DE676039C

DE676039C - Indirectly heated glow cathode for vacuum tubes

Info

Publication number: DE676039C
Application number: DEL68620D
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1927-05-04
Filing date: 1927-05-05
Publication date: 1939-05-24

Description

Indirekt durch Wärmestrahlung geheizte Glühkathode für Vakuumröhren Es sind bereits indirekt geheizte Kathoden bekannt, bei denen der die Äquipotentialschicht tragende Kathodenzylinder ohne Zwischenschaltung einer Isolierschicht leinen Heizfaden umgibt.Incandescent cathode for vacuum tubes heated indirectly by thermal radiation Indirectly heated cathodes are already known in which the equipotential layer load-bearing cathode cylinders without the interposition of an insulating layer of linen filament surrounds.

Es wurde bei derartigen Kathoden auch bereits vorgeschlagen, den Glühfaden als Doppelspirale auszubilden und an einem Ende durch eine Feder zu unterstützen. Bei diesen bekannten Kathoden ist es jedoch zwecks Vermeidung einer Berührung zwischen Glühfaden und Äquipotentialschicht erforderlich, dem Kathodenzylinder einen vergleichsweise großen Durchmesser zu geben, so daß der .thermische Wirkungsgrad vergleichsweise gering ist.It has also already been proposed for such cathodes, the filament designed as a double spiral and supported at one end by a spring. In these known cathodes, however, in order to avoid contact between Filament and equipotential layer required, compared to the cathode cylinder to give large diameter, so that the .thermische efficiency comparatively is low.

Es sind des weiteren Kathoden bekannt, bei denen zwischen der Äquipotentialschicht und dem Heizdr;iht ein Isolierröhrchen angeordnet ist. Auch diese Kathoden haben einen vergleichsweise geringen thermischen Wirkungsgrad aufzuweisen.There are also known cathodes in which between the equipotential layer and an insulating tube is arranged on the heating wire. Also have these cathodes have a comparatively low thermal efficiency.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine indirekt durch Wärmestrahlung geheizte Glühkathode für Vakuumröhren, insbesondere Verstärkerröhren, deren die Äquipotentialgchicht tragender Kathodenzylinder ohne Zwischenschaltung einer. lückenlosen Isolierschicht einen Heizfaden umgibt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinig, axial und durch einseitigen Federzug gespannte Heizfaden mit geringem Abstand innerhalb des Kathodenzylinders verläuft, daß die eine nicht bis zum Glühen erhitzte Heizfadenzuführung durch- eine Isolierscheibe gegenüber dem Kathodenzylinder zentriert abgestützt ist und daß der Heizfaden an dem dieser Zuführung gegenüberliegenden Ende durch eine zweite an dem Kathod:enzylinder befestigte Isolierscheibe an einer Berührung mit dem Kathodenzylinder gehindert wird.The present invention relates to an indirect thermal radiation heated hot cathode for vacuum tubes, in particular amplifier tubes, the A cathode cylinder carrying an equipotential layer without the interposition of a. seamless Insulating layer surrounds a filament, and is characterized in that the straight, Axial heating filament tensioned by a spring balancer with a small gap inside of the cathode cylinder runs that the one filament feed that is not heated to the point of glowing is supported by an insulating washer centered with respect to the cathode cylinder and that the filament at the end opposite this feed by a second insulating washer attached to the cathode cylinder in contact with the cathode cylinder is prevented.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Isolierscheiben zwischen Kathodenzylinder und Heizfaden wird der Vorteil erzielt, daß eine Berührung zwischen dem glühenden Heizdraht und dem Isoliermaterial nur auf einer sehr geringen -Fläche erfolgt und infolgedessen die Gefahr einer durch Erwärmung des Isoliermaterials auftretenden schädlichen Gasbildung stark herabgemindert ist.The inventive arrangement of the insulating washers between Cathode cylinder and filament, the advantage is achieved that a contact between the glowing heating wire and the insulating material only on a very small area takes place and, as a result, the risk of heating of the insulating material harmful gas formation that occurs is greatly reduced.

Bei Kathoden mit sehr langem Kathodenzylinder können zweckmäßig Zwischenabstandsstücke aus Isoliermaterial vorgesehen sein, welche so ausgebildet sind, daß sie den Heizdraht im Ruhezustand nicht berühren und bei betriebsmäßig auftretenden Schwingungen des Heizdrahtes eine Berührung zwischen Heizdraht und Kathodenzylinder verhindern.In the case of cathodes with a very long cathode cylinder, intermediate spacers can expediently be used may be provided of insulating material, which are designed so that they the heating wire Do not touch in the idle state and in case of operational vibrations of the Prevent heating wire contact between the heating wire and the cathode cylinder.

