DE809223C

DE809223C - Elektrische Entladungsroehre mit kuenstlich gekuehlter Anode

Info

Publication number: DE809223C
Application number: DEP19055D
Authority: DE
Inventors: Eduard Gerardus Dorgelo
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1944-03-11
Filing date: 1948-10-22
Publication date: 1951-07-26
Also published as: GB648962A; BE462688A; US2493659A; CH250761A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit künstlich gekühlter Anode, bei der sich im Innern der Röhre ein gasbindender Stoff, wie z. B. Zirkonium, Thorium, Titan oder Tantal, befindet.

Es ist bekannt, diese Stoffe als Gitter in elektrischen Entladungsröhren, insbesondere in Senderöhren, zu verwenden und an verschiedenen Stellen anzubringen. Das Problem dabei ist, daß die Stoffe eine verhältnismäßig hohe Temperatur haben müssen, auch während des Betriebs der Röhre, um dauernd eine gute gasbindende Wirkung zu erzielen. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, Zirkonium auf Gittern oder Anoden aufzutragen oder in der Weise anzuordnen, daß dieses Metall mit der Kathode in Berührung ist. Das Auftragen von Zirkonium auf Gittern kann dazu führen, daß die sekundäre Gitteremission stark unterdrückt wird, was in bestimmten Fällen unerwünscht ist, da insbesondere bei so Senderöhren eine bestimmte sekundäre Gitteremission zur Beseitigung des Gitterstroms erforderlich ist. Die Anordnung von Zirkonium oder einem ähnlichen gut gasbindenden Metall in Berührung mit der Kathode kann in bestimmten Fällen den Nachteil mit sich bringen, daß das Metall eine nicht genügend hohe Temperatur zum Binden sämtlicher Gasreste erreicht, und ist außerdem in modernen Röhren nicht anwendbar.

Das Auftragen von Zirkonium auf der Anode ergibt im allgemeinen gute Ergebnisse; in bestimmten Fällen aber, insbesondere wenn der gas-

bindende Stoff auf einer künstlich gekühlten Anode aufgetragen wird, tritt die Schwierigkeit auf, daß auch hier die für eine gute Gasbindung erforderliche Temperatur nicht erreicht wird. Außerdem ist es nicht einfach, das Zirkonium fest auf einer solchen, im allgemeinen aus Kupfer bestehenden Anode zu befestigen; zum Festsintern sind nämlich verhältnismäßig hohe Temperaturen erforderlich, so daß die Kupferanode ίο beschädigt wird; wenn aus diesem Grunde in der Praxis auf das Festsintern des pulverförmigen Metalls verzichtet wurde, hat sich das Metallpulver während des Betriebs häufig von der Anode gelöst.

Die obenerwähnten Nachteile werden nach der Erfindung dadurch völlig vermieden, daß in einer elektrischen Entladungsröhre mit einer künstlich gekühlten Anode ein mit einem gasbindenden Metall, wie Zirkonium, Thorium, Tantal, Titanium, oder einem ähnlichen Stoff bedeckter Körper aus hochschmelzendem Material in unvollständig wärmeleitendem Kontakt mit dieser Anode an letzterer befestigt ist.

Bei Anwendung dieser Bauart kann das Zirkonium durch Elektronenbombardement auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt werden. Diese hohe Temperatur stellt in diesem Falle nur einen Vorteil dar und kann keinen Schaden verursachen, da der Tragkörper nicht mit Glasteilen der Röhre in Verbindung steht. Da dieser Körper in unvollständig wärmeleitendem Kontakt an der künstlich gekühlten Anode befestigt wird, ist das Problem der Befestigung dieses Körpers und gleichzeitig auch das Problem der Erhitzung sowie auch der Wärmeableitung gut gelöst, wobei schließlich das gasbindende Metall vorher fest auf dem Körper angelötet werden kann. ·

Als Material für den Tragkörper wird vorzugsweise Molybdän, Wolfram oder ein ähnliches hochschmelzendes Metall verwendet; dieser Körper wird vor seiner Befestigung an der Anode in an sich bekannter Weise mit Zirkonium oder einem ähnlichen gasbindenden Metall bedeckt, das dann bei hoher Temperatur darauf gesintert wird.

