DE611242C

DE611242C - Gluehkathode mit indirekter Heizung fuer gas- oder dampfgefuellte Entladungsroehren

Info

Publication number: DE611242C
Application number: DEI37630D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-04-10
Filing date: 1929-04-11
Publication date: 1935-03-25
Also published as: US1924318A; NL24196C

Description

Die Erfindung betrifft eine indirekt geheizte Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße mit Gas- oder Dampffüllung. Die erfindungsgemäße Kathode besitzt eine erhöhte Lebensdauer und einen besseren thermischen Wirkungsgrad als die bisher bekannten Kathoden.

Die Kathode gemäß der Erfindung ist eine mehrzellige Kathode, die aus einer Anzahl von nach außen offenen Räumen mit einer inneren elektranenemittierenden Fläche besteht, die im Verhältnis zu der äußeren Oberfläche der Kathode groß ist. Bei der Kathode gemäß der Erfindung werden die thermischen Verluste so stark vermindert, daß die Heizenergie, die zur Aufrechterhaltung der Arbeitstemperatur der Kathoden erforderlich ist, nur einen geringen Bruchteil der Energie beträgt, die für die gleiche elektronenem.it-

tierende Fläche bisher bei den bekannten Elektronenröhren verlangt wurde.

Es sind bereits Kathoden bekannt, bei denen die Elektronen aus einem Hohlraum austreten. Diese Kathoden sind jedoch keine Glühkathoden, sondern ihre Elektronenemission entstammt einem Metalldampf, der innerhalb der Hohlkathode gebildet wird. Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Glühkathode, deren Elektronenemission von der festen Kathodenwand ausgeht und bei der die Wärmeausstrahlung· im Verhältnis zur Elektronenemission sehr stark verringert ist.

Es ist ferner bereits an sich bekannt, Glühkathoden mit einem Wärmeschirm zur Verminderung der Wärmeausstrahlung zu versehen. Gemäß der Erfindung wird dieser an sich bekannte Wärmeschirm bei Glühkathoden für gas- oder dampfgefüllte' Entladungsröhren verwendet, zweckmäßig mit polierter Außenfläche, so daß seine Wirkung noch weiterhin erhöht wird.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in fünf Abbildungen dargestellt.

Abb. ι zeigt perspektivisch und zum Teil weggebrochen eine Röhre mit drei Elektroden, darunter die Kathode gemäß der vorliegenden Erfindung.

Abb. 2 ist ein Querschnitt in größerem Maßstabe durch eine Kathode gemäß Abb. 1.

Abb. 3, 4 und 5 zeigen perspektivisch verschiedene andere Ausführungsformen der Erfindung,

Die'Röhre gemäß Abb. 1 besteht aus dem Glasbehälter 2, in den der Einführungsdraht der Anode 4 eingeschmolzen ist, wobei die Anode aus Graphit, Nickel, Wolfram o. dgl. besteht. Der Draht 3 ist mit dem äußeren Kontaktstück 5 verbunden. Am entgegengesetzten Ende der Röhre befindet sich der

Glasfuß 6, auf dem die Kathode 7 und das Gitter 8 montiert sind. Beide haben eine solche Größe, daß sie einen großen Teil des zentralen Raumes in der Röhre 2 einnehmen. Das Gitter sitzt auf zwei Drähten 9, 10, die mit einem den Glasfuß 6 umgebenden Band 11 verbunden sind, wobei der Draht 10 zu einem äußeren Kontaktstück 12 geführt ist.

Die Kathode 7 enthält einen inneren Zylinder 13, der mit einer Ausfütterung 14 aus einem wärmebeständigen Stoff, wie Magnesiumoxyd, Aluminiumoxyd oder Thoroxyd, ausgekleidet ist. An diesem Zylinder 13, der aus Nickel, Wolfram oder Molybdän o. dgl. besteht, befinden sich Rippen 15, die radial von der inneren Fläche des Zylinders ausgehen und ihrerseits von einem äußeren Zylinder 16 umgeben sind. Die Rippen können auch aus Nickel oder Eisen bestehen, können ao aber an ihren Kanten abgeschnitten sein, um die Wärmeableitung von ihnen zu dem umgebenden Zylinder 16 zu verringern.