Abb. i zeigte eine Kathode, bei welcher als Glühkörper ein Wolframfaden i verwendet ist, welcher mit Hilfe einer Feder 2 durch Zuleitungsdrähte 3 und ¢ in geradlinigem gespanntem Zustande gehalten wird. . Der Glühdraht i ist eng umgeben von eine' Zylinder 5 beispielsweise aus Nickelble1 und wird durch Wärmestrahlung indirti geheizt. Der Zylinder 5 wird beispielsweise: durch Zusammenrollung eines rechteckigen Nickelstreifens hergestellt, wie dies aus Abb. 2 im Querschnitt ersichtlich ist. Die Lappen 8 sind angedeutet, um zu zeigen, wie der Zylinder 5 zusammengerollt ist. Dieser Zylinder ist gegen den Glühdraht i selbst abgestützt, und zwar unter Vermittlung zentrisch durchbohrter Glimmerscheiben 7, welche mit Hilfe der ebenfalls an dem zusammengerollten Nickelstreifen 5 befindlichen Lappen 6 an dem Zylinder festgeklammert sind. Der Zylinder liegt also konzentrisch und durch die beiderseits angeordneten Glimmerscheiben isoliert frei um den Glühdraht i. Diese Anordnung ist deswegen getroffen, weil infolge des Zuges durch die Feder 2 der Glühdraht i stets voltständig geradlinig gehalten wird. Demgemäß ist es möglich, den Durchmesser des Zylinders 5 außerordentlich eng zu wählen, ohne daß eine Berührung zwischen Glühdraht und .dem die eigentliche Kathode bildenden Zylinder 5 zu befürchten ist: Der Zylinder 5 kann nun an der Außenseite mit Metalloxyd bestrichen werden. In diesem Falle .erhält man eine Oxydglühkathode. Zweckmäßig werden aber auf den Zylinder einige thorierte Wolframdrähte io aufgebracht, so daß sie längs der Zylinderoberfläche und sich dieser innig anschmiegend verlaufen. Die thorierten Wolframdrähte i o sind mit dem Zylinder 5 leitend verbunden. In diesem Falle braucht der Zylinder 5 nicht mit Oxyd bestrichen zu sein, sondern ;die Emission erfolgt durch die. aufgebrachten thorierten Wolframdxähte. Um die so gebildete Glühkathode herum befindet sich in bekannter Weise das Gitter i i und die Anode 12. Die Zuleitung zu dem Kathodenzylinder ist bei 14 angedeutet. Sie wird beispielsweise mittels einer Glasperle i3 und eines in diese eingeschmolzenen Metalldrahtes 9 in ihrer Lage gegen die eine Kathodenzuleitung 4 isolierend festgehalten. Alle Ungleichheiten der Wärmeausdehnung haben daher auf der rechten Seite der Zeichnung freies Spiel und können sich ohne Verbiegungen und Verzerrungen ausgleichen.Fig. I shows a cathode with a tungsten filament as the incandescent body i used is, which with the help of a spring 2 through lead wires 3 and ¢ is held in a straight stretched state. . The glow wire i is closely surrounded by a 'cylinder 5 for example made of Nickelble1 and is by thermal radiation heated indirti. The cylinder 5 is for example: by rolling a rectangular nickel strip produced, as can be seen from Fig. 2 in cross section is. The tabs 8 are indicated to show how the cylinder 5 is rolled up is. This cylinder is supported against the filament i itself, namely below Mediation of centrally pierced mica washers 7, which with the help of the also located on the rolled up nickel strip 5 tab 6 on the cylinder are clamped on. The cylinder is therefore concentric and through both sides arranged mica disks isolated freely around the filament i. This arrangement is taken because, as a result of the pull by the spring 2, the filament i always is kept completely straight. Accordingly, it is possible to adjust the diameter of the Cylinder 5 to be selected extremely tight, without any contact between the filament and the fact that the actual cathode forming cylinder 5 is to be feared: the cylinder 5 can now be coated with metal oxide on the outside. In this case .receives one an oxide incandescent cathode. However, it is useful to have a few thoriated on the cylinder Tungsten wires io applied so that they are along the cylinder surface and this run snugly. The thoriated tungsten wires i o are connected to the cylinder 5 conductively connected. In this case the cylinder 5 does not need to be coated with oxide to be but; the emission is made by the. applied thoriated tungsten sutures. The grid is located in a known manner around the hot cathode formed in this way i i and the anode 12. The feed line to the cathode cylinder is indicated at 14. It is fused, for example, by means of a glass bead i3 and one into it Metal wire 9 held in place in an insulating manner against a cathode lead 4. All thermal expansion inequalities therefore have to be on the right side of the drawing free play and can balance each other without bending or distortion.