Aus dem Gesagten geht bereits deutlich hervor, was unter unvollständig wärmeleitendem Kontakt zu verstehen ist. Man muß dabei an einen solchen Kontakt denken, daß der Körper eine genügend hohe Temperatur erhält, andererseits aber eine zu große Erhitzung durch einen geeigneten Kontakt mit der gekühlten Anode, der im allgemeinen ein elektrischer Kontakt sein wird, vermieden wird. Es ist von den Umständen abhängig, wann diese Bedingungen erfüllt sind; es handelt sich aber im allgemeinen dann um einen unvollständigen Kontakt, wenn die Anode und der Tragkörper des gasbindenden Stoffs einander berühren, aber nicht durch zusätzliche Maßnahmen, wie Löten, Schweißen o. dgl., über einen großen Teil ihrer Oberfläche miteinander verbunden sind. Die Form und die Befestigung des erwähnten Körpers ist vielfach von der Gestalt der Anode abhängig. Bei einer Ausführungsform einer Röhre nach der Erfindung wird der Tragkörper des gasbindenden Metalls von einem Zylinder gebildet, der um die Anode herum oder in ihrem Innern befestigt ist. Diese Befestigung kann z. B. dadurch erfolgen, daß, von einem gespaltenen Zylinder ausgegangen, dieser Zylinder an einigen Stellen durchgedrückt und dann um die Anode herum- oder im Innern derselben festgeklemmt wird, so daß nur an den durchgedrückten Stellen ein Kontakt zwischen den beiden Gegenständen besteht. Der zirkonisierte Körper kann auch die Gestalt einer Schraube oder einer Spirale haben, die um die Anode herum- oder in ihrem Innern festgeklemmt ist, wobei die Anode mit Nuten versehen sein kanni um eine Berührung der Schraube an nur einigen Punkten zu erzielen. Auch sind mit gasbindendem Stoff bedeckte Stäbe verwendbar, die in Nuten der Anode eingelegt und z. B. mittels einigen Windungen von Zirkoniumdraht auf der Anode aufgeklemmt sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In

Fig. ι ist eine Röhre nach der Erfindung dargestellt;

Fig. 2 zeigt ein Einzelteil der Röhre nach Fig. I; Fig. 3 zeigt eine mit Nuten versehene Anode; Fig. 4 zeigt einen schraubenförmigen, mit einem gasbindenden Werkstoff bedeckten Körper, und

Fig. 5 ist eine besondere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre, d. h. einer sogenannten Laufzeitröhre.

. Die in Fig. 1 dargestellte, künstlich gekühlte zylindrische Anode 1 kann von einer durch die Röhre 2 zugeführten Flüssigkeit gekühlt werden. Die Anode 1 ist mit der Röhrenwand 3 verschmolzen und bildet selbst einen Teil dieser Wand. Die Anode ist von einem Gitter 4 und einer Kathode 5 umgeben; ein gespaltener Zylinder 6 aus Molybdän, dessen Oberfläche mit Zirkonium bedeckt ist, ist um die Anode 1 herumgeklemmt. Der Zylinder ist an einigen Stellen 7 durchgedrückt, wie in Fig. 2 dargestellt, so daß nur an diesen Stellen ein wärmeleitender Kontakt zwischen Zylinder 6 und Anode 1 besteht.

An Stelle der durchgedrückten Teile des Zylinders 6 lassen sich auch gute Ergebnisse mit einem glatten gespaltenen Zylinder 10 (Fig. 3) erzielen, der um eine mit Nuten 9 versehene Anode 8 herumgeklemmt wird.

In Fig. 4 ist ein schraubenförmiger zirkonisierter Körper dargestellt, der in einer gegebenenfalls mit Nuten entgegengesetzter Windungsrichtung versehenen Anode befestigt sein kann.

In Fig. 5 ist ein Teil einer sog. Laufzeitröhre dargestellt, in der die Elektronen in Form eines Bündels zu der Anode 15 gelangen. Während des Zurücklegens des Abstands von Kathode zu Anode wird die Geschwindigkeit der Elektronen geändert, und zwar in der Weise, daß die schnellen Elektronen Gelegenheit erhalten, die langsamen einzuholen. Solche Röhren arbeiten mit sehr hohen Frequenzen und hohen Spannungen, so daß

cine starke Erhitzung der Anode 15 auftritt, und zwar an der Stelle, an der das Elektronenbündel auf die Anode trifft. Wird die Bündelung bis zum Ende aufrechterhalten, so wird ein Teil 16 der Anode 15 sehr stark erhitzt, so daß eine Flüssigkeitskühlung erforderlich ist. Die Anode 15 wird dann eine verhältnismäßig niedrige Temperatur behalten, was auch mit Rücksicht auf die Glaseinschmelzung in der Wand 12 notwendig ist. Bei einer solchen Röhre ist die Erfindung gleichfalls anwendbar, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Innerhalb der Anode 15 ist ein mit einem gasbindenden Stoff bedeckter gespaltener Molybdänzylinder 13 angebracht. Dieser Zylinder kann, ebenso wie bei der obenbeschriebenen Ausführungsform, mit durchgedrückten Stellen versehen sein. Die Anode kann gegebenenfalls teilweise ausgedreht sein, so daß der Zylinder 13 eingeschlossen und das Verschieben oder Herausfallen dieses Zylinders vermieden ist. Die Röhrenwand 12 ist von einer Magnetspule 14 umgeben; durch Verschieben dieser Spule können die Elektronenbahnen derart beeinflußt werden, daß die Elektronen innerhalb des Anodenzylinders mehr oder weniger divergieren, so daß der Zylinder 13 mehr oder weniger getroffen wird. Hiermit ist in einfacher Weise die Temperatur und somit die gasbindende Wirkung des Zirkoniums regelbar. Die Divergenz wird vorzugsweise derart geregelt, daß der Zylinders 13 während des Betriebs der Röhre rotglühend ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektrische Entladungsröhre mit einer künstlich gekühlten Anode, die ein Metall, wie Zirkonium, Thorium, Titanium oder Tantal, als gasbindenden Stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit diesem gasbindenden Stoff bedeckter Körper aus hochschmelzendem Material in unvollständig wärmeleitendem Kontakt mit der Anode steht und an ihr befestigt ist.
2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Zirkonium oder einem ähnlichen gasbindenden Material bedeckter hochschmelzender Körper um eine künstlich gekühlte Kupferanode herum- oder im Innern dieser Anode festgeklemmt ist und mit ihr nur an einigen Stellen in wärmeleitendem Kontakt steht.
3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem gasbindenden Stoff bedeckte Körper die Form eines gespaltenen Zylinders hat, der an einigen Stellen durchgedrückt ist.
4. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem gasbindenden Stoff bedeckte Körper die Form einer Schraube hat.
5. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem gasbindenden Stoff bedeckte Körper in Form einer oder mehrerer Stäbe ausgebildet ist, die in Nuten der Anode befestigt sind.
6. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode mit Nuten versehen ist, in der Weise, daß der mit einem gasbindenden Stoff bedeckte Körper nur mit einem nicht weggenommenen Teil der Anodenoberfläche in wärmeleitendem Kontakt ist.
7. Elektrische Entladungsröhre nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem gasbindenden Stoff bedeckte Körper aus einem Metall, wie Molybdän, Wolfram, Tantal, oder einem ähnlichen Stoff besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 884 7.51