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Elektrodenanordnung für Braunsche Röhren Bei Kathodenstrahlröhren
nach B r a u n mit eng gebündelter und stark gerichteter Entladung ist es Bedingung,
daß die zur Bildung des Elektronenstrahls nötigen Elektroden gut zentrisch zur Mitte
der Entladungsbahn angeordnet sind. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so ist die
Ausbildung einer ungestörten, geradlinigen Entladung nicht möglich. Bei einer nur
geringen Abweichung verläßt der Strahl das Elektrodensystem in schiefer Richtung
und trifft, wenn es sich z. B. um eine Kathodenstrahlröhre mit Leuchtschirm handelt,
den Schirm nicht an der beabsichtigten Stelle. Ist die Abweichung jedoch beträchtlich,
so verläßt der Kathodenstrahl das System überhaupt nicht, und die Röhre ist gänzlich
unbrauchbar.
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Bei den bisherigen Konstruktionen derartiger Röhren ist die Erreichung
einer guten Zentrierung in hohem Maße von der Geschicklichkeit des den Aufbau Herstellenden
abhängig. Es tritt auch häufig der Fall ein, daß in einem z. B. mit Hilfe von Lehren
sorgfältig aufgebauten System beim nachfol= genden Evakuierungsprozeß, bei dem das
gesamte Entladungsgefäß zwecks Entgasung hoch erhitzt werden muß, Zentrierfehler
auftreten. Dies kommt daher, daß die Elektroden durch Auslösen von Materialspannungen
infolge der Wärme sich gegenseitig verzogen haben.
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Für Strahlsperrvorrichtungen ist eine Anordnung der Elektroden bekanntgeworden,
bei welcher die Befestigung der Elektroden in der üblichen Weise mit Hilfe zweier
Säulen als Traggerüst erfolgt. Die oben gekennzeichneten Nachteile werden jedoch
auch durch diese Konstruktion nicht beseitigt.
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Alle diese Nachteile werden jedoch bei einer Elektrodenanordnung für
Braunsche Röhren, welche Glühkathoden, Konzentrationselektroden und Abledcplatten
enthalten, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung sämtliche Elektroden aus konischen
Rohren bestehen oder in solchen befestigt sind und durch Ineinanderschieben der
konischen Teile unter Verwendung isolierender Zwischenlagen gegeneinander zentriert
und in bestimmtem Abstand voneinander gehalten werden.
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Diese Konstruktion ist ferner sehr leicht, auch von ungeübten Leuten,
gut zentrisch aufzubauen. Zweckmäßig wird den verschiedenen Elektroden die Form
von kegelförmigen, fest ineinandersteckbaren Rohrstücken gegeben, bei denen der
Winkel zwischen Mantellinie und Mittelachse bei allen der gleiche sein kann. Als
geeignet hat sich ein
Gesamtöffnungswinkel von etwa q.5° erwiesen.
Durch ebenso geformte passende Körper aus Isoliermaterial sind die einzelnen Elektroden
voneinander getrennt. Alle Teile können durch eine einfache Spannvorricb-, tung,
die einen Druck in Richtung der Längsachse ausübt, zusammengehalten werden. Das
Ganze ergibt dann ein in sich standfestes, verhältnismäßig starres System.
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Bei dieser Anordnung können alle Metallteile, insbesondere die becherförmigen
konischen Rohrstücke, durch Stanzen und Ziehen genau und gleichartig hergestellt
werden. Desgleichen sind die Isolierteile, die zweckmäßigerweise aus keramischem
Material geformt werden, ohne besonderen Aufwand mit den in der Keramik üblichen
Methoden genügend genau und billig als Massenartikel. herzustellen.