Die Anordnung ist vakuumtechnisch vollständig einwandfrei. Man kann jedoch abiveichend von der Zeichnung den Glühdraht i auch auf der rechten Seite erst nach Durchführung durch .die rechte Glimmer scheibe 7 beginnen _ lassen. Man vermeidet nämlich zweckmäßig die Berührung zwischen Odem Glimmer und dem Glühdraht, weil anderenfalls noch eine Gasabgabe @erfo:gen kann. Die Feder 2 ist dann einfach noch ,@tlurch die Glimmerseheibe 7 in das Innere "des Zylinders 5 mit hineingeführt und Ferst "@ört mit dem Glühdraht verschweißt.The arrangement is completely flawless in terms of vacuum technology. One can However, deviating from the drawing, the glow wire i is also on the right-hand side Let the right mica disk 7 begin only after it has been carried out through. Man that is to say, it expediently avoids contact between the breath of mica and the filament, because otherwise a gas delivery can @erfo: gen. The spring 2 is then simple still, @ tlurch the mica disc 7 in the interior "of the cylinder 5 with introduced and Ferst "@ locally welded to the filament.

@' In Abb.z3 ist der größeren L'bersichtlich-.keit wegen noch die Glühkathode selbst herausgezeichnet, und zwar in Aufsicht. Man sieht auf der Oberfläche .des Zylinders die in beliebiger Anzahl aufgebrachten thorierten Wölframdrähte i o.@ 'In Fig.z3, for the sake of greater clarity, the Hot cathode drawn out by myself, with supervision. You can see on the surface .of the cylinder the thoriated tungsten wires applied in any number i O.

In Abb. 4 ist der Glühdraht i zur Erhöhung der Sicherheit noch durch zwischengesetzte Stützen 15 gegen den vergröbert gezeichneten Zylinder 5 abgestützt.In Fig. 4 the filament i is still through to increase safety Intermediate supports 15 are supported against the cylinder 5, which is shown in a coarsened manner.

In Abb.5 sieht man im Querschnitt die Form dieser Stützen, welche den Heizdraht in der Ruhelage nicht berühren und bei z. B. durch Erschütterungen verursachten Lagenänderungen :des Heizdrahves eine Berührung mit dem Kathodenzylinder verhindern. Diese Stützen werden zweckmäßig aus Speckstein oder Glimmer hergestellt. Diese Abstützung ist aber nur bei sehr großen Glühdrahtlängen erforderlich, insbesondere dann, wenn die Röhre im Gehrauch Erschütterungen ausgesetzt ist. Im allgemeinen ist es möglich und vorteilhaft, ohne solche Abstützungen fortzukommen.In Fig.5 you can see the shape of these supports in cross section, which Do not touch the heating wire in the rest position. B. by vibrations Changes in position caused: the heating wire comes into contact with the cathode cylinder impede. These supports are expediently made of soapstone or mica. This support is only necessary for very long filament lengths, in particular when the tube is exposed to vibrations in the ear smoke. In general it is possible and advantageous to get away without such supports.

Claims

PATrNTANSPIZÜcI3r: i. Incandescent cathode heated indirectly by thermal radiation for vacuum tubes, especially amplifier tubes, whose equipotential layer load-bearing cathode cylinder without the interposition of a gapless insulating layer surrounds a filament, characterized in that the rectilinear, axial and through a unilateral spring tensioned filament with a small distance within the Cathode cylinder runs that the one not heated to glowing filament feed is supported centered relative to the cathode cylinder by an insulating washer and that the filament at the end opposite this feed by a second insulating disk attached to the cathode cylinder at a contact with the cathode cylinder is prevented.

2. Indirectly heated Gl.ühkathod ° according to claim i with cathode cylinder, characterized in that intermediate spacers made of insulating material are provided which do not touch the heating wire in the idle state.

3. Indirectly heated cathode according to claim 1 and 2, characterized in that that : the cathode cylinder is only supported on one side by additional brackets. q .. Indirectly heated cathode according to claim t to 3, characterized ;: that a supply line to the radiator (e.g. by means of a glass bead and one in this melted in their position is.