DE629906C

DE629906C - Halterungsanordnung fuer Elektroden in elektrischen Entladungsgefaessen

Info

Publication number: DE629906C
Application number: DET41936D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Steimel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1933-01-10
Filing date: 1933-01-10
Publication date: 1936-05-15

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterungsanordnung für Elektroden in elektrischen Entladungsgefäßen, welche insbesondere bei Mehrgitterröhren mit Vorteil angewendet wird und sowohl in mechanischer Hinsicht als auch in elektrischer Beziehung einen Fortschritt darstellt. Die Aufgabe einer Elektrodenhalterung besteht darin, die Elektroden zu tragen bzw. die Einhaltung der Abstände zwischen denselben zu sichern. Daneben müssen die elektrischen Eigenschaften gewissen Bedingungen entsprechen. Insbesondere muß 'die Isolation zwischen den einzelnen Elektroden groß, der Weg für Kriechströme möglichst lang und die durch die Halterung verursachte zusätzliche Kapazität zwischen den Elektroden klein sein. Um diesen Anforderungen genügen zu können, kommt es nicht bloß darauf an, eine günstige Formgebung zu wählen, sondern auch die richtige Materialauswahl zu treffen. Die konstruktiven Schwierigkeiten nehmen mit der Zahl der zu haltenden Elektroden zu;'die Elektrodenabstände müssen mit besonderer Genauigkeit eingehalten werden und, da dieselben im allgemeinen klein sind, um trotz vermehrter Elektrodenzahl kleine Außenabmessungen des Systems zu erhalten, sind auch die Anforderungen in elektrischer Hinsicht schwer zu erfüllen.

Um die Einhaltung der Abstände zwischen den einzelnen Elektroden zu sichern, ist es notwendig, die Haltestreben, an welchen diese befestigt sind, an den Enden durch Distanzstücke festzulegen. Diese bestehen aus einem Isolierstoff, beispielsweise Glas, Glimmer oder keramischen Massen und wurden bisher gewöhnlich in der Art ausgebildet, daß ein einziges Isolierstück in Form einer Scheibe oder eines Stabes alle Stützdrähte zusammenfaßte.

Bei den bekannten Halterungsanordnungen ist zu unterscheiden zwischen Glasknüppelhalterungen, bei denen die Haltestreben in einen Glasknüppel eingeschmolzen sind, und den sog. Lochplattenhalterangen, bei denen die Haltestreben in Löchern einer mit den richtigen Maßen und Lochentfernungen vorgearbeiteten Isolierplatte gelagert (also nicht eingeschmolzen) sind. Diese letztere Art der Halterung bietet insbesondere bei Röhren mit zahlreichen Elektroden die Vorteile der einfachen Montage, da die Haltestreben nur in die entsprechenden Löcher gesteckt zu werden brauchen, um sofort die richtigen Elektrodenentfernungen zu erhalten, während bei einer Halterung mit Einschmelzung der Streben in einen Glasknüppel die richtigen Entfernungen erst durch mühsames Justieren nachträglich hergestellt werden müssen. Man hat daher bereits für Röhren mit mehreren Gittern und koaxialer Anordnung der zylindrischen Elektroden an jedem Ende des Elektrodensystems eine Isolierplatte mit Löchern, in welche die Streben eingeschoben wurden, zur Halterung verwendet.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dieser bekannten Anordnung dadurch, daß mindestens an dem einen Ende des Elektrodensystems zwei Isolierstücke vorhanden sind.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Karl Steimel in Berlin.

Diese nehmen die zur Achse des Elektrodensystems im wesentlichen parallelen Verlängerungen der Elektrodenstreben unmittelbar in Durchgangslöchern oder Vertiefungen af und sind derartig angeordnet, daß das eine stej|'| oder scheibenförmig ausgebildete Isolierstücji; i Til d Elktd d i i d

einen Teil der Elektroden und ein ring- oder rahmenförmiges Isolierstück die übrigen von der Kathode aus weiter außen befindlichen ίο Elektroden hält.

Durch diese erfindungsgemäße Aufteilung der Halterungsplatte können die gegenseitigen Kapazitäten zwischen den beiden Elektrodengruppen wirksam verkleinert werden und die Kriechstromwiderstände in erwünschter Weise vergrößert werden, wobei alle Vorteile einer Lochplattenhalterung erhalten bleiben.