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Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Konstruktion ist in den Abbildungen
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt und Abb. 2 einen Querschnitt
in der Ebene A-B. Die Abbildungen zeigen unter Fortlassung der nicht zur Erfindung
gehörenden Teile, inbesondere auch des Glaskörpers, das den Strahl erzeugende- System
einer Kathodenstrahlröhre mit einem Ablenkplattenpaar. Die strichschraffierten Teile
5, 8, 11, 12 sind die Elektroden, während die anders schraffierten Teile 6, 7, 9,
10, 13 die Isolierkörper darstellen. Den Ausgangspunkt der Entladung bildet die
Glühkathode i, die z. B. aus einem Platinband bestehen kann, das auf seiner Mitte
einen kleinen Fleck aus Wehneltscher Oxydmasse besitzt. Das Platinband ist an zwei
Zuleitungen 2 aus starkem Draht befestigt, die ihrerseits durch zwei Röhrchen 3
aus Isoliermaterial hindurchgeführt sind. Diese Röhrchen sind in Löchern des becherförmigen
Metallkörpers ¢ und eines an letzterem beispielsweise angeschweißten tellerförmigen
Gegenlagers q.' befestigt. Die Röhrchen 3 sowie die Zuführungsleitungen :z sind
in irgendeiner geeigneten Weise gegen Verschiebungen und Verdrehungen in ihren Lagern
gesichert, beispielsweise durch Brei-oder vierkantige Querschnitte und Anstauchungen
der Metallzuleitungen, und zwar an den aus den Röhrchen herausragenden Enden. Ein
zweiter, ähnlich wie der Metallkörper q. geformter Becher befindet sich bei 5. Er
hat in der Mitte seines Bodens eine Öffnung, die die Wirkung des zur Strahlkonzentrationdienenden
sog. Wehneltzylinders ausübt. Zwischen den beiden Bechern q. und 5 befindet sich
der erste der Isolierkörper 6. Ein weiterer, ebenso geformter Isolierkörper ist
bei 7 dargestellt; er trägt den Becher 8, in dessen Boden sich ebenfalls eine Öffnung
befindet. Dieser Becher 8 stellt die Anode des Systems dar. In der gleichen Art
sind, durch die Isolierkörper 9 und io voneinander getrennt, zwei weitere Becher
i i und 12 angeordnet, von denen jeder eine Ablenkplatte trägt. Jede Platte ist
so an ihrem Becher befestigt, daß sie sich im fertig zusammengebauten System, so
wie dargestellt, einander gegenüberstehen. In ähnlicher Weise können natürlich noch
weitere Elektroden angeordnet werden. Ferner kann selbstverständlich die Kathode
aus Platinband durch eine solche mit indirekter Heizung ersetzt werden und die Emissionsfläche
selbst eine geeignete Form und "Größe aufweisen. Der letzte Becher 12 trägt wieder
ein Isolierstück 13, um das der konische Ring 14 liegt, der in Verbindung mit den
Gewindestiften 15 und einem hervorstehenden Rand des Bechers q. zum Zusammenhalten
des Systems dient.
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Das ganze System ist jetzt ein starres Gebilde, dessen einzelne Teile
zwangsläufig zur Mittelachse angeordnet sind. Es kann so durch geeignete Befestigungsmethoden
und -mittel auf den Glasfuß des Vakuumrohres montiert werden. Zweckmäßig können
hierzu beispielsweise die - nötigenfalls verlängerten - Gewindestifte 15 benutzt
werden.
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Als Material für die Isolierkörper kommen alle Stoffe in Frage, die
vakuumsicher, wärmebeständig und genügend nichtleitend sind, z. B. Glas, Quarz,
Glimmer, Porzellan, Speckstein, Oxyde von Metallen bzw. Gemische derselben, wie
Aluminiumoxyde, wie z. B. Sinterkorund, Magnesiumoxyd, Berylliumoxyd, Zirkonoxyd,
oder auch Glimmerpulver, welches mit einem geeigneten, vorzugsweise organischen
Bindemittel angerührt ist, und ähnliche Stoffe, die neuerdings von der keramischen
Industrie unter den verschiedensten Namen in den Handel gebracht werden. Es ist
zweckmäßig, solche Stoffe zu verwenden, die mit einer vakuumdichten Glasur versehen
werden können. Die von den Metallbechern nicht berührten Oberflächen der Isolierkörper
können durch Anbringen von Rillen oder ähnlichem vergrößert werden, zwecks Erhöhung
des Kriechweges zwischen den Elektroden. Ferner können auch die von den Metallteifen
bedeckten Oberflächen mit Rippen versehen werden, um den Isolationswert zu erhöhen
und eine schnellere Entgasung der Metallteile und Isolierkörper zu ermöglichen.
Zur deutlichen Veranschaulichung ist eine derartige Rippenausbildung in Abb. 2 dargestellt.