DE758058C - Gas- oder dampfgefuelltes Entladungsgefaess mit Gluehkathode und Steuerelektrode ausMetall - Google Patents

Description

Steuerelaktrodm für gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße, insbesondere für solche mit Glühkathode, werden häufig in der Weise ausgebildet, daß sie sowohl aus einem wenigstens einen· Teil der Entladungsbahn umschließenden zylindrischen und einem zur Achse senkrechten in die Entladungsbahn ragenden Teil bestehen. Übliche Auführungsformen sind z. B. topfförmige Gitter, das sind ίο solche, bei welchen· das eigentliche Steuergitter wenigstens nach einer Seite hin mit einem zylindrischen Fortsatz versehen sind. Auch sind Steuerelektroden bekannt, welche aus einem die Entladungsbahn wenigstens zum großen Teil umgebenden Blechzylinder und einem innerhalb dieses Blechzylinders angeordneten kreisringförmigen Teil bestehen. Auf die letzte Art von Steuerelektroden bezieht sich die Erfindung. Der kreisringförmige Teil, welcher innerhalb des die Entladungsbahn umschließenden Zylinders angeordnet ist und der einen wesentlichen Teil der Steuerwirkung zu leisten hat, wird durch die durch seine Öffnung hindurchtretende Entladung stark erhitzt. Die Folge davon ist thermische Elektronenemission der Steuerelektrode, deren schädliche Wirkung im Betrieb der Röhren hinreichend bekannt ist.

Durch die Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt. Erfindungsgemäß besteht bei einem gas- oder dampfgefüllten elektrischen Entladungsgefäß mit Glühkathode und Steuerelektrode aus Metall, insbesondere Metallblech, welche die Entladungsbahn wenigstens zum großen Teil -umschließt und an einer zwischen ihren offenen Enden gelegenen Stelle eine Verengung aufweist, die Steuerelektrode ίο aus zwei topfähnlich ausgebildeten Teilen, die mit ihren ohne Stoß- und Schweißfuge unmittelbar in die Topfwand übergehenden und entsprechend der gewünschten Verengung der Entladungsbahn durchlochten Böden aneinanderliegen und dort miteinander mechanisch verbunden sind. Man erreicht durch diese Anordnung den Vorteil, daß die Erwärmung des in das Innere der Elektrode hineinragenden Ouerteiles verringert wird. Die Begrenzung ao der Entladungsbahn wird durch eine verhältnismäßig scharfe Kante des ins Innere der Elektrode ragenden Ouerteiles gebildet. Die der Kante von der Entladung mitgeteilte Wärme wird sehr rasch abgeführt, da die Ouerteile mit den abstrahlenden Längsteilen der Elektrode ohne Stoß- und Schweißfuge, also gut wärmeleitend in Verbindung stehen. Die Temperatur der Steuerelektrode hält sich daher in mäßigen Grenzen, und die Gefahr des Auftretens, thermischer Elektronenemission an der Steuerelektrode wird wesentlich herabgesetzt.

Es ist zwar eine zylindrische Steuerelektrode bekannt, welche Teile besitzt, die nach innen, also in die Entladungsbahn hineinragen und unmittelbar mit den zylindrischen Außenteilen verbunden sind. Die Entladung brennt aber bei diesen bekannten Röhren nicht durch eine einzige zentrale öffnung hindurch, sondern durch eine ganze Anzahl von Kanälen, wobei sie die in das Innere ragenden Teile der Steuerelektrode längs großer Flächen berührt und viel Wärme an die Steuerelektrode abgibt. Auch ist die Wärmeabfuhr von den Innenteilen nach außen bei der bekannten Röhre wesentlich ungünstiger als bei der nach der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen die Verhältnisse bei zwei der bekanntesten bzw. anderweit vorgeschlagenen Gitterkonstruktionen.

Fig. ι zeigt eine Steuerelektrode, bei

welcher ein kreisringförmiger Teil 1 mit einem zylindrischen Teil 2 durch eine Schweißfuge 3 verbunden ist. Die Entladung tritt durch die Öffnung 4 hindurch. Die Wärmeleitung wird durch die Schweißfuge 3 sehr erschwert und die an dem Teil 1 erzeugte Wärme gelangt daher nur sehr langsam bzw. sehr spärlich auf den zylindrischen Teil 2, von welchem sie nach außen abstrahlen könnte. Das gleiche gilt, wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der kreisförmige Teil 5 z. B. aus Graphit besteht. Zwischen dem Teil 5 und dem Blechzylinder 6 bleibt dann eine Fuge 7, welche die Wärmeableitung sehr verschlechtert.

