DE639468C

DE639468C - Elektrisches Entladungsgefaess

Info

Publication number: DE639468C
Application number: DES116215D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-03-15
Filing date: 1934-11-25
Publication date: 1936-12-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsgefäße, bei denen Vorsorge getroffen ist, daß bei wechselnder Belastung die Emissionsfähigkeit der Kathode der jeweiligen Belastung angepaßt ist.

In Entladungsrohren mit Oxydkathode liegt die Betriebsstromstärke der Kathode erheblich unter der Sättigungsstromstärke. Dies ist notwendig, um die Zerstörung des Überzugsmaterials der Kathode zu verringern. Eine Oxydkathode, welche zufriedenstellend 10 000 Stunden bei einer Strombelastung von 0,5 Amp. pro cm² Kathodenoberfläche abgibt, hat eine maximale Emission von mindestens i,S Amp. pro cm². Betreibt man eine derartige Kathode aber mit 0,9 bis 1,0 Amp. pro cm², so geht die Lebensdauer sofort auf etwa 12 Stunden herunter. Aus diesem Grunde dimensioniert man insbesondere gasgefüllte Röhren so, daß die Kathodenbelastung nicht 0,5 Amp. pro cm² Kathodenoberfläche überschreitet, und erreicht so eine genügende Lebensdauer. Diese Röhren werden also erheblich unter ihrer Spitzenleistung betrieben.

Vielfach hat man nun auch Röhren im Betrieb, welche mit Rücksicht auf die auftretenden maximalen Beanspruchungen erheblich größer dimensioniert werden, als es tatsächlich für den mittleren Betrieb notwendig wäre.

Dies ist notwendig, um auch bei Spitzenbelastungen keine übermäßige Beanspruchung der Kathode und damit Herabsetzung der Lebensdauer zu bekommen. Der Nachteil eines solchen Betriebes liegt darin, daß man verhältnismäßig große Röhren braucht und auch der Stromverbrauch unnötig groß wird.

Gemäß der Erfindung wird bei einem elektrischen Entladungsgefäß mit Anode, Glühkathode und gegebenenfalls einer oder mehreren Hilfselektroden neben der Glühkathode noch eine Hilfsglühkathode langeordnet, die einen Teil des Anodenstromkreises bildet und die durch den Anodenstrom geheizt wird.

Aus der Figur wird die Wirkungsweise einer solchen Anordnung klar. Das Entladungsgefäß 10 besteht aus einer beispielsweise aus Glas bestehenden Hülle 11 und einer Anode 12 sowie einer Kathode 13. Wenn es nötig istj können auch weitere Elektroden vorgesehen sein. Die Kathode selbst besteht zweckmäßig aus einem Teil 14. Dieser Teil 14 hat Zuleitungen 15 und 16 zu den Anschlüssen 17 und 18, welche mit der Heizstromquelfc, also beispielsweise dem Transformator 19, verbunden sind. Die Anode 12 hat eine Durchführung 20, die mit dem Belastungswiderstand 21 verbunden ist. Die Stromzuführung zu dem Kreis kann beispielsweise über einen

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Transformator 23 mit der Primärspule 22 erfolgen. Die Anodenleitung 28 ist mit dem Anschluß 29 verbunden, welcher zu der HiIf^ kathode 24 führt. Diese Kathode 24 ist mti;,, dem Punkt 25 verbunden, welcher den liehen Glühdraht 14 in die beiden Teile 26 27 teilt. Die Kathode kann eine beliebige Bauart besitzen; sie kann zweckmäßig aus einem gedrillten Band bestehen, -welches mit elektronenemittierendeii Stoffen bedeckt ist. Das Band selbst besteht zweckmäßig aus einer Nickel-Kobalt-Eisen-Titan-Legiei-urig, die in bekannter Weise mit Barium- oder Strontmmoxyden bedeckt sein kann.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Röhre hat beispielsweise eine Spitzenbelastung von 5 Amp., während der normale Betriebsstrom nur 3 Amp. beträgt. Der Teil 14 der Glühkathode ist so dimensioniert, daß er die Elektronen für diesen normalen Dreiamperebetrieb liefert. Dieser normale Dreiamperestrom fließt über den Anodenkreis sowie über den Teil 24, der als Hilfskathode dient, zu dem gemeinsamen Punkt 25. Die Hilfskathode 24 bleibt während des Betriebes bei 3 oder weniger Amp. verhältnismäßig kalt, d.h. hat eine solche Temperatur, daß keine oder nur wenig Elektronen emittiert werden. Übersteigt dagegen 4er An-.

odenstrom 3 Amp,, so kommt der Teil 24 auf Emissionstemperatur, z. B. 900°, so daß er voll elektronenemittierend wirkt. Zweckmäßigerweise hat die Hilfskathode 24 einen verhältnismäßig hohen Temperaturkoeffizienten, wodurch ein steiler Temperaturanstieg bei einer kritischen Stromstärke bedingt ist. Die insgesamt erforderlichen Elektronen werden also jetzt von der eigentlichen Kathode 14 sowie der Hilfselektrode 24 geliefert. In-dem Moment, wo die Spitzenbelastung wieder zurückgeht, fließt auch durch die Hilfskathode 24 ein geringerer Strom, so daß die Temperatur wieder abnimmt und die Elektronen jetzt von der Glühkathode 14 allein geliefert werden.

Man sieht aus den vorstehenden Ausführungen, daß ein Entladungsgefäß mit einer derartigen Kathodenkonstruktion äußerst ökoliomisch arbeiten muß, da ja die Kathode im ι Hinblick auf den mittleren Anodenstrom nicht ^!Übermäßig beheizt zu werden braucht. Die ^Erfindung ist nicht nur auf gasgefüllte Röhren anwendbar, sondern kann auch ebenso in $i;tächvakuumr<öhren benutzt werden. In gas-"' gefüllten "Röhren soll der Spannungsabfall am Glühfaden im allgemeinen nicht mehr als S Volt betragen, während er im Hochvakuum oder mehr Volt ausmachen kann.

Die Erfindung ist nicht auf die spezielle beschriebene Form beschränkt, sondern kann sinngemäß für alle geeigneten Kathodenarten So und -röhren Anwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

I. Elektrisches Entladungsgefäß mit Anode, Glühkathode und gegebenenfalls einer oder mehreren Hilfselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß sich neben der Glühkathode eine Hilfsglühkathode befindet, die einen Teil des Anodenkreises bildet und die durch den Anodenstrom geheizt wird.
2. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsglühkathode derart dimensioniert ist, daß sie bei normalem Betriebsanodenstrom keine oder nur wenig Elektronen emittiert und erst beim Überschreiten des normalen Anodenstromes eine nennenswerte Emission bekommt.
3. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus drei elektronenemittierenden Teilen besteht, die sternförmig in einem Punkt vereinigt sind, während die anderen Enden der Kathodenteile voneinander getrennt sind.
4. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Kathode, der als Hilfsglühkathode dient und vom Anodenstrom durchflossen ist, als Mittelanzapfung an die beiden symmetrischen, vom Heizstrom durchflossenen Teile der Kathode angeschaltet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen