DE809445C

DE809445C - Electric discharge tubes with an indirectly heated cathode

Info

Publication number: DE809445C
Application number: DEP26457A
Authority: DE
Inventors: Gesinus Diemer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-08-15
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1951-07-30
Also published as: BE484368A; CH269933A; GB653707A; FR970342A; US2532838A

Description

(WiGBL S. 175)(WiGBL p. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. JULI 1951ISSUED JULY 30, 1951

p 26452 ^vni c I 21 g Dp 26452 ^vni c I 21 g D

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre und insbesondere auf den Aufbau der Kathode einer solchen Röhre. Es ist eine bekannte Erscheinung, daß die Emission sehr dünner Emissionsdrähte verhältnismäßig besser ist als die von stärkeren Drähten. Dies gilt sowohl für Drähte, welche selbst aus einem gut emittierenden Stoff bestehen als auch für mit einem Emissionsstoff bzw. einem Emissionsgemisch überzogene Drähte. Eine aus einem sehr dünnen Draht bestehende direkt geheizte Kathode ergibt daher eine verhältnismäßig größere Emission als eine Kathode mit einem dicken Emissionskörper, z. B. eine indirekt geheizte Kathode. Die Erfindung bezweckt den hohen Wärmeertrag, das ist die Anzahl mA Emissionsstrom je Watt Heizenergie, auch bei indirekt geheizten Kathoden zu verwirklichen. Dies ist bei einer elektrischen Entladungsröhre durchführbar, welche nach der Erfindung mit einer indirekt geheizten Kathode versehen ist, die aus einem ein- oder mehrmalig gebogenen rohrförmigen Metallkörper aufgebaut ist, der die Umhüllung eineä innerhalb des Körpers isoliert angebrachten Heizdrahtes bildet, wobei an der Umhüllung mehrere Drähte mit einer Stärke von höchstens 50 μ und einem gegenseitigen Abstand der Drahtteile von wenigstens dem Dreifachen der Drahtstärke befestigt sind. Die dünnen Drähte können zu einem Netzwerk geflochten sein, wobei die Öffnungen eine Breite von vorzugsweise dem Vierfachen der Drahtstärke oder mehr aufweisen. Die erwähnten Drähte können aus einem gut emittierenden Stoff, wie Wolfram, Wolfram-Thorium o. dgl., bestehen oder mit Emissionsstoffen, wie Oxyden der Alkali- oder Erdalkalimetalle, bedeckt sein.The present invention relates to an electric discharge tube, and more particularly, to structure the cathode of such a tube. It is a known phenomenon that the emission is very thinner Emission wires is relatively better than that of stronger wires. This applies to both wires, which consist of a well-emitting substance as well as for an emission substance or an emission mixture coated wires. A directly heated cathode made from a very thin wire therefore results in a relatively larger emission than a cathode with a thick emission body, z. B. an indirectly heated cathode. The invention aims at the high heat yield, that is the number mA emission current per watt of heating energy, can also be achieved with indirectly heated cathodes. this is feasible with an electrical discharge tube, which according to the invention with an indirect heated cathode is provided, which consists of a tubular metal body bent one or more times is constructed, which forms the covering of a heating wire that is insulated inside the body, whereby on the sheath several wires with a thickness of at most 50 μ and one mutual Distance of the wire parts of at least three times the wire thickness are attached. The thin ones Wires can be braided to form a network, the openings preferably having a width of Four times the wire gauge or more. The mentioned wires can be made of a well emitting Substance such as tungsten, tungsten-thorium o. The like., Exist or with emission substances, such as oxides of the Alkali or alkaline earth metals.

Die günstige Wirkung einer erfindungsgemäß aus-The beneficial effect of an inventively designed

gebildeten Kathode ist wahrscheinlich verschiedenen Faktoren zuzuschreiben. In erster Linie ist die Krümmung des Querschnitts dünner Drähte groß, so daß das Feld an der Oberfläche stark und eine größere Emission je Oberflächeneinheit erzielbar ist. Außerdem kann eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung auftreten, wenn die den Heizdraht enthaltende Umhüllung U-förmig gestaltet ist und die Beine mittels der dünnen Drähte verbunden sind. Es ergibtThe cathode formed is likely to be attributable to various factors. First and foremost is the Curvature of the cross section of thin wires large, so that the field on the surface is strong and larger Emission per surface unit is achievable. It can also have a very even temperature distribution occur when the sheath containing the heating wire is U-shaped and the legs are connected by means of the thin wires. It results