Ist dagegen wie bei der Erfindung zwischen dem zylindrischen und dem ringförmigen Teil der Steuerelektrode eine sehr gut wärmeleitende Verbindung hergestellt, dann kann die ganze erzeugte Wärme unschwer zu den abstrahlenden Zylinderfiächen gelangen. Es hat sich gezeigt, daß dadurch die Temperatur der Steuerelektrode, insbesondere der am meisten von der Erwärmung durch die Entladung betroffenen Teile, sehr herabgesetzt wird, so daß nicht nur die thermische Elektronenemission des Gitters auf ein unschädliches Maß herabgedrückt wird, sondern auch die Möglichkeit vorhanden ist, das Gitter aus einem. Material herzustellen, welches keine übermäßige hohe Erhitzung verträgt, dafür aber andere Eigenschaften aufweist, welche seine Verwendung wertvoll erscheinen lassen. So kann man bei Entladungsröhren nach der Erfindung als Baustoff beispielsweise Aluminium verwenden, welches den Vorteil hat, unter den Einwirkungen der Entladung nicht zu zerstäuben.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit go für die Steuerelektrode einer Röhre nach der Erfindung. Die Steuerelektrode besteht aus zwei topfförmigen Teilen 8 und 9, deren mit einer Durchtrittsöffnung versehene Böden einander zugekehrt sind. Die Bodenteile 10 und

11 sind bei dem dargestellten Beispiel durch Nieten miteinander verbunden, was herstellungstechnisch gegenüber dem Bekannten eine Vereinfachung bedeutet. Das Wesentliche bei dieser Konstruktion ist, daß die Wärme, ioa welche die Bodenteile 10 und 11 aus der Entladung aufnehmen, nicht erst über eine Schweiß- oder Stoßfuge, sondern direkt durch das volle Material den zylindrischen Teilen

12 und 13 zugeführt wird, welche sie nach außen abstrahlen. Die Wärmeabfuhr wird auf diese Weise erheblich verbessert.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Steuerelektrode einer Röhre nach der Erfindung zeigt Fig. 4. Auch hier besteht die Steuerelektrode aus zwei topfförmigen Teilen 14 und 15. Die Böden 16 und 17 haben aber nicht gleich weite Öffnungen, sondern die Öffnung des Bodens 17 ist größer als die des Bodens 16, so· daß die Entladung nur an der Kante 18 vorbeistreicht und diese unmittelbar erwärmt. Die Fläche der Steuerelektrode, welche infolge höherer Temperatur in besonderem Maß thermisch Elektronen emittieren könnte, ist also verhältnismäßig klein gegenüber dem Querschnitt, welcher zur Abführung der Wärme zur Verfügung steht. Es hat

sich gezeigt, daß auf diese Weise die Erhitzung des Gitters durch die Entladung noch weiter herabgesetzt werden kann. Die Kante des Bodenteiles 17 ist gegen¹ die des Bodenteiles 16 nur so weit zurückgezogen, daß die Wärmeableitung nicht merkbar herabgesetzt wird.

Es empfiehlt sich, in allen Fällen für die Herstellung der Steuerelektrode ein Material zu wählen·, welches eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, da auf diese Weise die Wirkung der beschriebenen Maßnahme noch verbessert wird. Als solche Materialien kommen insbesondere Aluminium und Molybdän in Frage. Aluminium besitzt z. B. gleich eine fünfmal so große Wärmeleitfähigkeit wie das bisher übliche Eisen.

In vielen¹ Fällen erweist es sich als vorteilhaft, die Wärmeabstrahlung noch dadurch zu vergrößern, daß man die abstrahlenden Flächen· der Elektrode aufrauht bz.w. schwärzt, also etwa mit einem Graphitbelag versieht.

Besonders vorteilhaft gestalten sich die Verhältnisse, wenn die Steuerelektrode bei der Röhre nach der Erfindung die Außenwand des Gefäßes oder einen Teil derselben bildet, da dann die Wärme von den Elektrodenflachen besonders rasch nach außen abgeführt wird.

Die beiden Steuerelektrödenteils werden am besten durch Ziehen hergestellt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:
   i. Gas- oder dampfgefülltes Entladungsgefäß mit Glühkathode und Steuerelektrode aus Metall, insbesondere Metallblech, welche die Entladungsbahn wenigstens zum großen Teil umschließt und an einer zwischen ihren, offenen Enden gelegenen Stelle eine Verengung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode aus zwei topfähnlich ausgebildeten Teilen besteht, die mit ihren ohne Stoß- oder Schweißfuge unmittelbar in die Topfwand übergehenden und entsprechend der gewünschten Verengung der Entladungsbahn durchlochten Böden aneinanderliegen und dort miteinander mechanisch verbunden sind.
2. 2. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden der Steuerelektrodenteile durch Nieten oder Schweißen miteinander verbunden sind.
3. 3. Entladungsgefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlochung in dem Boden des einen Steuerelektrodenteiles größer ist als die in dem Boden des anderen Steuerelektrodenteiles.
4. 4. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode einen Teil der Außenwand des Entladungsgefäßes bildet.
5. 5. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode aus einem Material von guter Wärmeleitfähigkeit, z. B. Aluminium oder Molybdän, besteht.
6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Entladungsgefäßes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Steuerelektrode durch Ziehen hergestellt werden.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteikmgsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Schweizerische Patentschriften Nr. 165 976,

   180 184;
   französische Patentschriften Nr. 6γγ 131,

   766 766;
   britische Patentschriften Nr. 319 401,

   396998;

   ten Bosch, M., »Die Wärmeübertragung«, 1927, Berlin, S. 38.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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