DE743239C

DE743239C - Gluehkathode fuer Braunsche Roehren, deren rotationssymmetrischer Kathodenkoerper topfaehnlich ausgebildet ist und an der aeusseren Bodenflaeche die Emissionsschicht traegt, die nur einen Teil der Bodenflaeche einnimmt

Info

Publication number: DE743239C
Application number: DER82050D
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1931-06-30
Filing date: 1931-07-01
Publication date: 1943-12-21

Description

Glühkathode für Braunsche Röhren, deren rotationssymmetrischer Kathodenkörper topfähnlich ausgebildet ist und an der äußeren Bodenfläche die Ernissionsschicht trägt, die nur einen Teil der Bodenfläche einnimmt Die Erfirrdung betrifft eine Kathodenkonstruktion für Braunsche Röhreni wie sie für die Zwecke des Fernsehens Verwendung finden können. Es kommt hier darauf an, daß ein möglichst scharf ausgebildeter Strahl kleinsten Querschnitts und großer Intensität erzielt wird. Es hat sich gezeigt, daß eine Fokussierung allein nicht genügt, um einen solchen scharf ausgebildeten Steuerstrahl zu erreichen, daß vielmehr bereits eine möglichst punktförmige Elektronenquelle geschaffen werden muß.
Es sind bereits Kathoden bekannt, deren Körper aus einem Zylinder besteht, der die Heizspirale enthält und auf dessen Boden auf der dem Schirm zugewandten Seite ein kleiner Oxydfleck aufgebracht ist. Zur Konzentrierung der von diesem Oxydfleck ausgehenden Elektronen ist außerdem noch ein zylindrischer Rand vorgesehen, der Über den Zylinderboden hinausragt. Da. zur Erzielung einer möglichst punktförmigen Elektronenquelle der Oxydfleck nur einen kleinen Durchmesser haben darf.,außerdem aber aus Gründen der Haltbarkeit und der Feldverteilung unmittelbar vor der Kathode auch nicht zu weit aus dem Kathodenboden herausragen darf, so ist der Oxydvorrat eilier solchen Kathode nur gering und ihre Lebensdauer daher kurz. Außerdem bestehen bei der Aufbringung eines soMen Oxydflecks auf den Kathodenboden Schwierigkeiten in der Zentrierung des Flecks, die aber gerade im Hinblick auf ein sauberes Arbeiten der Elektronenoptik und der Ablenkorgane außerordentlich wichtig ist.
Bei einer Glühkathode für Braunsche Röhren, deren rotationssymmetrischer Kathodenkörp#r topfähnlich ausgebildet ist und an der äußeren Bodenfläche die Emisssionsschicht trägt, die nur einen Teil der Bodenfläche einnimmt, ist erfindungsgemäß die Emissionsschicht in einer zentralen Vertiefung der Bodenfäche angebracht, und auf der die Emissionsschicht tragenden Stirnfläche des Kathodenkörpers sitzt eine rotationssymmetrische Kappe mit einer zentralen öffnung zum Ausblenden des Elektronenstrahles. Durch eine solche Kathode werden die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden. Der Hauptvorteil gegenüber den bekannten Kathoden besteht aber darin, daß die Elektronenquelle in einwandfreier Weise in bezug auf das übrige Elektrodens btein t' y zentriert werden kann.
Sie weist den weiteren Vorteil auf, daß der Oxydvorrat bedeutend größer ist als bei der obenerivähnten bekannten Kathode. Durch Einbringung des Oxydvorrats in die zentrale Vertiefung der Stirnfläche des Kathodenkörpers ist dann auch der Oxydfleck zentriert. Durch die rotationssyminetrische Kappe mit der zentralen Öffnung, die auf dem Kathodenkörper sitzt, wird die Zentrierung noch erleichtert. Es ist ohne weiteres möglich, einer kreisförmigen Kappenöffnun- eine Größe von '/,0 qmm und noch weniger zu geben.-Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Kathode mit Gleich- oder auch Wechselstrom bzw. einem beliebig gestalteten Wellenstrom geheizt werden. Man kann den Heizsfroin direkt durch den topfartigen Kathodenkörper hindurchschicken; man kann aber auch in diesem isoliert ein I-1.eizelement anordnen. Hierfür kann z. B. ein haarnadelförmiger Heizdraht verwendet werden, der in Öffnungen oder Ausbohrungen eines aus keramischer Masse hergestellten Isolationskörpers steckt. In letzterem Falle empfiehlt es sich, zur Abschirmung des Kathodenstrahles gegnen das magnetische Feld des Heizstromes den Kathodenkörper und die Kappe aus ferromagnetischem Material wie geeigneten Nickel-oder Eisenlegierungen herzustellen. Versuche haben gezeigt, daß es bei Kathodenstrahlröhren in viel höherem Maße auf die Ab- schirmung ankommt als bei Elektronenröhren, da das magnetische Wechselfeld den Strahl anseinanderzerrt, so daß der punktförinige Querschnitt verlorengeht.
