DE645892C

DE645892C - Anode fuer Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE645892C
Application number: DET44427D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Engelmann; Dr Felix Herriger; Dr Wilhelm-Eberhard Kuehle
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1934-09-11
Filing date: 1934-09-11
Publication date: 1937-06-05

Description

Die Anoden von Entladungsrohren steUt man im allgemeinen aus Metallblechen ,in Form von, Platten oder Zylindern her. Diese nehmen während des Betriebes hohe Tempearatunen an und erleiden dabei leicht Formänderungen,, welche den Verlauf der Entladungskennlinie in unerwünschter Weise beeinflussen. Als Material kommen nur hochschmelzende Metalle, wie Wolfram, Moiyb- dän, Tantal, in Betracht, welche einerseits schwer bearbeitbar und anderseits ziemlich' teuer sind. Eine besondere Schwierigkeit verursacht die hohe thermische Belastung der Anoden von Hochleistungsröhren, da die besprochenen Blechanoden eine geringe Wärmekapazität aufweisen und sich infolgedessen auf eine sehr hohe Temperatur erhitzen. Es ist, insbesondere bei Gleichrichterröhren, bekannt, die Anoden aus Graphitklötzen hexzustellen. Diesen haften jedoch verschiedene Nachteile an, die ihre Verwendung in größerem Umfange und vor allem bei Hochvakuumröhren bisher nicht ratsam erscheinen ließen; einerseits zerstäuben Graphitanoden sehr stark und bilden leitende Niederschlage an den Isolierteilen der Röhre, und anderseits verursachen die Niederschlage van Graphit und den mit diesem vermengten Bindemitteln auf Oxydkathoden sogenannte Vergiftungserscheinungen, welche sich in einer Emissions verminderung auswirken.

Es ist bekannt, die Anode einer Entladungsröhre aus einem keramischen Formkörper herzustellen, welcher an der der Kathode zugekehrten Seite einen Metallbelag trägt. Diese Form von Anoden hat sich insbesondere bei Hochleistungsröhren bewährt.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung solcher Anoden dar. Erfindungsgemäß wird der keramischen; Masse für derartige Anoden ein schwarzer Stoff, beispielsweise Graphit, beigemengt. Die Wärmeabstrahlfiüssigkeit und auch .die Wärmeleitfähigkeit wird dadurch, wesentlich erhöht, so daß die erfnv dungsgemäßen Anoden betriebsmäßig höher belastet werden können, ohne zu hohe Temperaturen anzunehmen.

Der Erfrndungsgedanke soll nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. In der Abb. 1 bedeutet 1 einen Zylinder aus !eimern keramischen Material hoher Temperaturbeständigkeit. Auf der Innenseite des Keramikzylinders 1 wird eine dünne Schicht 2 aus einem hochschmelzenden Metall, ζ. B. Nickel, Platin, Patiniridium, Molybdän, Wolfram, Tantal o. dgl., aufgebracht. Für die Herstellung der Metallschicht stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl; es kann ein Niederschlag durch Verdampfung des hetreffenden Metalls im Hochvakuum oder auch durch Kathodenzerstäubung gebildet werden. Ferner kann durch Elektrolyse eine Metallausscheidung· an der Oberfläche des kera-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Wilhelm-Eberhard Kühle, Dr. Felix Herriger und Dr. Alfred Engelmann in Berlin.

Claims

G45892 mischen Körpers erzielt werden. Sehr geeignet sind auch chemische Verfahren, bei denen zunächst eine Metallverbindung auf der zu überziehenden Fläche aufgetragen und diese durch einen Reduktionsvorgang in das reine Metall übergeführt wird. Alle diese' Verfahren sind dem Fachmann an sich geläufig ^lnd bedürfen daher an dieser Stelle keiner näheren Erklärung. I'm ein besseres Haften der Metallschicht zu gewährleisten, empfiehlt es sich, die Oberfläche des keramischen Körpers vorher aufzurauhen. Innerhalb des zylindermantelförmigen Metallbelages 2, der als Anode des Ent!adongssystems verwendet wird, befinden sich die üblichen weiteren Elektroden, im vorliegenden Falle eine Glühkathode 3 und eine Gitterelektrode, welche aus einer an den beiden Haltestreben 4 befestigten Wendel 5 besteht. Die Abstützung der einzelnen Elektroden erfolgt in an sich bekannter Weise. Das evakuierte Entladungsgefäß ist mit V bezeichnet. Gegenstand der Erfindung sind Maßnahmen zur Erhöhung der Wärmeabstrahlungsfähigkeit der Außenseite (also der der Kathode abgewandten Seite) des keramischen Anodenträgiers. Die thermischen Eigenschaften der vorhin beschriebenen Anodenform sind zwar an sich schon besser als die der hauptsächlich verwendeten Metallanoden, jedoch läßt sich noch eine weitere Verbesserung durch geeignete Behandlung bzw. Formgebung der Außenfläche erzielen. Hierzu gehört in erster Linie die Schwärzung der Außenseite. Diese kann schon durch Bestreichen mit einer schwarzen Masse fGraphitierung) erfolgen. Erfindungsgemäß wird die Schwärzung durch eine Beigabe von Graphit zur keramischen Masse vor dem Brennprozeß erzielt; in diesem Falle wird der Graphit so fest gebunden, daß die von den reinen Graphitanoden her bekannten schädlichen Erscheinungen, wie Abgabe von Graphitstaub, Vergiftung der Kathode, nicht auftreten: außerdem sind die von der Anode umschlossenen Bauelemente ja bereits durch die Metallschicht geschützt. Ferner kann die Wärmeabstrahlungsfähigkeit der Anode in an sich bekannter Weise noch weiter erhöht werden durch Vergrößerung der Außenfläche. Dies geschieht in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch entsprechende Profilierung des keramischen Körpers. Abb. 2 gibt einen Schnitt durch einen Anodenkörper wieder, "wobei 10 den keramischen Träger bedeutet, dessen Innenseite zylindrisch ausgebildet und mit einem Metallbelag 11 versehen ist. Die •Außenseite weist radial stehende Rippen 12 auf. An Stelle der Rippen 12 können gemaß Abb. 3a und 3b auch Spitzen 20 (zylindrische, konische, prismatische oder pyramidenförmige Körper) auf die Außenfläche der Anode 21 aufgesetzt sein oder, wie in Abb. 4 gezeigt, der keramische Formkörper 30 mit Vertiefungen 31 versehen werden; diese Vertiefungen oder Ansätze werden zweckmäßig gleich an den keramischen Körper angeformt. Durch die angegebenen Maßnahmen kann der Anode mit guter Annäherung die Eigenschaft eines schwarzen Körpers im Sinne der Optik erteilt werden,. Um den Austritt von im keramischen Material oder der Metallschicht okkludierten Gasen während des Betriebes zu verhüten, empfiehlt es sich, die fertiggestellte Anode vor dem Einbau in das Entladungsgefäß einer Entgasung durch Glühen im Hochvakuum zu unterwerfen. Ρλ τ ε ν τ λ ν s ν R uche:

1. Anode für Entladungsgefäße, insbesondere für Hochleistungsröhren, bestehend aus einem keramischen Körper, dessen der Kathode zugekehrte Oberfläche einen Metallbelag trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der keramischen Masse ein schwarzer Stoff, beispielsweise Graphit, beigemengt ist.

2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor dem Einbau in das Entladungsgefäß im Hochvakuum geglüht wurde.

3. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kathode abgekehrte Oberfläche geschwärzt ist.

4. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kathode abgekehrte Oberfläche mit z. B. rippen,- oder nadeiförmigen Erhebungen versehen ist.

5. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kathode abgekehrte Oberfläche mit Vertiefungen versehen, ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen