DE763222C

DE763222C - Mittelbar geheizte Gluehkathode fuer Elektronenstrahlroehren

Info

Publication number: DE763222C
Application number: DEL95462D
Authority: DE
Inventors: Emil Lehniger
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1938-08-23
Filing date: 1938-08-23
Publication date: 1954-10-04

Description

Mittelbar geheizte Glühkathode für Elektronenstrahlröhren Es ist bekannt, Kathoden für Elektronenstrahlsysteme unter Zuhilfenahme von keramischem Material indirekt zu beheizen: Bei den bekannten Ausführungen ist die Wärmeausnutzung relativ ungünstig, da die umgebenden Bauteile durch ihre Wärmeaufnahme der zu heizenden Kathode viel Wärme entziehen. Andere Kathoden, bei denen unter Fortlassung des keramischen Körpers eine mit einer isolierenden Schicht besprühte Heizwendel in einer metallischen Hülle, die an ihrer Bodenfläche die aktive Schicht trägt, unmittelbar eingebaut ist, haben den Nachteil, daß bei Heizschwankungen auch Temperaturschwankungen auftreten, die in den meisten Fällen eine unerwünschte Folgeerscheinung darstellen. Ein weiterer Nachteil dieser Kathoden besteht darin, daß diese über eine Länge beheizt werden, die zu der die aktive Masse tragenden Fläche in keinem Verhältnis steht. Auf diese Weise wird an die umgebenden Bauteile unnötig viel Wärme abgegeben.
Bei einer mittelbar geheizten Kathode für Elektronenstrahlröhren aus einem keramischen Kern und einer ihn eng umschließenden napfförmgen metallischen Hülle, deren Boden auf der Außenseite die Emissionsschicht trägt, ist nach der Erfindung die Höhe der zylindrischen Anordnung kleiner als ihr Durchmesser und weist die Ober- und Mantelfläche des keramischen Körpers Vertiefungen und Rillen auf, in die der Heizfaden v ollständig blank oder mit einer dünn.enr isolierenden Schicht bedeckt gelegt ist.
Der Wärmeverlust ist bei einer Kathode nach der Erfindung durch die in unmittelbarer Nähe des die aktive Masse tragenden Körpers angebrachten Heizelemente auf das denkbar geringste Maß zurückgeführt. Es bleibt hierbei unbenommen, z. B. den Heizdraht bzw. die Heizwendel mit einer dünnen Oxvdschicht (4luminiumoxv d od. dgl.) leicht zu besprühen. Gegenüber bekannten Systemen zeigt die Kathode den Vorteil, daß sie infolge ihrer annähernd scheibenartigen Gestalt die aufgewandte Heizenergie mit gutem Wirkungsgrad in Emissionsenergie umsetzt. Der Glühdraht befindet sich außerdem in unmittelbarer Nähe der Emissionsfläche, so daß auch seine Wärmestrahlung weitgehend ausgenutzt wird. Schließlich hat das Heizelement infolge seiner Einbettung in den als Wärmeausgleicher dienenden keramischen Kern mit diesem einen sehr innigen thermischen Kontakt. Bei der Ausführung nach Abb. i bis 3 ist weiterhin der bifilar gelegte Heizfaden und bei der Ausführung nach Abb. .4 und 5 die in sich fest geschlossene Wendel so angeordnet, daß bei Heizung der Kathode mit Wechselstrom das magnetische Störfeld vollständig beseitigt ist.
Die Erfindung sei nachfolgend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Abb. i zeigt eine Kathode im Schnitt, Abb. 2 eine Draufsicht und Abb. 3 einen vergrößerten Ausschnitt A-B. Die Kathode besteht aus dem kurzen zylindrischen keramischen Körper i, der z. B. mit einem zweigängigen Gewinde und einem über seine Oberfläche laufenden Schlitz versehen ist, aus der metallischen Hülle 2, die den Körper i umgibt, und aus dem Heizfaden 3, der über den Schlitz 5 in dem Gewinde des keramischen Körpers i so eingebettet liegt, daß zwischen der äußeren Kante des Heizfadens und der metallischen Hülle 2 nur ein geringer Zwischenraum besteht, wie dies in der Abb. 3 dargestellt ist. Die emittierende Schicht wird durch den unmittelbar unter ihr durchgeführten Heizfaden 3 noch besonders wärmetechnisch gut beheizt. 6 ist ein durch die Mitte des keramischen Körpers geführter Träger (Stift), der gleichzeitig als Stromzuführung dient.
Abb. 4 zeigt eine andere Kathode im Schnitt, Abb. 5 eine Draufsicht nach der Linie A-B. Die Kathode besteht aus dem scheibenförmi gen keramischen Körper i, der mit einer der , Oberfläche genäherten und um seinen Umfang laufenden Nut zur Aufnahme des Heizelementes versehen ist, und der metallischen Hülle 2, die den keramischen Körper i umfaßt. Die Heizwendel 3 liegt in dem Körper i so eingebettet. daß der äußere Durchmesser der Heizwendel in der unmittelbaren Nähe der die emittierende Schicht 4 tragenden Hülle 2 liegt. Durch die -Mitte des keramischen Körpers i ist ein Stift 6 geführt, der gleichzeitig als Träger der Kathode und als Stromzuführung dient.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mittelbar geheizte Kathode für Elektronenstrahlröhren aus einem keramischen Kern und einer denselben eng umschließenden napfförmigen metallischen Hülle, deren Boden auf der Außenseite die Emissionsschicht trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der zylindrischen Anordnung kleiner ist als ihr Durchmesser und daß die Ober- und Mantelfläche des keramischen Körpers Vertiefungen und Rillen aufweist, in die der Heizfaden vollständig blank oder mit einer dünnen isolierenden Schicht bedeckt gelegt ist.
2. Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung oder Rillen in Form von einem oder mehreren Gewindegängen oder Nuten zur Aufnahme des Heizkörpers ausgebildet sind.
3. Kathode nach Anspruch i oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein axial durch den Keramikkörper laufender, sowohl als Kathodenzuleitung als auch als Träger der Kathode dienender --%letallstift (6) mit der Metallhülse (2) verschweißt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift 1,''r. 553 6o9; französische Patentschrift Nr. 753.487; britische Patentschriften Nr. 326 617, .lo2 4.6o, -.i9 659, -138 3-13, -1-12 1o3: USA.-Patentschriften Nr. 1 368 58.1, 1 618 4.99; Schröt-e,r, »Fernsehens<, Berlin 1937, S. 134; Brüche und Scherzer, »Geometrische Elektronenoptik«, Berlin 1934, S. 196; Zeitschrift für technische Physik, Bd. 13, 1932, S. 4.32.