaswandung. Auch diesem Übelstand wird dadurch begegnet, daß der Mittelteil des inneren Hohlkörpers von vornherein metallisch ausgebildet ist, so daß eine mit der Zeit zunehmende Beaufschlagung der den Entladungsraum umgebenden Wand durch Metallteile keinen Einfluß auf den Entladungsvorgang hat.

Eine weitere Erhöhung der Spannungssicherheit 'eines solchen Entladungsgefäßes der beschriebenen Art wird dadurch erzielt, , daß der innere, den Entladungsraum \\mgebende Metallteil eine solche Ausdehnung erhält, daß er die Ränder des ihm gegenüberliegenden äußeren metallischen Mittelteils gleichmäßig überragt, und zwar wird die Größe dieser beiden metallenen Mittelteile zweckmäßig so gewählt, daß die Flächeninhalte der einander gegenüberliegenden, metallischen Ringflächen gleich sind. Durch die verschiedenen Durchmesser der beiden Metallringe würde bei gleicher Breite 4^er Ringe der Flächeninhalt des inneren kleiner als der des äußeren sein. Wenn man also für gleiche Flächeninhalte der als Kondensator wirkenden beiden Metallringe sorgt, dann herrscht in dem zwischen beiden Ringen liegenden Raum eine !einigermaßen gleichmäßige Verteilung der Kraftlinien, so daß keine Stellen mit stark erhöhten Feldstärken !entstehen können, durch die für Durchschläge günstige Bedingungen geschaffen werden könnten.

In der Abbildung ist als Ausführungsbeispiel leine zylindrische Röntgenröhre mit gläserner Außenwand 1 und metallenem Mittelteil 3 dargestellt. Mit der Außenwand verschmolzen ist der ebenfalls größtenteils aus Glas bestehende Hohlzylinder 2, dessen mittlerer Teil 4 in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Metall besteht, und zwar ist die Größe der metallenen Teile 3 und 4 so gewählt, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen gleich großen Flächeninhalt besitzen. Zwischen den Glasteilen 1 und 2 befindet sich ein ringförmiger Hohlraum 5, der gegen den inneren Entladungsraum 6 vollkommen abgeschlossen und hochevakuiert ist. Dem Hauptstrahlenaustritt der Röntgenstrahlen !entsprechend sind in den Metallteilen 3 und 4 beispielsweise axis Glas bestehende Austrittsfenster 7 und 8 vorgesehen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Glühkathodenröhre, in deren Innerem ein vorzugsweise aus Glas bestehender Hohlkörper vorgesehen ist, der gegen die Röhrenwandung vakuumdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenwandung in an sich bekannter W'dse einen Metallteil zur Spannungsunterteilung aufweist 'und daß der mit der Außenwand verschmolzene Hohlkörper (2) in Höhe dieses Metallteils !ebenfalls metallisch ausgebildet ist.

2. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere metallische Wandteil unmittelbar geerdet wird.

3. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch · gekennzeichnet, daß der innere metallisch ausgebildete Teil des Hohlkörpers (2) die Ränder des gegenüberliegenden äußeren metallenen Mittelteils überragt.

4. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des äußeren 'und inneren metallenen Mittelteils gleich groß sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen