DE733501C

DE733501C - Electron tubes with a piston made of insulating material and a cylindrical or box-shaped electrode system that is open at the anode front sides

Info

Publication number: DE733501C
Application number: DET42538D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Guenther Jobst; Dr Franz Sammer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1933-05-18
Filing date: 1933-05-18
Publication date: 1943-03-27
Also published as: DK50090C

Description

Elektronenröhre mit einem aus Isolierstoff bestehenden Kolben und einem zylindrischen oder kastenförmigen, an den Anodenstirnseiten offenen Elektrodensygtem Die vorliegende Erfindung betrifft eineEntladungsröhre, deren Entladungsbahnen durch eine oder mehrere Metallhüllen abgeschirmt sind.Electron tube with a piston made of insulating material and a cylindrical or box-shaped electrode system open at the anode front sides The present invention relates to a discharge tube whose discharge paths pass through one or more metal shells are shielded.

Es ist selbstverständlich, daß die Entladungsstrecke einer Elektronenröhre, welche das empfindlichste Relaissystem darstellt, über ,das die Technik derzeit verfügt, auch auf an sich schwache Störungen, deren Quellen sowohl außerhalb als auch innerhalb des Entladungsgefäßes liegen können, anspricht, so daß eine sorgfältige Abschirmung der Röhre, insbesondere derEntladungsbahnen selbst, am Platze ist. Dieser Gesichtspunkt spielt vor allem -auch in Anfangsstufen eines Verstärkers oder Empfängers eine Rolle, da gerade dort kleine Nutzamplituden vorliegen, welche leicht von Störungen übertroffen oder erheblich beeinflußt werden können. Dem#entsprechend wurde auch schon eine Reihe von Abschirmmaßnahmen vorgeschlagen, um entweder von außen kommende Störfelder unschädlich zu machen oder den Einfluß von Wandladungsvorgängen auszuschließen. Hierzu gehört z. B. die Metallisierung des Glaskolbens auf der Innen- oder Außenseite, die Anbringung eines zwischen der Glaswand und dem Elektrodensystem befindlichen Metallzylinders oder auch die Kapselung des Elektrodensystems mittels eines Metallkörpers. Nach den Untersuchungen der Erfinderin sind diese Maßnahmen nicht in allen Fällen ausreichend, und sie genügen vor allem nicht, um die Störungen, welche durch die aus der eigentlichen Entladungsbahn heraustretenden Elektronen und deren Beeinflussung durch Störfelder verursacht werden, zu beseitigen. Um dies in voilem Umfange zu erreichen, ist es vielmehr erfindungsgemäß notwendig, nicht nur das Elektrodensystern allseitig mit einer metallischen Schirmhülle nach Art eines Faradayschen Käfigs zu umgeben, aus welcher lediglich die zur Halterung der Elektroden und zur Stromzuführung dienenden Elemente herausragen, sondern es muß außerdem noch Vorsorge getroffen werden, daß sich innerhalb dieses Käfigs keine Isolierteile befi in-den.It goes without saying that the discharge path of an electron tube, which represents the most sensitive relay system over which technology is currently available also has weak disturbances, their sources both outside and can also lie within the discharge vessel, responds, so that a careful Shielding of the tube, especially the discharge paths themselves, is in place. This This point of view plays a major role - also in the initial stages of an amplifier or receiver a role, since there are small useful amplitudes there, which are easily affected by interference can be exceeded or significantly influenced. The # was also a number of shielding measures have already been proposed to either come from outside To render interference fields harmless or to exclude the influence of wall charging processes. This includes B. the metallization of the glass bulb on the inside or outside, the attachment of one located between the glass wall and the electrode system Metal cylinder or the encapsulation of the electrode system by means of a metal body. According to the inventor's investigations, these measures are not in all cases sufficient and, above all, they are insufficient to deal with the disturbances caused by the electrons emerging from the actual discharge path and their influence caused by interference fields. To do this to the fullest extent Rather, it is necessary according to the invention, not just the electrode system on all sides with a metallic shield cover in the manner of a Faraday cage to surround, from which only those for holding the electrodes and for power supply serving elements protrude, but precautions must also be taken that there are no insulating parts within this cage.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsgegenstandes wird auf folgende Zusammenhänge und Vorgänge innerhalb einer Entladungsröhre Bezug genommen. jedes Elektrodensystem der bisher üblichen Ausführungsform bietet die Möglichkeit, daß Elektronen an verschiedenen Stellen die eigentliche, zwischen Kathode und Anode verlaufende Entladungsbahn verlassen und sich innerhalb des Glaskolbens bewegen. Solche Austrittspunkte finden sich beispielsweise bei Elektrodensvstemen mit beiderseits offenen zyl#indrischen oder prismatischen Elektroden an den offenen Stirnseiten. Elektronen treten auch in die Umgebung über, wenn die äußerste Elektrode, welche zumeist als Anode dient und auf einem hohen positiven Potential gehalten wird, aus thermischen Gründen durchbrochen ausgeführt ist. Der Elektronenaustritt wird besonders auch bei solchen Elektrodensystemen begünstigt, in denen die äußere Elektrode keine geschlossene Fläche darstellt, wie- es häufig bei plattenförmiggn Anoden der Fall ist. Die Störungen, welche durch diese im Vakuumraum befindlichen Elektronen hervorgerufen werden, können mannigfacher Art gein und hängen sowohl mit der Einwirkung äußerer Felder als auch mit dem elektrischen Zustand der Isolierteile zusammen.For a better understanding of the subject matter of the invention, the following Relationships and processes within a discharge tube referred to. each Electrode system of the usual embodiment offers the possibility that Electrons in different places the actual, between cathode and leave the discharge path running through the anode and be within the glass envelope move. Such exit points can be found, for example, in electrode systems with cylindrical or prismatic electrodes open on both sides on the open ones End faces. Electrons also pass into the environment when the outermost electrode, which mostly serves as an anode and is kept at a high positive potential is, for thermal reasons, is perforated. The electron exit is particularly favored in those electrode systems in which the external Electrode does not represent a closed surface, as is often the case with plate-shaped Anodes is the case. The disturbances caused by these in the vacuum space Electrons can be generated in many ways and both hang with the effect of external fields as well as with the electrical condition of the insulating parts together.

Es ist auch bekannt, Elektrodensysteme kugelig auszuführen und die äußerste Elektrode undurchlässig auszub#Iden. Ein solch-er Aufbau läßt sich aber schwieriger als ein normales zylndrisches oder prismatisches Elektrodensystem herstellen. Außerdem lassen sich die richtigen Elektrodenabstände nur schwer erreichen und betriebsmäßig beibehalten.It is also known to make electrode systems spherical and the Make the outermost electrode impermeable. Such a structure can, however more difficult to manufacture than a normal cylindrical or prismatic electrode system. In addition, the correct electrode spacing is difficult to achieve and operationally maintained.

Es s--nd ferner Schirme an den Stirnseiten von zylindrisc#Iien Elektrodensystemen bekannt, die elektrisch mit dem Schirm,-itter verbunden sind und die die Kapazität zwigchen Steuergitter und Anode durch Beseitigung des Umgriffs herabsetzen sollen. Diese Schirme besitzen aber große Öffnungen, durch die Elektronen um so leichter in den Außenraum austreten können, als sich die Schirme auf dem positiven Potential des Schirmgitters befinden.There are also screens on the end faces of cylindrical electrode systems known, which are electrically connected to the screen, -itter and which the capacitance between the control grid and anode should be reduced by eliminating the wraparound. However, these screens have large openings through which the electrons are all the easier can escape into the outside space when the screens are on the positive potential of the screen grid.

Die erfindungsgemäßeSchutzmaßnahme besteht darin, daß bei Elektronenröhren mit einem -aus Isolierstaff bestehenden Kolben und einem zylndrischen oder kastenförmigen, an den Anodenstirnseiten offenen Elektrodensystem zur Abstützung und Abstan#dhaltung der Elektroden mit Ausnahme der zum Aufbau der Kathode dienenden Isolierteile nur außerhalb des Quetschfußes und des Elektrodensysterns befindliche Isolierteile vorgesehen sind und ist gekennzeichnet durch Elektronenabschirmvorrichtungen, die kappenartig d-e Anodenstirnseiten vollständig umschließen und die zur Abstandhaltung der Elektroden dienenden Isolierteile vom Elektrodensvstem abschirmen, Im Bedarfsfalle kann leicht darauf geachtet werden, daß der ganze innerhalb des Abschirmkäfigs befindliche Teil Z, des keramischen Xathodenträgers inetallisiert oder von besonderen Abschirinflächen abgedeckt ist. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß weder unkontroll:erbareAufladungen eintreten noch eine Sekundäreinission von Isolierteilen stattfin#det.The protective measure according to the invention consists in the fact that in the case of electron tubes with a piston made of insulating rod and a cylindrical or box-shaped electrode system open at the anode ends to support and keep the electrodes apart, with the exception of the insulating parts used to build up the cathode, only outside the pinch foot and the electrode system insulating parts located are provided, and is characterized by Elektronenabschirmvorrichtungen, enclose the cap-like de anode end sides completely and serving for spacing the electrode insulating members from Elektrodensvstem shield, in case of need can be ensured easily, that the whole located within the shield case portion Z, the ceramic Xathodenträgers inetallisiert or is covered by special shielding surfaces. This ensures that there is no uncontrolled charge, nor that secondary emission of insulating parts takes place.

Die Schirmhülle kann auch durchbrochen ausgeführt werden, so daß die therrnischen Eigenschaften des Elektrodensystems hinsichtlich der Wärmeabstrahlung aus dem Innern des Entladungsraumes nicht verschlechtert werden. -Um in diesem Falle den Übertritt von Elektronen -n den Raum außerhalb des Käfigs zu verhindern, kann dieser an ein festes, beispielsweise negatives oder Kathodenpotential gelegt werden.The shield cover can also be made perforated so that the thermal properties of the electrode system with regard to heat radiation cannot be deteriorated from inside the discharge space. -To in this case to prevent the passage of electrons into the space outside the cage this can be applied to a fixed, for example negative or cathode potential.

