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Rohrförmige, mittelbar geheizte Kathode für Mehrfachröhren Bei Mehrfachröhren,
deren einzelne Systeme eine gemeinsame Kathode haben, werden häufig für die einzelnen
Systeme verschieden große Leistungen gebraucht. Es ist dann üblich, den Kathodenquerschnitt
so zu wählen, daß den Anforderungen des Systems mit größerer Leistung in einfacher
Weise entsprochen werden kann. Das. System mit geringerer Leistung erhält dann entweder
eine sehr beringe Länge, oder die Kathode wird dort nur über eine kleine Strecke
von oft nur wenigen Millimetern mit Emissions, stoff versehen. Diese Anordnung hat
sehr störende Nachteile, z. B. lassen sich kurze Kathodenlängen nur ungenau durch
das übliche Sprühverfahren herstellen, und die Kathode hat wegen der Wärmeableitung
an den Enden eine ungleichmäßige Temperatur, die sich im kurzen System besonders
bei Unterheizung durch größere Schwankungen der Emission bemerkbar macht.
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Es sind ferner Mehrsystemröhren mit einem Heizfaden bekannt, dessen
Emissionsüberzug für die verschiedenen Systeme verschieden dick ausgebildet ist,
um :eine unterschiedliche Emission zu, erhalten. Bei diesen Kathoden mit zum Teil
dicken Emissionsschichten wird leicht ein Abbröckeln von Teilen der Emissionssebicht
eintreten. Zudem haben dicke Emissionsschichten verhältnismäßig hohe Widerstände.
Außerdem bereitet die Hier-Stellung der verschieden dickem Schichten große Schwierigkeiten.
Da diese bekannten Kathoden nur an dem einen Ende gehaltert sind, tritt leicht ein
Verbiegen des Kathodenkörpers ein.
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Diese Nachteile werden bei einer rohrförmigen, mittelbar geheizten
Kathode, bei der in Achsenrichtung rohrförmige Emissionsteile verschiedenen Umfanges
verschiedenen Systemen zugeordnet sind, nach der Erfindung dadurch vermieden, daß
der Träger der Emissionsschichten an diesen verschiedenen Emissio@ns'teilen verschiedenen
Umfang aufweist und die Kathode nur an dem Kathodenteil mit dem größten Umfang mehrfach
gehaltert
ist. Die Abstufung des Trägers kann durch einfache mechanische Mittel in jeder gewünschten
Dicke bei größter Genauigkeit erreicht werden. Die Kathode nach der Erfindung hat
außer den Vorteilen, welche die Herstellung betreffen, besondere wärmetechnische
Vorteile, da durch die Halterung der Kathode an dem Kathodenteil mit dem größten
Querschnitt eine ausreichende Erwärmung des dünneren Teiles sichergestellt wird.
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Der Kathodenteil mit geringerem Querschnitt kann sowohl hohl als auch
voll ausgebildet werden. Wenn er hohl ist, wird der Heizkörper im allgemeinen auch
in diesen Teil geringeren Querschnitts hineinreichen. Um den Heizkörper dem veränderlichen
Querschnitt anzupassen, ist es bei Verwendung einer Heizwendel oft vorteilhaft,
der Wendel entweder in diesem Kathodenteil mit geringerem Querschnitt eine größere
Steigung zu geben oder dort überhaupt glatt auszuziehen. Wenn der dünnere Kathodenteil
als voller Stift ausgebildet wird, dann erfolgt die Heizung durch Wärmeleitung.
Hierzu kann man einem gewendelten Heizfaden in dem benachbarten Kathodenteil mit
größerem Querschnitt eine dichtere Wicklung und damit eine erhöhte Heizleistung
geben. Vorteilhaft wird der den Kathodenteil mit geringerem Querschnitt bildende
Stift etwas in den Kathodenteil mit größerem Querschnitt hineingeführt, so daß ein
Teil der Heizwendel diese Fo.rtsetzttng des Stiftes umschließen kann. Man erreicht
hierdurch eine besonders wirksame Heizung des Stiftes. Um eine unterschiedliche
Leistung der einzelnen Teile zu erreichen, kann es auch vorteilhaft sein, die verschiedenen
Teile der Kathode auf verschiedene Betriebstemperaturen zu bringen. Insbesondere
wird es oft zweckmäßig sein, dem dünneren Teil eine niedrigere Temperatur zu geben
als dem dickeren Teil. Die verschiedenen Teile der Kathode können auch verschiedene
Querschnittsformen erhalten. Zum Beispiel ist es möglich, den Teil mit größerem
Querschnitt oval oder rechteckig auszubilden und den dünneren Teil kreisförmig zu
machen. Auch die Verwendung getrennter Heizglieder für die verschiedenen Teile,
ist gegebenenfalls vorteilhaft.
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Die Kathode nach der Erfindung wird entweder in einfacher Weise durch
Drücken aus einem einzigen Werkstück hergestellt, oder der Teil mit geringerem Querschnitt
wird nachträglich durch Pressen, Löten oder Schweißen an dem Teil mit größerem Querschnitt
befestigt. Dieser Vorgang des nachträglichen Anbringens braucht kein zusätzlicher
Arbeitsschritt zu sein, da es im allgemeinen üblich ist; an dem Ende der Kathode
einen Haltestift nachträglich anzubringen. Die' einzelnen Teile der Kathode können
aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Es ist aber auch möglich, sie aus verschiedenen
Werkstoffen herzustellen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den einzelnen Teilen
verschiedene Wärmeleitfähigkeit und verschiedene Strahlungseigenschaften zu geben.
. Beispielsweise wird der dünnere Teil aus gut leitendem und wenig strahlendem Werkstoff,
wie z. B. Kupfer, und der weitere Teil aus einem für die Emission besonders günstigen
Werkstoff, der weniger leitet und stärker strahlt, wie z. B. Nickel, hergestellt.
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Die Halterung der Kathode an dem Teil mit dem größten Umfang hat nicht
nur den Vorteil, daß der für Wärmeableitung.besonders empfindliche dünne und im
allgemeinen kurze Kathodenteil nicht an Halteteilen anliegt, sondern es wird auch
der Einfiuß einer schwach gekrümmten Kathode auf die Eigenschaften der Röhre herabgesetzt,
da bei einer Unterstützung mehr zur Mitte hin die Abweichung der Kathode aus der
Achse geringer ist.
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Die Kathode nach der Erfindung eignet sich besonders für die mit einem
Leuchtschirm versehenen elektronenoptischen Abstimmungsanzeigeröhren. Die ausschließliche
Abstützung der Kathode an dem stärkeren Teil hat dabei noch den besonderen Vorteil,
daß der leuchtende Schirm des Abstimmungsteiles nicht durch eine Kathodenstütze
verdeckt wird.
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In den Figuren sind einige Ausführungsbeispiele der Kathode nach der
Erfindung dargestellt.
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Die Fig. i zeigt eine Kathode, die aus einem stärkeren Teil i und
einem dünneren Teil e besteht. Der Teil e ist kürzer als der Teil i. Der Teil i
ist einem System mit großer Entladungsstromstärke zugeordnet, während zu dem Teil
e ein System mit geringerer Entladungsstromstärke gehört. Die Kathode ist an dem
Teil mit dem größten Umfang beispielsweise durch isolierende Glim- i merscheiben
3 und 4 unterstützt.
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Die Fig.2 zeigt einen Schnitt durch die Hülse einer Kathode nach der
Erfindung. Die Kathode ist hier durch Drücken oder Ziehen aus einem einzigen Metallstück
hergestellt.
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Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausbildung, bei der der dünnere Kathodenteil
5 als Stab ausgebildet und in die etwas verengte obere öffnung des Teiles i eingeführt
ist. Das eine Ende 6 des Stabes 5 reicht so weit in den starken Kathodenteil i hinein,
daß er von der Heizwicklung wenigstens teilweise umschlossen werden kann.
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Die Fig.4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungen für die Heizwicklung
der Kathode nach der Erfindung. Nach Fig.4 ist der obere Teil 7 der Heizwendel etwas
ausgezogen,
so daß er, eine größere Steigung hat als der Teil
8. Für den Teil 8 ist eine geringere Steigung und damit eine größere Heizleistung
erforderlich, da dieser Teil den starken Kathodenteil i beheizen soll.
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Nach Fig.5 ist der obere Kathodenteil 9 völlig glatt ausgezogen.
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Die Fig.6 zeigt schließlich einen Heizkörper, bei dem das obere Ende
6 eng gewickelt ist, um dort eine erhöhte Heizleistung zu erzielen. Diese Ausführung
wird gebraucht, wenn der obere dünne Teil der Kathode durch Wärmeableitung vom dicken
Teil her erwärmt werden soll. Ein Ausführungsbeispiel dafür ist in der Fig.3 dargestellt.
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Ist die Röhre mit mehr als zwei Systemen und einer gemeinsamen Kathode
ausgerüstet, so kann der Durchmesser der Kathode naturgemäß auch mehrmals abgestuft
werden.