DE759629C

DE759629C - Direkt geheizte Gluehkathode mit einer Wendel aus thoriertem Wolframdraht

Info

Publication number: DE759629C
Application number: DEL99954D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Berger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1940-01-20
Filing date: 1940-01-21
Publication date: 1953-08-10

Description

Es ist bisher nicht möglich gewesen, Großflächenkathoden aus thoriertem Wolfram herzustellen. Die Herstellung derartiger Kathoden scheiterte meist an dem für praktische Zwecke viel zu geringen Ohmschen Widerstand der Kathodengebilde. Um die Oberfläche der Kathoden zu vergrößern, ist es bekanntgeworden, bei Glühkathoden auf einen geraden Kerndraht eine eng anliegende Wendel zu ίο wickeln, deren Windungen sich nicht berühren. Man hat auch schon Wendeln aus thoriertem Wolframdraht hergestellt.

Bei direkt geheizten Glühkathoden mit einem leitenden Kern und einer darauf befindlichen Wendel aus thoriertem Wolframdraht wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Kern aus Tantalkarbid herzustellen und als Stab, Röhrchen oder Wendel auszubilden.

Ein gerader thorierter Wolframdraht hat einen bestimmten Ohmschen Widerstand. Wird auf diesen Draht eine eng anliegende Wendel aus thoriertem Wolframdraht gelegt, so daß sich die einzelnen Windungen nicht berühren, so entsteht eine Großflächenkathode.

Man kann diese Wendel mit Kerndraht auffassen als die Parallelschaltung einer Wendel und eines Kerndrahtes; da die Wendel einen wesentlich höheren Ohmschen Widerstand besitzt als der Kerndraht, ergibt sich für den Gesarntwiderstand einer solchen Kathode ein Wert, der ungefähr 25⁰Zo geringer ist als der Widerstand der Wendel allein. Die wirksame Oberfläche einer solchen Kathode ist aber ungefähr viermal so groß wie die des nicht umwendeten Kerndrahtes, damit ist auch die Heizleistung und Emission viermal so groß geworden.

Der Hauptanteil des Ohmschen Widerstandes wird, wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, durch den Kerndraht bestimmt. Es wird daher, um die Herabsetzung des Ohmschen Widerstandes geringer zu halten, als Kerndraht ein Material mit hohem Ohmschen Widerstand benutzt. Ein derartiges Material ist Tantal; eine Wendel mit Tantal als Kerndraht ergibt eine etwa 25°/»ige Erhöhung des Gesamtwiderstandes gegenüber einer Wendel mit Wolframkern. Wird der Tantalkern karburiert, so erhöht er um ein wesentliches seinen Widerstand. Die dabei auftretende Festigkeitsabnahme kann durch größeren Querschnitt des Kerndrahtes aufgehoben werden.

Ximmt man einen starken Tantalkernstab und bewickelt diesen mit dünnerem thoriertem Wolframdraht und karburiert das Gebilde, so bekommt man eine durch einen Tantalkarbidstab gestützte thorierte Wolframwendel, die ebenfalls karburiert ist. Da die Karburierung des thorierten Wolframdrahtes für den Aktivierungsprozeß von Thoriumröhren und die erzielbare spezifische Elektronenemission von größter Bedeutung ist. ergibt sich auch bei der durch den Tantalkarbidstab gestützten Wolframwendel der Vorteil, daß man wesentlich höher karburieren kann als bei einer ungestützten Wendel. Höheres Karburieren bringt den Vorteil mit sich, daß eine höhere Betriebstemperatur zulässig ist und dadurch eine höhere spezifische Emission erreicht werden kann.

Des weiteren ist es möglich, anstatt des Kerndrahtes ein Kernröhrchen aus Tantal oder einem anderen entsprechenden Material zu verwenden und auf dieses die Wolframwendel aufzubringen: Wendel und Kernröhrchen werden dabei parallel geschaltet und durch Stromdurchgang geheizt. Um die Endabkühlung der Kathode zu verringern, ist es bei allen bisher beschriebenen Wendeln möglich, diese mit veränderlicher Steigung zu bewickeln.

Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der neuen Kathode. Die Abb. r zeigt einen geraden thorierten Wolframdraht. Abb. 2 stellt eine eng anliegende Wendel aus thoriertem Wolframdraht dar, bei der sich die einzelnen Windungen nicht berühren. In der Abb. 3 ist eine Großflächenkathode gezeigt, die dadurch entstanden ist, daß man einen Draht gemäß Abb. 1 mit einer Wendel gemäß Abb. 2 versehen hat, deren wirksame Ol>erfläche sehr groß ist. Die Abb. 4 zeigt eine Kathode, bei der ein starker Tantalkernstab mit dünnerem thoriertem Wolframdraht bewickelt ist. Durch Karburieren erhält man eine Kathode, die aus einer durch einen Tantalkarbidstab gestützten thorierten Wolframwendel besteht, die ebenfalls karburiert ist. Die Abb. 5 zeigt eine Kathode, bei der an Stelle des Kerndrahtes ein Kernröhrchen aus Tantal verwendet ist. Die Abb. 7 stellt eine Kathode dar, die als zweifache Wendel ausgebildet ist, indem auf eine der bisher beschriebenen Wendeln eine weitere Wendel gewickelt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die innere Wendel auf einen Kerndraht gewickelt. Die Abb. 6 zeigt eine Kathode mit veränderlicher Steigung.

Claims

Patentanspruch:

Direkt geheizte Glühkathode mit einem leitenden Kern und einer darauf befindliehen Wendel aus thoriertem Wolframdraht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Tantalkarbid besteht und als Stab, Röhrchen oder Wendel ausgebildet ist.

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

Französische Patentschrift Xr. 624 2Γ13;

USA.-Patentschrift Xr. 1 S28 203.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 5320 7.