ίο sich sodann, daß die Abkühlung der Beine infolge der Strahlung der dünnen Drähte etwa gleich der Abkühlung an den Unterstützungspunkten der Umhüllung ist. Es ist auch möglich, den Heizdraht zickzackförmig zu biegen oder die Umhüllung aus zwei oder mehr zylindrischen, indirekt geheizten und praktisch parallelen Körpern zusammenzusetzen, welche mittels der dünnen Emissionsdrähte verbunden sind. Zu diesem Zweck sind zweckmäßig zwei oder mehr Körper von indirekt geheizten Kathoden derίο then that the cooling of the legs as a result of the Radiation of the thin wires roughly equal to the cooling at the support points of the sheath is. It is also possible to bend the heating wire in a zigzag shape or to remove the sheath two or more cylindrical, indirectly heated and practically parallel bodies, which are connected by means of the thin emission wires. Two or two are useful for this purpose more body of indirectly heated cathodes the

ao üblichen Art verwendbar. Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Tragkörper der dünnen Drähte aus einem Komplex von zu einem kleinen Durchmesser ausgezogenen, sich umgebenden und gegenseitig isolierten Leitern. Hierbei ist die Wärmeübertragung vom Heizdraht auf die Metallumhüllung sehr günstig, und die Masse ist klein, so daß eine kurze Aufheizzeit erhalten werden kann. Außerdem kann ein solcher Tragkörper ohne besondere Vorkehrungen abgeplattet werden. Der Abstand zwischen den parallelen Teilen der den Heizdraht enthaltenden Umhüllung soll vorzugsweise nicht mehr als das 2oofache des Durchmessers der dünnen Emissionsdrähte sein, da sonst die Temperaturabnahme längs dieser Drähte zu groß wird. Dieser Abstand ist vorzugsweise das 6ofache der erwähnten Drahtstärke, wobei ein Temperaturunterschied von nur etwa 10⁰C an verschiedenen Stellen der Kathode bestehen kann.Usable as usual. In one embodiment of the invention, the supporting body of the thin wires consists of a complex of conductors that are drawn out to a small diameter, surrounding and mutually insulated. Here, the heat transfer from the heating wire to the metal sheath is very favorable, and the mass is small, so that a short heating time can be obtained. In addition, such a support body can be flattened without special precautions. The distance between the parallel parts of the sheath containing the heating wire should preferably not be more than 20 times the diameter of the thin emission wires, since otherwise the temperature decrease along these wires becomes too great. This distance is preferably the 6ofache of said wire thickness, wherein a temperature difference of only about 10 ⁰ C at various locations may consist of the cathode.

Es war an sich bekannt, einen Heizkörper isoliert in einem durch Rillen in zwei aufeinandergesetzten Platten gebildeten Kanal anzubringen, wobei gegebenenfalls die Platten durch ein Metallgewebe ersetzt wurden. Über die Stärke der Drähte des Metallgewebes und die Größe der öffnungen liegen aber keine Daten vor und auch nicht über die Möglichkeit einer besseren Emission bei Verwendung sehr dünner Drähte.It was known per se to insulate a radiator in one place by means of grooves in two stacked one on top of the other Plates formed channel to attach, where appropriate, the plates replaced by a metal mesh became. However, about the strength of the wires of the metal mesh and the size of the openings no data before and also not about the possibility of better emission when using very thin Wires.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der
Fig. ι eine Seitenansicht undThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which
Fig. Ι a side view and

Fig. 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kathode darstellt.Fig. 2 shows a cross section of a cathode designed according to the invention.

In einem aus einem Komplex von gezogenen Leitern bestehenden Heizkörper 1 mit einem Durchmesser von 250 μ ist ein Heizdraht 2 isoliert untergebracht.In a radiator 1 with a diameter consisting of a complex of drawn ladders a heating wire 2 is housed insulated from 250 μ.

An dem U-förmig gebogenen Körper 1 ist ein Netzwerk 3 befestigt, welches aus Drähten einer Stärke von 15 μ besteht und bei dem die Breite der öffnungen etwa das Vierfache der Drahtstärke beträgt. Die dünnen Drähte sind durch ein Spritzverfahren oder kataphoretisch mit einem Emissionsstoff überzogen und können aus Nickel oder irgendeinem anderen Werkstoff bestehen, der als Träger für die Emissionsstoffe geeignet ist. Die dünnen Drähte können am Heizkörper angeschweißt, aber auch durch Erhitzung unter Druck an diesem Körper durch Diffusion befestigt sein. Die Temperaturverteilung hat sich als sehr günstig erwiesen, denn wegen der Anbringung des Heizkörpers am Rand des draht- oder gewebeförmigen Emissionsteils kann die Temperaturverteilung senkrecht zu den Beinen sehr gleichmäßig sein. Der Abstand zwischen den Beinen des Heizkörpers wird zu diesem Zweck nicht größer gemacht als das 2oofache der Stärke der dünnen Emissionsdrähte. Auch in der Längsrichtung der Kathode ist die Temperaturverteilung günstiger als bei den üblichen indirekt geheizten Kathoden, indem die Abkühlung durch die Befestigungsorgane etwa der durch die dünnen Emissionsdrähte herbeigeführten Abkühlung des übrigen Teils der Beine entspricht. Ein besonderer Vorteil eines aus gezogenen Leitern bestehenden Heizkörpers besteht ferner darin, daß der Körper in einer Richtung senkrecht zur Kathodenfläche abgeplattet werden kann, so daß die Kathodenabmessungen in dieser Richtung gering sein können. Auf diese Weise kann bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre ein kleiner Abstand zwischen der Kathode und dem ersten Gitter eingehalten werden ohne die Verwendung eines profilierten Gitters.A network 3 is attached to the U-shaped bent body 1, which consists of wires of a thickness of 15 μ and where the width of the openings is about four times the wire thickness. The thin wires are made by a spraying process or cataphoretically coated with an emission substance and can be made of nickel or any other Material that is suitable as a carrier for the emissions. The thin wires can be attached to the Radiator welded on, but also attached to this body by diffusion by heating under pressure be. The temperature distribution has proven to be very favorable because of the attachment of the radiator at the edge of the wire or fabric-shaped emission part, the temperature distribution be very even perpendicular to the legs. The distance between the legs of the radiator for this purpose is not made larger than twice the thickness of the thin emission wires. The temperature distribution is also more favorable in the longitudinal direction of the cathode than with the usual indirect ones heated cathodes by cooling through the fastening organs roughly that of the cooling of the rest of the legs caused by thin emission wires. A special Another advantage of a radiator consisting of drawn conductors is that the body in a Direction perpendicular to the cathode surface can be flattened so that the cathode dimensions in this direction can be small. In this way, with a tube designed according to the invention a small distance between the cathode and the first grid can be maintained without the use a profiled grid.

Es ist einleuchtend, daß die Kathode noch weitere Formen im Rahmen der Erfindung aufweisen kann. So kann der Heizkörper mehrmalig umgebogen sein, also mehr als zwei parallele Beine besitzen; er braucht auch nicht aus einem Komplex von gezogenen Leitern zu bestehen. Die Kathodenfläche kann ferner gekrümmt sein oder die Gestalt eines Zylinders haben.It is obvious that the cathode can have other shapes within the scope of the invention. The radiator can be bent several times, i.e. it can have more than two parallel legs; he needs also not to consist of a complex of drawn ladders. The cathode surface can also be curved be or have the shape of a cylinder.

Claims

Patent claims:

1. Electrical discharge tube with an indirectly heated cathode, characterized in that that the cathode is made up of a tubular metal body bent once or several times which forms the covering of a heating wire which is insulated inside the body, where an several wires with a maximum thickness of 50 μ are attached to the sheath and the distance between the wire parts is at least three times the wire thickness.

2. Electrical discharge tube according to claim 1, characterized in that the heating wire containing casing by hammering, drawing or rolling a complex mutually insulated Head is received.

3. Electrical discharge tube according to claims ι and 2, characterized in that the envelope containing the heating wire is flattened in a direction perpendicular to the cathode surface is.

4. Electrical discharge tube according to claims i, 2 or 3, characterized in that the wires attached to the sheath are braided into a network in which the width of the openings is at least four times the wire thickness.

5. Electric discharge tube according to An-Proverbs 1, 2, 3 or 4, characterized in that

that the sheath containing the heating wire consists of two practically parallel, indirectly heated cylinder bodies which are connected to each other by thin emission wires.

6. Electrical discharge tube according to claims ι to 5, characterized in that the Cathode surface is curved.

7. Electric discharge tube according to claim 6,

characterized in that the cathode surface is cylindrical.

8. Electrical discharge tube according to claims ι to 7, characterized in that the Distance between the practically parallel parts of the sheath containing the heating wire is smaller is than twice the strength of the thin emission wires.

1 sheet of drawings

Q 884 7.Q 884 7.