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Elektrische Entladungsröhre mit einer durch einen im wesentlichen
gestreckten Glühfaden indirekt geheizten Kathode Die Erfindung bezieht sich auf
eine elektrische Entladungsröhre mit einer indirekt geheizten Kathode mit einem
im wesentlichen gestreckten Glühfaden. Eine solche Kathode besteht gewöhnlich aus
einem meistens zyl.indrIschen Metallkörper, dem eigentlichen Kathodenkörper, in
dessen Innerem das Heizelement angeordnet ist, das z. B. aus einem haarnadelförmigen
Draht aus hochschmelzendem Material, wie Wolfram, bestehen kann. Der Kathodenkörper
besteht gewöhnlich aus einem Nickelzylinder, der gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
eines isolierenden Stoffs das Heizelement in einigem Abstand umgibt und dessen Außenfläche
mit einer stark Elektronen emittierenden Schicht, z. B. mit Bariumoxyd, bedeckt
ist. Es ist allgemein gebräuchlich, eine auf diese Weise gebaute Kathode in der
Röhre mittels Stützen zu befestigen, die am oberen und am unteren Ende des Kathodenkörpers
befestigt sind. Eine dieser Stützen kann gleichzeitig ais Zuleitung für die Kathode
dienen. -Es hat sich herausgestellt, daß beim Betrieb einer Entladungsröhre seit
einer derärtigen Kathode Übelstände auftreten, die im. wesentlichen in einer sehr
ungleichmäßigen Emission bestehen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Temperatur
an verschiedenen Stellen der Oberfläche des Kathodenkörpers sehr verschieden ist;
insbesondere tritt an den Enden dieses Körpers eine erheblich niedrigere Temperatur
auf als an anderen Stellen der Oberfläche. Es hat sich herausgestellt, daß dies
eine Folge der Wärmeableitung ist, die an den Enden des Kathodenkörpers erfolgt,
da die Kathode an diesen Stellen mit Stützen oder Stromzuführungsleitungen verbunden
ist.
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Bei der Entladungsröhre gemäß der Erfindung ist dieser Übelstand auf
einfache Weise beseitigt worden.
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Eine elektrische Entladungsröhre gemäß der Erfindung enthält eine
durch einen im wesentlichen gestreckten Glühfaden indirekt geheizte Kathode, deren
Kathodenkörper eiste solche Form hat, daß diejenige Wärmemenge, die je Einheit der
Kathodenoberfläche von einem in der Nähe eines Unterstützungspunkts der Kathode
befindlichen Teil des Heizelements zum Kathodenkörper ausgestrahlt wird, größer
ist als die Wärmemenge, die von einem nicht in der Nähe eines Un;terstützungspu.nkts
der Kathode liegenden Teil des Heizelements je Einheit der I-Zathodenoberfl,äche
zum Kathodenkörper ausgestrahlt wird. Es ist auf diese Weise möglich, eine gleichmäßige
oder nahezu gleichmäßige Temperaturverteilung über die ganze Kathodenoberfläche
zu erzielen; hieraus ergibt sich eine bessere Emission. als bei den bisherigen indirekt
geheizten Kathoden.
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Es ist vorteilhaft, den Kathodenkörper aus einem Röhrchen bestehen
zu lassen und dem in der Nähe der Unterstützungsstellen liegenden .Teil dieses Röhrchens
einen geringeren Querschnitt als dem übrigen Teil zu geben. Dieser in der Nähe einer
Unterstützungsstelle liegende ,Teil kann zu diesem Zweck z. B. kegelförmig ausgebildet
sein.
Mit der von einem bestimmten -Teil des I-ieizelements je Kathodenoberflächeneinheit
entwickelten Wärmemenge ist folgendes ge-
meint: Man denke sich aus der Kathode
ein Stück herausgenommen, das durch zwei parallele Flächen senkrecht zur Längsrichtung
der Kathode begrenzt ist. Zu diesem Kathodenstück gehört ein bestimmter Teil des
Heizc:lements. Wird das Element von Strom durchilossen, so @entwickelt sich in diesem
Teil des Heizelements eine gewisse Wärmenenge. Das betreffende Stück der Kathode
hat eine gewisse emittierende Oberfläche, deren Größe bestimmt werden kann. Bestimmt
man den Quotienten aus der entwickelten Wärmemenge und der Größe dieser Oberfläche,
so :erhält man eine Wärmemenge, die von dem betreffenden Teil des Heizelements je
Einheit der liathodenoberflächeentwickelt wird. Dieser Quotient hängt selbstverständlich
von der Stärke des durch das Heizelement fließenden Stroms ab. Der für ein bestimmtes
Stück der Kathode geltende Quotnent kann ohne weiteres mit dem für ein. anderes
Kathodenstück gefundenen Quotienten verglichen werden, da man dabei von derselben
Stromstärke im ganzen Heizkörper ausgehen kann.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert,
in der Fig. i eine Ausführungsform der Entladungsröhre gemäß der Erfindung, Fig.
2 die in dieser Röhre benutzte Kathode und Fig. 3 und 4 Querschnitte durch diese
Kathode darstellen.
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In Fig. i bezeichnet i den Kolbeneiner Entladungsröhre mit einem Fuß
2 und einer Quetschstelle 3. Die Röhre enthält eine Anode 4, ein Gitter 5 und eine
Kathode 6. Letztere besteht aus dem Kathodenkörper 7, der z. B. aus einem Nickelröhrchen
bestehen kann, das mit einer stark Elektroden emittierenden Schicht, z. B. mit Bariumoxyd,
überzogen ist und innerhalb dessen sich das Heizelement befindet, das z. B. aus
einem haarnadelförmigen Draht aus hochschmelzendem Stoff bestehen kann. Fig.2 zeigt
deutlich, welche Form der Kathodenkörper gemäß .der Erfindung aufweisen kann. In,
dieser Figur bezeichnet 7 wieder den. Kathodenkörper und 8 das Heizelement, während
bei 9 gezeigt ist, welche Form der Kathodenkörper aufweisen kann, um eine gute Wirkung
gen%.ß der Erfindung zu erzielen. Der Heizkörper kann vor seinen Austritt aus- der
Kathode hin und her gebogen sein, wie dies bei io gezeigt ist.
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Der Kathodenkörper ist an einer Stütze i i (Fig. i) befestigt, die
ihrerseits mit einem Stab aus Glas oder einem anderen Isolierstoff verbunden ist.
In diesem Stab sind außerdem die Stützstäbe 13 des Gitters angebracht, und der Stab,
selbst ist an der Anode befestigt. Die Stromzuführungsdrähte 14 und 15 des Kathodenheizelements,
der Zuführungsdraht 16 des Kathodenkörpers, die Zuführungsdrähte
17 und 18 des Gitters und der Anode sind durch die Quetschstelle nach außen
geführt.
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Es ist ersichtlich, daß, obwohl im Ausführungsbeispiel eine bestimmte
Bauart des Kathodenkörpers und des Heizelements dargestellt ist, die Erfindung auch
auf Entladungsröhren mit einer indirekt geheizten Kathode mit einem im wesentlichen
gestreckten Glühfaden anwendbar ist, die eine andere Bauart als die in den Figuren
dargestellte haben und die dennoch den Bedingungen der Erfindung entsprechen. Die
Erfindung ist auch auf Entladungsröhren mit einem schräg oder waagerecht angeordneten
Elektrodensystem oder auf Entladungsröhren mit mehr als einem Elektrodensystem oder
mit mehreren dieselbe Funktion erfüllenden Elektroden anwendbar.