DE666774C - Nichtgeheizte Elektrode fuer Entladungsroehren - Google Patents

Description

• Nichtgeheizte Elektrode für Entladungsröhren Man hat schon vorgeschlagen, als Elektrodenmaterial ziehbares Eisen zu verwenden, das wesentlich billiger und leichter bearbeitbar ist als die bisher üblichen Schwermetalle. Die bisher in dieser Richtung unternommenen Versuche verliefen aber unbefriedigend, cla freie Eisenoberflächen schwer entgasbar sind und galvanisiertes Eisen in heißem Zustande Gase abgibt.
• Erfindungsgemäß werden die nichtgeheizten Elektroden, die auch betriebsmäßig keine Elektronen aussenden sollen, und die Elektrodenstäbe aus verzinntem Eisen hergestellt und die Menge des Zinnes so gewählt, daß auch noch nach Fertigstellung der Röhre ein Überzug vorhanden ist. Gemäß der weiteren Erfindupg stellt man derartige Elektroden aus Flußeisen oder weichem Stahl her, der so wenig Kohlenstoff enthält, daß er nicht getempert werden kann. Röhren mit solchen Elektroden können mit den üblichen Verfahren ebenso leicht wie Röhren mit Nickelelektröden evakuiert werden, ohne daß ein entsteht. Wahrscheinlich rührt das daher, daß Zinn im Vergleich mit Zink einen hohen Verdampfungspunkt hat, der bei den gewöhnlichen Entgasungsbedingungen etwa 8oo° beträgt. Ein starkes Erhitzen der verzinnten Eisenelektroden beim Auspumpen kann nur sehr geringe Mengen Zinn austreiben, und die während des Auspumpens bei hoher Temperatur verdampfte Zinnmenge hat keinen merklichen schädlichen Einfluß. Einc so hergestellte Elektrode ist, selbst wenn sie beim Auspumpen etwas Zinn verliert, wirtschaftlich vollkommen zufriedenstellend_ Röhrenelektroden, die erfindungsgemäß aus verzinntem Eisen oder weichem Stahl bestehen, sind nicht nur viel billiger als die bisher verwendeten Elektroden, sondern haben auch eine kleine Elektroneneinissionsfähigkeit, was besonders für Gitter erwünscht ist. Röhren mit Oxydkathoden und mit Gittern aus Nickel oder Molybdän sind in ihrer Leistung eng begrenzt, und zwar durch die Gitteremission; diese tritt besonders bei denn der Kathode zunächst liegenden Gitter auf, da bei einer solchen Röhre von großer Leistung mit dem ersten Gitter nahe an der Kathode ein Teil von der Oxydschicht der Kathode herausgetrieben und auf dem Gitter abgelagert werden kann. Im Betriebe wird dieses Gitter heiß und emittiert Elektronen, was eine Änderung der Gittervorspannung und damit eine Verringerung der Leistung zur Folge hat. Je näher das Gitter der Kathode ist, um so größer ist diese Gitteremission.

  Es ist bereits bekannt, Elektroden finit!

  dünnen Zinnüberzügen zu versehen und diese

  Überzüge bei der Fabrikation iiiit der

  abzndanipfen, claß das verdampfe d'

  Zinn die von der Kathode aufgestüubrelh

  aktiven Teilchen mitreißt und von der leb.

  trode wieder entfernt. f)esgleichen hat n'e

  auch schon eine Bk=illipfnllg der auf den

  nichtgeheizten Elektroden aufgestäubten ak-

  tiven Kathodenteilchen durch saure Zinn.-

  oxyde angestrebt. Während das erste Ver-

  fahren nur einmalig wirksam ist und eine be

  triebsmäßige Verschlechterung nicht verhin-

  dert, ist das zweite Verfahren umständlicher

  und teurer als das vorliegende und bringt die -. Gefahr einer Sauerstoffentwicklung mit sich.

  Die Gitteremission bei einer. Röhre mit

  Oxydkdtliodekann durch die vorliegende Er-

  findung wesentlich verringert werden. Selbst

  wenn z. B. das Gitter aus Legierungen oder aus Metallen besteht, die gewöhnlich für Gitter geringer Emission verwendet werden, muß der Abstand zwischen der Kathode und dem Gitter wegen der Gitteremission größer sein als der Abstand, der die optimale Leistung ergäbe. Beispielsweise hat eine käufliche Penthode von normaler Konstruktion zeit einem Steuergitter aus den üblichen Metallen in einem Abstand von o,8 mm von der Kathode unter normalen Arbeitsbedingungen eine noch zulässig kleine Gitteremission und eine Leistung von etwa 3 Watt. Bei einer Röhre gemäß der Erfindung übersteigt die Gitteremission die zulässigen Grenzen auch nicht, wenn Kathode und Steuergitter einen Abstand von nur o,6 min haben, während die Leistung etwa 3,5 Watt beträgt; dabei werden auch die Steilheit und die Verzerrungstrennlinie wesentlich verbessert.
• Abb. 1 zeigt eine Röhre mit Elektroden gemäß der Erfindung; Abb. 2 zeigt einen verzinnten Draht aus Flußeisen oder weichem Stahl zur Herstellung von Gittern.
• Abb. a zeigt eine Penthode mit Sockel i und Kolben 2. Der Quetschfuß 3 trägt folgende Elektroden: Oxydkäthode q., Steuergitter 5, Schirmgitter 6,Fanggitter 7,Anode 8; g und 1o sind die üblichen, durch Streben 11 gehaltenen Glimmerscheiben, 12; 13, 1q., -z5 16 die Zuführungsleitungen. Die Kathode kann mit dem Fanggitter auf geeignete Weise verbunden sein. An einer der Anodenleitungen 12 sitzt der Gettertrager 17.
• Erfindungsgemäß bestehen nun alle kalten Elemente der Röhre, die inneren Zuführungen, die Gitter 5, 6, 7, die Anode 8, der Getterträger 17, aus verzinntem Flußeisen öder weichem Stahl. Als besonders zweckmäßig hat sich Flußeisen mit o, 1o °/o Kohfenstoff, hergestellt nach dem basischen Bessemer-`'erfahren, gezeigt. Die üblichen 1'al>ierklaminern bestehen aus solchem verzimiten Eisen, und man kann solchen 1'apierklainmerdralit r an ungefähr 0,7 111111 Durchmesser mit einer ?erzinnung voll etwa o,5 Gewichtsprozelit 4ües verzinnten Drahtes verwenden. Der ver--innte Eisendraht wird in der üblichen Weise bis auf einen Durchmesser von o,i nim herab gezogen. Bei dem Ziehprozeß wird etwas voll dem Zinn verlorengehen, jedoch hat sich gezeigt, daß, wenn dieser Überzug wenigstens o,1o Gewichtsprozent des Drahtes beträgt, ein daraus hergestelltes Gitter gute Resultate ergibt. Man erhielt auch gute Resultate bei Röhren, hei- denen der verzinnte Gittereisendralit in der ausgepumpten und endgültig fertiggestellten Röhre durch chemische Analyse einen Gehalt von .etwa o,ro % Zinn aufwies. Ein größerer Zinnbetrag ist ohne Schaden; für innere Leitungen, Elektrodenträger und ähnliche Teile kann mit gutem Resultat der Papierklammerdraht von o,8 min Durchmesser mit 0,5 % Zinn verwendet werden.
• Das Problem der Gitteremission wird besonders brennend bei dem Steuergitter 5, das gewöhnlich dicht neben der Oxydkathode 4. liegt. Besteht dieses Gitter aus Mangannickel, dann ist die Emission zwar klein im Vergleich zu Nickel und Molybdän, aber groß ini Vergleich zu verzinntem Eisen. Im Betrieb wird etwas von der Oxydschicht 18 an der Kathode q. ausgetrieben und lagert sich auf dem Steuergitter 5 ab. Wenn dieses Gitter mit der darauf befindlichen Oxydablagerung durch Strahlung von der Kathode her erhitzt wird, emittiert der Gitterdraht Elektronen. Die Temperatur, bei der diese Emission beginnt, hängt in einigem Maße von .dem Material des Gitters ab. Es scheint, als ob der verzinnte Eisendraht gemäß der Erfindung eine verhältnismäßig holte Temperatur für die Elektronenemission benötigt, da die Emission von dem verzinnten Gitterdraht geringer ist als die Emission von den aus den bisher üblichen Metallen hergestellten Gittern.
• Auch die Anode 8, die gewöhnlich aus Nikkel oder Molybdän besteht, kann erfindungsgemäß aus verzinntem Eisen oder weichem Stahl hergestellt werden. Die V erzinnung kann so schwach sein, daß, selbst wenn praktisch aller Zinn von der Anode beim Auspumpen verdampft wird; der Kolben sieh nicht wesentlich verfärbt.
• Abb.2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen verzinnten Draht mit einem Kern rg von Flußeisen oder weichem Stahl von ungefähr o,1ö % Kohlegehaltr und einer Zinnschicht 2o, die den Eisenkern vollkommen umgibt und wenigstens 0,5o Gewichtsprozent des verzinnten Drahtes beträgt. Dieser Draht kann für die inneren Leitungen oder die Anodenstreben benutzt werden. Die Anoden selbst oder die Getterträger werden zweckmäßig aus verzinntem Blech hergestellt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nichtgeheizte Elektrode für Entladungsröhren, die mit einem Überzug aus Zinn versehen ist und betriebsmäßig kein Elektronen aussenden soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus verzinntem Eisen besteht und die Menge des Zinns so gewiililt ist, daß auch noch nach Fertigstellung der Röhre ein fUT1iei-zu vorhanden ist.
2. 2. Elektrode nach Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern au: Flußeisen oder weichem Stahl mit einem Gehalt von etwa o, i °/o holilciistoii hesteht.
3. 3. Elektrode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die @'erzinnuri, weniger als o,io Gewichtsprozent des verzinnten Drahtes oder Bleches beträgt.