Es ist dabei zu erwähnen, daß bereits eine Halterungsanordnung bekannt ist, bei der ein Teil der Elektronen durch einen seitlich vom Elektrodensystem liegenden Glasknüppel und eine weitere Elektrode durch ein ringförmiges Isolierstück gehalten wird. Bei dieser Anordnung sind jedoch nicht die Vorteile einer Lochplattenhalterung vorhanden, weil die Haltestreben in den Glasknüppel eingeschmolzen werden müssen, so daß das obenerwähnt« Nachjustieren nötig ist. Der Glasknüppel hält bei dieser Konstruktion sowohl die innerste als auch die äußerste Elektrode des Systems, und die Abstützung einer Zwischenelektrode erfolgt gegen die äußerste durch das erwähnte ringförmige Isolierstück.

' In der Abb. 1 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Elektrodensystem einer Röhre mit · einer indirekt geheizten Kathode K, vier Gitterelektroden G₁ bis G₄ und einer Anode A schematisch dargestellt. Zwecks guter Zentrierung sind auf beiden Seiten des Elektrodensystems Distanzstücke vorgesehen. Bei einfacheren Systemen kann die untere, dem Quetschfuß Q benachbarte Distanzierung evtl. vereinfacht oder ganz fortgelassen werden. Die Distanzstücke bestehen aus einer ringförmigen Platte P₁ und kreisförmigen Scheibe P₂. Die Haltestreben der Elektroden G₃ und G₄ und A sind in dem Kreisring P₁ befestigt, während die übrigen Elektroden durch· entsprechende Bohrungen in den Platten P₂ festgelegt sind. Die beiden zusammengehörigen Stücke P₁ und P₂ sind in verschiedenen Ebenen liegend eingezeichnet, doch ist auch der Fall der Anordnung in einer Ebene konstruktiv leicht zu lösen. Jedes Paar von Isolierstücken ist durch ein metallisches Zwischenstück S bzw. S₁ verbunden, welches in einfacher Weise als elektrostatischer Schirm ausgebildet werden kann. Im vorliegenden Fall dient dieser zur Abschirmung des der Kathode K benachbarten Gitters G₁ gegen alle hinter dem Schirmgitter G₂ liegenden Elektroden. Man gewinnt dabei die Möglichkeit, diese Abschirmbleche nicht nur außerhalb des Elektrodensystems anzubringen, sondern diese zum Teil in den Elektrodenzwischenraum Jfiiig ^zu lassen und durch Verlängerung K$jfe|pfWeges der Streukraftünien eine bessere ^i^ffcopplung zu erreichen.
:·' lh der Abb. 2 ist das gleiche Elektrodend

system mit dem Unterschied dargestellt, daß die ringförmigen Isolierstücke (in axialer Riehtung) außerhalb der scheibenförmigen, die innere Gruppe auf Elektroden haltenden Distanzstücke liegen.

Durch die hiermit erläuterte Konstruktion ergeben sich mannigfache Vorteile. Man hat vor'allem die Möglichkeit, de einzelnen Distanzstücke aus verschiedenen Materialien herzustellen. So kann man beispielsweise den äußeren Ring P₁ aus Glimmer und den inneren kleineren Teil P₂ aus einem keramischen Stoff herstellen. Da im inneren Teil die Bohrungen, welche zur Aufnahme der Stützdrähte dienen, eng beieinander liegen, ist Glimmer an dieser Stelle schlecht geeignet, da die Löcher nicht mit der notwendigen Genauigkeit gebohrt werden kön- 8g nen. Andererseits wäre es nicht zu empfehlen, alle Elektroden mit einer einzigen Platte aus keramischem Material zu fassen, weil diese einerseits sehr schwer wäre sowie eine Verstärkung der Stützdrähte erfordern würde und anderseits der Fabrikationsausschuß mit der Größe der keramischen Teile zunimmt. Die Wahl von keramischen Stoffen zur Halterung der inneren Elektroden einschließlich der Kathode ist schon aus dem Grunde zweckmäßig, weil sich darauf nicht so leicht eine leitende Schicht aus zerstäubtem Kathodenmaterial bildet wie beispielsweise auf Glimmer.

Dadurch, daß die Halterung der Elektroden in zwei verschiedenen Ebenen und mit getrennten Distanzstücken vorgenommen wird, läßt sich die Kapazität zwischen den beiden Elektrodengruppen, insbesondere z. B. die Kapazität zwischen dem Steuergitter G₁ und der Anode A, erheblich verringern. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht bringt die Einfügung des metallischen Zwischenstückes S, welches auf ein festes Potential gebracht, also beispielsweise mit der Kathode verbunden wird. In konstruktiver Hinsicht ist es sehr bequem, no dieses metallische Zwischenstück in geeigneter Weise als elektrostatischen Schirm auszubilden, so daß dieser mit dem Verbindungsstück einen einheitlichen Teil bildet und keiner weiteren Befestigungsvorrichtungen bedarf. Dadurch, daß die Elektroden in zwei Gruppen gehaltert werden, bietet sich die Möglichkeit, die^e einschließlich ihrer Haltestreben ungleich lang auszuführen. Auf diese Weise läßt sich, wie aus Abb. ι ersichtlich ist, die Abschirmung des Steuergitters G₁ durch das Schirmgitter G₂ verbessern, da der Weg der StreukrafÜinien zur

Anode bzw. den anderen hinter dem Schirmgitter liegenden Elektroden verlängert wird.