Der topfartige Kathodenkörper hat sich auch insofern sehr. gut bewährt, als man hierdurch selbst eine solche Wärmekapazität erhält, daß trotz der Stromschwankungen stets dieselbe Temperatur erhalten bleibt.
Der Abstand zwischen der Kappe und der Oberfläche der emittierenden Schicht wird zweckmäßig so gewählt, daß einerseits das Anodenfeld noch durchgreifen kann, daß sich also keine zu starke Raumladung ausbildet (Grenze nach oben), daß aber andererseits keine Streuung der aus der Öffnung austretenden Elektronen auftritt (Grenze nach unten). Versuche haben gezeigt, daß dieser Ab- stand bei der oben angegebenen Öffnungsbemessung zweckmäßig etwa 1-110 inni ist.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Fit,. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgetnäße Kathode, die für indirekte Heizung vorgesehen ist. In der Aushöhlung eines massiven, vorzugsweise aus Nickel lier,-lestellten Körpers befindet sich das Isolationsröhrchen 2. Wie aus dem Querschnitt durch die Kathode nach der Linie II-II von Fig. i, dargestellt in Fig. 2, ersichtlich, ist der Isolationskörper mit Öffnungen versehen, in denen das haarnadelförnlige Heizeleinent 3 angeordnet ist. In einer Mulde- der äußeren Stirnfläche des topfartigen Körpers i befindet sieh die hochenlittierende Schicht 4, die aus Barium-, Strontiumoxyd oder anderen geeigneten Stoffen bestehen kann. Auf diese Stirnfläche ist nun eine Kappe 5, die ebenfalls zweckmäßig aus Nickelblech hergestellt wird, aufgesetzt. Hier bestimmt die öffnung a im wesentlichen die Breite des Kathodenstrahls.
Zur Erzielung günstiger Wärmeverhältnisse empfiehlt es sich, im Sinne der Fig. 3 den Kathodenkörper konisch zu gestalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode für Braunsche Röhren, deren rotationssyminetrischer Kathodenkörper topfähnlich ausgebildet ist und an der äußeren Bodenfläche die Emissionsschicht trägt, die nur einen Teil der Bodenfläche einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionsschicht in einer zentralen Vertiefung der Bodenfläche angebracht ist und daß auf der die Etnissionsschicht tragenden Stirnfläche des Kathodenkörpers eine rotationssymmetrische Kappe mit einer zentralen Üffnung zum Ausblenden des Elektronenstrahles sitzt.
2. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenkörper aus einem Vollzylinder gebildet ist, in dessen einer Stirnseite eine zur Aufnahme eines Heizelementes dienende Bohrung angeordnet ist, während die andere Stirnseite die Vertiefung zur Aufnahme der Emissionsschicht trägt. 3. Glühkathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der den Heizkörper aufnehmenden Bohrung des topfförmigen Kathodenkörpers ein Isolierkörper, vorzugsweise aus keramischem Werkstoff, und innerhalb dieses rsolierkörpers ein Heizeleinent angeordnet ist. 4. Glühkathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstrom direkt durch den topfartigen Kathodenkörper geführt ist. 5. Glühkathode nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß ctie Kappe eine Öffnung, besitzt, deren Ouerschnitt etwa 1110 qmm beträgt. 6. Glühkathode nach Anspruch 5, da-.durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Metallkappe und der emittierenden Schicht derart bemessen ist, daß einerseits das Anodenfeld noch durchgreifen kann, andererseits keine Streuungder Elektronen auftritt, beispielsweise auf etwa 111.min bei einem Öffnungsquerschnitt der Kappe von 1/1. qinm. 7. Glühkathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abschirmung des magnetischen,Feldes des Heizstromes der Kathodenkörper, gegebenenfalls auch die auf ihm sitzen-de Kappe, aus ferromagnetischem Material, wie, Nickel- oder Eisenlegierungen, hergestellt ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: osterreichische Patentschrift Nr. 95 899; schweizerische - 111225; USA.-Patentschrfften ...... Nr. i 53o 555, 1 629 171; »Proceedings of the Physical Society« London, Bd. 35, 1923, S. f09 ff; »Phy&ical Review« Bd. 36, 1930, S. 907.