Für den Fall, daß die Anode durchbrochen ausgebildet oder das Elektrodensvstern auf den Mantelflächen teilweise offen ist, können ,l,e beiden Kappen durch Metallteile, d:e auch diese außer den Stirnseiten vorhandenen elektronendurchlässigen Stellen des Elektrodensystenis abschirmen, ergänzt werden.In the event that the anode is perforated or the electrode system is partially open on the outer surface, you can, l, e both caps by metal parts, d: e also these electron-permeable areas, which are present in addition to the end faces shield of the electrode system.

Die Abb. i zeigt eine Röhre, deren Elektrodensystem eine aus einem '#"'ollblechzvlinder bestehende Anode:2o enthält. Infolgedessen genügt es, Abschirmelektroden nur an den bei-den St:rnseiten des Anodenzvlinders vorzusehen. Diese bestehen aus zwei aus einem Metallnetz angefertigten Kappen 21 und 22, welche die Enden des Elektrodensysteins so weit übergreifen, daß ein Austritt von Elektronen inden Raum außerhalb des Abschirmkäfigs praktisch ausgeschlossen ist. Ebenso ist es unmöglich, daß die als Träger für d*e Elektrodenstützen dienenden Isolierteile 23 von Elektronen getroffen werden.Fig. I shows a tube, the electrode system of which contains an anode consisting of a '# "' sheet metal cylinder. As a result, it is sufficient to provide shielding electrodes only on the two ends of the anode cylinder. These consist of two made of a metal mesh caps 21 and 22 which engage over the ends of the Elektrodensysteins such an extent that an exit of electrons into the space outside the shield case is practically ruled out. it is also possible that the e electrode supports serving insulating parts are made 23 of electrons as carriers for d *.

In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispel für ein gemäß vorliegender Erfindung beschaffenes Elektrodensvitem mit einem dieses allseitig umschließe-irlen Abschirinkäfig dargestellt. Es ist i der Glaskolben mit dein Quetschfuß 2, auf welchem das ElektrodeniY'steni montiert ist. 3 bedeutet die Kathode, 4 eine Gitterelekrrode und 5 eine beispielsweise als Metallnetz ausgebildete Anode. Das Elektrodensystem ist von einem Käfig umgeben, welcher aus einem zylindrischen Metallnetz 6 und zwei vollwandigen oder ebenfalls durchbrochenen Stirliflächen 7 und 8 besteht. Der Käfig ist mit einer Zuleitungg versehen, uni so die Möglichkeit zu haben, ihn an ein beliebiges Potential anzuschließen. Ebensogut kann dieser aber auch bereits im Innern des Glaskolbens mit einer auf geeignetein Potential befindlichen Elektrode, z.B. der Kathode, verbunden werden. Die Elektroden werden durchIsolierbrückenioundii, welche außerhalb des Käfigs6 liegen, gehalten und distanziert. 12 bezeichnet den außerhalb des Käfigs angeordneten Gitterträger.FIG. 2 shows an exemplary embodiment for an electrode vitem made in accordance with the present invention with a shielding cage that encloses it on all sides. It is the glass bulb with your pinch foot 2 on which the electrode is mounted. 3 denotes the cathode, 4 a grid electrode and 5 an anode, for example designed as a metal mesh. The electrode system is surrounded by a cage , which consists of a cylindrical metal mesh 6 and two solid-walled or also perforated Stirli surfaces 7 and 8 . The cage is provided with a supply line so that it can be connected to any potential. However, it can just as well be connected to an electrode, for example the cathode, which is at a suitable potential, already inside the glass bulb. The electrodes are held and spaced apart by insulating bridges which lie outside the cage 6. 12 designates the lattice girder arranged outside the cage.

Claims

PATENT INVESTMENT-i. Electron tube with an existing made of insulating piston and box-shaped a cylindrical or, open at the anode end faces of the electrode system, in which for supporting and Abstand.haltung of the electrodes with the exception of the serving for the construction of the cathode insulating parts only outside the Quetschfuße - provided s and Elektrodensystenis Isolierteite located are characterized by electron shielding devices that completely enclose the anode end faces like a cap and shield the insulating parts from the electrode system, which are used to keep the electrodes at a distance.

2. Electron tube according to claim i, characterized in that when using a perforated anode or an electrode system that is partially monkey on the lateral surfaces, the two caps are supplemented by metal parts to form a shield encompassing the entire electrode system. 3. Electron tube according to claim i with an indirectly heated cathode, characterized in that the Te2 of the ceramic cathode support lying within the shielding cage is completely metallized or shielded from the discharge path by an additional shield kept at negative or cathode potential. 4.ElektronenröhrenachdenAnsprüchei and 3, characterized in that the cutting device is provided with a lead out of the vacuum vessel, which is advantageously connected to a negative or cathode potential. 5. Electron tube according to Claims i and 3, characterized in that the shielding device is connected to the cathode within the vacuum vessel or the base. 6. Electron tube according to claim i and the following, characterized in that all conductor parts present within the device are brought to a defined potential.