Neben der Abschirmung bzw. Verminderung der Streukapazität spielt bei Mehrgitterröhren, S auch die Erhaltung bester Isolation und die V$i> hinderung von Kriechströmen zwischen deiL Elektroden eine wichtige Rolle. Obgleich die angegebene Konstruktion an sich in dieser Hinsicht bereits äußerst günstige Verhältnisse

ίο liefert, lassen sich daran leicht noch weitere Verbesserungen anbringen, welche auf eine Verlängerung des Kriechweges abzielen. Hierzu gehört die konische Erweiterung der Bohrungen, in welchen die Stützdrähte geführt sind und die Anbringung von Schlitzen zwischen den einzelnen Bohrungen.

In der Abb. 3 ist die Platte P₂ in vergrößertem Maßstabe gezeichnet. · Die Bohrungen B₁ bis B₅ sind in der Mitte, wo die Stützdrähte anliegen,

so zylindrisch und an einem oder noch besser an beiden Enden konisch erweitert. Es ist leicht einzusehen, daß der Kriechweg auf diese Weise verlängert wird.

Die Abb. 4 stellt die kreisringförmigeScheibePx dar, in welcher die Bohrungen B₁₀ bis B₁₅ angebracht sind, welche dazu bestimmt sind, die Stützdrähte der Elektroden G₃, G₄ und A aufzunehmen. Zwischen den Löchern B₁₁ und B₁₂ bzw. B₁₃ und B₁₁ befinden sich Schlitze O₁ und O₂, welche im allgemeinen senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den betreffenden Bohrungen verlaufen. Zwischen den Löchern B₁₂ bzw. -B₁₃ und dem metallischen Zwischenstück S sind weitere Ausnehmungen O₃ und O₄ vorgesehen, welche, wie aus der Abbildung unmittelbar zu ersehen ist, den Kriechweg zwischen den einzelnen Metallteilen verlängern.,

Claims

Patentansprüche:

1. Halterungsanordnung für Elektroden in elektrischen Entladungsgefäßen, insbesondere Mehrgitterröhren, bei der Elektroden bzw. Elektrodenstreben in Löchern von Isolierteilen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an dem einen Ende des Elektrodensystems zwei Isolierstücke die zur Achse des Elektrodensystems im wesentlichen parallelen Verlängerungen der Elektrodenstreben unmittelbar inDurchgangslöchern oder Vertiefungen aufnehmen, derart, daß ein steg- oder scheibenförmiges Isolierstück einen Teil der Elektroden und ein ring- oder rahmenförmiges Isolierstück die übrigen, von der Kathode aus gesehen, weiter außen befindlichen Elektroden hält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierstücke durch ein metallisches Zwischenstück zu einer konstruktiven Einheit verbunden sind, so daß sie eine das Elektrodensystem am Ende abdeckende Isolierbrücke bilden.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rahmenförmige und das scheibenförmige Isolierstück in verschiedenen, im wesentlichen parallelen Ebenen angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierstücke aus verschiedenen Stoffen bestehen.

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ring- bzw. rahmenförmige Isolierstück aus Glimmer, das scheibenförmige Isolierstück aus keramischem Material besteht.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kriechstromwege zwischen den in Bohrungen der Isolierstücke gehaltenen Streben dadurch vergrößert sind, daß diese Bohrungen konisch nach außen erweitert sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kriechstromwege zwischen den in Bohrungen der Isolierstücke gehaltenen Streben und bzw. oder anderen mit dem Isolierstück verbundenen Leitern dadurch vergrößert sind, daß annähernd senkrecht zu deren Verbindungslinie stehende Schlitze im Isolierstück vorgesehen sind.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Zwischenstück gleichzeitig als elektrostatischer Schirm ausgebildet und auf ein konstantes Potential gebracht ist.

9. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm mit der Kathode leitend verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm in den Elektrodenzwischenraum hineinragt.

11. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Elektrodensystems derartige Schirme vorhanden sind.

12. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode, insbesondere das Steuergitter, nach oben herausgeführt und die Zuleitung zu dieser Elektrode durch den Metallschirm gegen die no übrigen Elektroden abgeschirmt ist.

13. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem metallischen Zwischenstück auf liegende Rand mindestens des einen Isolierteiles mit Aussparungen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen