DE691820C

DE691820C - Elektrisches Entladungsgefaess mit wenigstens einer Kathode und einem wendelfoermig die Kathode umgebenden strebenlosen Gitter

Info

Publication number: DE691820C
Application number: DE1938A0085847
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Malsch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-02-16
Filing date: 1938-02-16
Publication date: 1940-06-06

Description

Elektrisches Entladungsgefäß mit wenigstens einer Kathode und einem wendelförmig Verstärkerröhren bestehen im einfachsten Fall aus einer Kathode, einer Anode und einer Steuerelektrode. In der Regel umgibt die Steuerelektrode wendelartig die Kathode. Zur Erzielung einer genügenden mechanischen Festigkeit der Wendel werden die Drahtwindungen dieser Wendel in der Regel auf Streben eilieblich größeren Querschnitts durch Schweißen oder Eindrücken befestigt. Diese Streben verhindern .einen Teil der an der Kathode emittierten- Elektronen am übergang zur Anode, setzen also die Leistungsfähigkeit der Röhre herab. Man hat versucht, diesen Mangel durch Einführung von Profilgittern zu beseitigen und hat damit einen bedeutenden Fortschritt erzielt. Profilgitter mit einer Strebe gelten z. Z. als Lösing, die die beste Kathodenausnutzung ermöglicht. Sie sind aber in der Herstellung teuer und beanspruchen einen großen Raum in der Röhre. Sie sind weiterhin bezüglich der Einhaltung gleicher Windungsabstände oft zu ungenau.
Das ideale. Gitter ist eine völlig strebenlose Wendel. Bei ihm wird der ganze Kathodenumfang ausgenutzt; auch hat es die geringste Kapazität gegen Kathode und aridere Elektroden. Diese Gitterform konnte bisher für Röhren mit kleinen Abständen zwischen Gitter und Kathode nicht verwendet werden, da es- unmöglich war, das Gitter genügend fest und genau einzubauen.
Nach der Erfindung ist der Durchmesser der Gitterwendel an mindestens einem Ende kleiner als auf der - wirksamen Länge des Gitters, und die Gitterwendel ist mit diesem Teil -kleineren Durchmessers auf einem der Kathode koaxialen, mit der Kathode verbundenen Stift zentrisch zur Kathode geführt. Das Gitter erhält dadurch eine Form, die' es ermöglicht, -daB es unabhängig von anderen Elektroden mit der Kathode genau'zentrisch mechanisch verbunden werden kann, -bevor der weitere Zusammenbau des Systems erfolgt. Bei der üblichen Bauweise mit zwei für die gemeinsame Haiterungg aller Elekfd= den vorgesehenen Isolier%toffbrücken ist etT nicht möglich.
Die Erfindung soll an einem Beispiel erläutert werden. In Abb. i ist i eine zylindrische Kathodenhülse, die mit einer halsartigen Verengung 2 an der Isolier-, beispiels, -weise Glimmerscheibe 3 befestigt ist.. Durch die Öffnung. wird das Heizelement 5 in die Hülse eingeführt. Am oberen Ende der Kathode ist ein - möglichst dünner Stift 6 angebracht. Auf diesen Stift wird ein Isolierkörper 7 aufgesetzt, dessen Querschnitt sich an der Stelle 8 verkleinert. Das Gitter 9 bestellt aus einem Teil mit großem Wickeldurchmesser von io bis ii und einem daran anschließenden Teil rnit kleinerem Wickeldurchmesser von i i bis 12. Der Übergang von dem einen Durchmesser zum anderen kann sprungartig oder allmählich sein. Beim Aufbau wird das Gitter über die Kathode gestülpt. Die Stelle 1 i des Gitters legt sieh auf die Stelle 8 des Isolierkörpers. Die Zentrierung des Gitters am oberen Ende der Kathode ist damit gewährleistet. Selbstverständlich kann auch ein Isolierkörper .in die Kathodenhülse eingesetzt sein. Für die Befestigung des Gitters am anderen Ende kann man die untersten Windungen an der unteren Isolier-, beispielsweise Glimmerscheibe an zwei oder mehreren Stellen festklammern, oder man kann die untersten Windungen in oder auf einen zylindrischen Metallring schweißen und diesen Metallring an der Isolierscheibe haltern.
Zur Vermeidung von Kurzschluß zwischen Kathode und Gitter kann entweder die Kathode unten verjüngt werden (wie in Abb. i ) oder das Gitter unten einen .größeren Durchmesser erhalten. Die Ausführung eines solchen letzterwähnten Gitters ist in Abb. 2 gezeichnet. Diese Gitterform wird man wählen, wenn die Öffnung q. in Abb. i zur Einführung des Heizelements zu klein wird, z. B. bei Verwendung von Brennern für höhere Spannungeri.
Nach dem Zusammenbau von Kathode und Gitter können die anderen Elektroden auf der unteren Isolierscheibe befestigt werden und dann in üblicher Weise eine zweite Isolierscheibe über die oberen Enden der Streben dieser Elektrode und den Kathodenstift geschoben werden. Zu diesem Zweck ragt der Kathodenstift 6 über den Isolierkörper 7 hin'nus@.
Zur Erzielung einer genügenden Steifigkeit des Gitters ist es erwünscht, abgesehen vorn Werkstoff, einen möglichst dicken Wickeldraht zu verwenden. Zur Erzielung hochweniger elektrischer Eigenschaften der Röhre ist dagegen ein möglichst dünner Wickeldraht notwendig. Man kann den Wickeldraht ,jähne Einbuße an Steifigkeit dünner machen; wenn man das Gitter wie eine Feder durch Zug oder Druck spannt. Dies ist mit dein Gitter nach vorliegender Erfindung möglich. Dabei ist wichtig, daß das Gitter an dein Ende großen Querschnittes fest eingespannt ist und die Spannkraft am oberen Ende möglichst axial angreift. Die letztere Forderung wird dadurch erzielt, daß der Gitterdurchmesser oben möglichst klein und ,gleichzeitig die Führungslänge auf dem kleinen Durchmesser möglichst groß gemacht wird. Maßgebend für gute Führung ist das Verhältnis der Führungslänge zum Gitterdurchmesser.
Ein Ausführungsbeispiel für den Zusammenbau der Kathode und des Gitters mit Zugspannung ist in Abb. 3- anschaulich gemacht. Das Gitter 13 ist mit einer geringeren Ganghöhe gewickelt, als es im fertigen Zustand haben soll. Es ist also kürzer als im endgültigen Zustand: Es ist auf der Isolierscheibe 14. unfertig aufgebaut. Die Kathode 15 ist auf einer anderen Isolierscheibe 16 aufgebaut und wird mit dem Isolierkörper 17 von unten in das Gitter hineingeschoben. Durch eine gute Führung, etwa -durch zwei Streben 18, 18 in vorzugsweise symmetrischen Löchern i9, 20, 21, 22 und Zusammenklammerumg der beiden Isolierscheiben 14. und 16, wird ein gleichmäßiges Recken des Gitters und seine genaue Zentrierung zur Kathode gewährleistet.
Eine besonders günstige Ausführung des Gitters ergibt sich, wenn es mit der Kathode verbunden sein kann. Dies ist dann der Fall, wenn es nur zur Ausbildung einer Raumladung um die Kathode; aber nicht zum Steuern dient. In Abb. q. ist ein Beispiel für diesen Fall gezeichnet. -Es handelt sich um eine Röhre mit zwei getrennten Systemen 23 und 27; die durch die Isolierscheibe 24 getrennt sind. Die Kathode wird in -den Isolier-, beispielsweise Glimmerscheiben 24. und 25 gehalten. Sie hat entsprechend der Erfindung im oberen System einen kleineren Durchmesser als im unteren System. Am -oberen Kathodenende ist ein dünner -Stift 26 angebracht. Das Gitter ist so gewickelt, daß .es unten und oben auf der Kathodenhülse bzw. auf dem Kathodenstift zentriert sitzt. Der Gitterdurchmesser kann auf dem wirksamen Teil nach den besonderen Erfordernissen gewählt werden; am bequemsteh ist er wegen der Herstellung des Gitters natürlich nicht größer als der* untere Teil. Um einen guten Kontakt zwischen Gitter und Kathode zu erzielen, ist es zweckmäßig, das Gitter am Kathodenstift anzuschweißen. Die in der Beschreibung angegebenen Ausführungsformen können selbstverständlich auch bei Elektrodensystemen, welche um 9o° oder 18o° gedreht sind, Anwendung. finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Entladungsgefäß mit wenigstens einer Kathode und einem wendelförmig die Kathode umgebenden, strebenlosen Gitter, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser- der Gitter-Wendel _ an mindestens dem oberen Ende kleiner ist als auf der wirksamen Länge des Gitters-und die. Gitterwendel mit dem oberen Teil kleineren Durchmessers - auf einem der Kathode koaxialen, mit der Kathode verbundenen Stift zentrisch zur Kathode geführt ist. #
2. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter an dem unteren Ende an einem Isolierkörper befestigt ist.
3. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gitter haltende Stift eine metallische Verlängerung der Kathode ist. q..
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Stift, mindestens soweit er vom Gitter .überdeckt wird, mit einem koaxialen Isolierkörper versehen ist oder, mit einer Isoliermasse überzogen ist.
5. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper mit einem Absatz versehen ist oder zwei Isolierkörper verschiedenen Durchmessers verwendet werden.
6. Elektrisches Entladungsgefäß.- nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungslänge des Gitters ein Mehrfaches -des Stiftdurchmessers ist.
7. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenkörper an der unteren Stelle; an der das Gitter endet, verjüngt ist (Abb. i). B.
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter an dem Kathodenkörper durch Aufweiten gehaltert ist (Abb. 2, 3, 4).
9. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter am unteren Ende einen anderen, vorzugsweise größeren Durchmessexhat als auf der wirksamen Länge (Abb. 2). io.
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter -unten einen so kleinen Durchmesser hat (Abb. q.), daß das Gitter auf dem Kathodenkörper geführt wird. i i.
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i,. dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter am unteren Ende- an einem metallischen Ring befestigt ist und dieser Ring an einem Isolierkörper gehaltert ist (Abb: 3).
12. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter unten wenigstens an einer Stelle der -ersten Windung eingespannt ist oder än wenigstens zwei Stellen an einem Halteateil befestigt ist.
13. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter durch Zug gehaltert ist. 1q..
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter durch Druck gehaltert ist.
15. Verfahren zur Herstellung des Gitters nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter mit einer kleineren als der Betriebssteigung gewickelt wird und bei dem Zusammenbau mit der Kathode auseinandergezogen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterwindungen beim Wickeln dicht übereinanderliegen.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Teil des Gitters und der Kathode auf zwei verschiedenen Isolierkörpern befestigt ist, die Kathode von unten in das Gitter hin: eingeschoben wird und das Gitter dadurch gespannt wird und die zwei Isolierscheiben so miteinander verbunden werden, daß Kathode und Gitter genau zentriert sind,
18. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und 3, :dadurch gekennzeichnet, daß- das Gitter mit der. Kathode leitend verbunden ist (Abb. q.). i9. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter mit dem Führungsstift verschweißt ist. 2o. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und 16, dadurch gekennzeich-, net, daß das Gitter aus Vierkantwickeldraht besteht.