Innerhalb des Zylinders 13 sitzt eine Heizvorrichtung 17, von der ein Ende mit der verdickten Endwandung 18 des Zylinders 13 durch Löten o. dgl. verbunden ist. Das verstärkte Ende 18 verhindert die Überhitzung und das Zusammenlöten der Heizvorrichtung mit dem Metall des Zylinders 13. Das entgegengesetzte Ende der Heizvorrichtung ist mit einer Leitung 19 verbunden, während der äußere Zylinder mit den Drähten 20, 21 verbunden ist. Die Leitungen 19, 20 und 21 sind in den Glaskörper 6 eingeschmolzen, wobei die Leitung 19 und die Leitungen 20 und 21 mit den Kontaktstücken 22 und 23 des Zylinders 24 verbunden sind, wodurch der elektrische Strom der Heizvorrichtung 17 zugeführt wird.

Die Röhre 2, die zunächst hochevakuiert ist, ist mit einem trägen Gas, wie Argon, oder einem Tropfen von Quecksilber gefüllt.

Abb. ι zeigt einen am Glasfuß 6 befindlichen Schirm 25, der die Erhitzung des unteren Teiles auf eine solche Temperatur ver-• hindern soll, daß ein unerwünscht hoher Quecksilberdruck während des Betriebes entsteht. Dieser Druck soll zweckmäßig von der Größenordnung von ungefähr 10 Mikron sein. Bei Verwendung eines permanenten Gases kann man den Schirm 25 weglassen.

Die innere Fläche der Kathode und insbesondere die Rippen 15 sind mit einem Stoff von hoher Elektronenemissionsfähigkeit bekleidet. Z. B. kann man die inneren Flächen einer Nickelkathode mit Bariumcarbonat bekleiden, worauf die Kathode dann auf eine Temperatur von ungefähr 1300⁰ erhitzt wird, wodurch sich das Bariumcarbonat zersetzt und einen Stoff von hoher Elektronenemissionsfähigkeit bildet.

Abb. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Rippen.

Die Rippen 26 in Abb. 3 bestehen aus einzelnen Flächen, die an ihren Enden winklig abgebogen sind. Die Konstruktion gemäß Abb. 4 zeigt Rippen 27 von einem dreieckigen Querschnitt, wobei die Grundlinien des Dreiecks an dem inneren Zylinder 13 und die-Spitzen desselben an dem Zylinder 16 befestigt sind. Die Konstruktion gemäß Abb. 5 zeigt Rippen 28, die V-förmig gebogen sind, wobei der Scheitel des V mit dem inneren Zylinder 13 und die übergebogenen Enden mit dem Zylinder 16 verbunden sind.

Innen ist der Zylinder 16 zweckmäßig poliert, wodurch die Wärmezerstreuung auf nahezu die Hälfte verringert werden kann gegenüber denjenigen Konstruktionen, bei denen die äußere Oberfläche eines erhitzten Zylinders mit aktivem Material bekleidet sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 5 sind ein oder mehrere Zylinder 30 und 31 vorgesehen, die die Kathode umgeben und als Wärmeschirme dienen. Durch die Verwendung zweier solcher Schirme kann die zur Beheizung erforderliche Energie auf etwa ¹^ verringert werden.

Da der aktive elektronenemittierende Stoff auf eine verhältnismäßig sehr große Oberfläche aufgebracht werden kann, ist die Ökonomie der Elektronenemission pro Einheit der Heizleistung sehr hoch. Eine Kathode gemäß der Erfindung kann auf der Betriebstemperatur mit einer Wärmemenge gehalten werden, die nur 1 °/₀ der bisher erforderlichen beträgt.

Claims

Patentansprüche: 1o°

1. Glühkathode mit indirekter Heizung für gas- oder dampf gefüll te Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Heizkörper enthaltender rohrförmiger i°5 Teil ein topfartiges "Gebilde koaxial durchdringt und innerhalb des Topfes mit Längsrippen versehen bzw. durch Längsrippen mit dem topfartigen Gebilde verbunden ist und daß die Innenseite des no Topfes und die Rippen mit einem elektronenemittierenden Stoff bekleidet sind.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippen innerhalb des Topfes dreieckförmig sind und mit der Basis am inneren geheizten Teil und mit der Spitze am Topfmantel verschweißt oder verlötet sind.

3. Kathode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf zur Verminderung der Wärmeausstrahlung auf seiner Außenseite poliert ist.

4· Kathode nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathoderitopf noch mit einem oder mehreren koaxialen Metallzylindern mit vorzugsweise polierten Flächen umgeben ist.

5. Kathode nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der den Heizkörper enthaltende rohrförmige Teil als eine Zuleitung für den Heizstrom des Heizkörpers dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen