DE812942C - Elektrische Entladungsroehre mit gebuendeltem Elektronenstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre, in der die von einer Kathode emittierten Elektronen mittels eines dazu geeigneten Elektrodensystems gebündelt werden. Solche Elektronenbündelröhren können sehr verschiedene Funktionen erfüllen. Ein sehr wichtiger Vertreter dieser Röhrenart ist die Kathodenstrahlröhre, entweder mit einem lumineszierenden Schirm oder mit einer Anzahl von Fanganoden. Die erstgenannten Röhren werden zum Aufnehmen von Oszillogrammen und für Fernsehzwecke verwendet. Die letztgenannte Röhrengruppe umfaßt unter anderem Ablenkröhren, die an Stelle der normalen Gitterverstärkerröhren zur Verstärkung benutzt werden. Eine andere Röhrenart, bei der ein gebündelter Elektronenstrom verwendet wird, hat in letzter Zeit sehr an Wichtigkeit zugenommen, nämlich die Röhren, in denen sog. Hohlraumresonatoren untergebracht sind. Diese Röhren dienen zum Erzeugen, Verstärken oder auf andere Weise Beeinflussen von elektrischen Schwingungen, insbesondere von Hochfrequenzschwingungen.

Die vorgenannten Entladungsröhren sind im allgemeinen weitestgehend entlüftet; bisweilen kommen aber noch gasgefüllte Röhren zur Verwendung. In den beiden Röhrenarten entsteht die Erscheinung, daß Ionen, die entweder aus der Gasfüllung entstanden oder nach der Entlüftung zurückgeblieben sind, sich in einer Richtung bewegen, die derjenigen der Elektronen entgegengesetzt ist, und schließlich die Kathode treffen. Die Kathode hält dies nicht aus, so daß sie nach einer bestimmten Anzahl Betriebsstunden zerstört wird, besonders die Kathodemitte. Die Lebensdauer der Röhre wird also durch den Ionenbeschuß herabgesetzt.

Bei Kathodenstrahlröhren hat man bereits Maßnahmen vorgeschlagen, um den obengeschilderten Nachteil zu vermeiden. Zu diesem Zweck bildete man die Kathode ringförmig aus, so daß der Ionenstrom nicht mehr auf den emittierenden Kathodenteil aufprallen konnte, sondern sich durch die Kathoden-Öffnung hindurchbewegte und in den hinter der Kathode liegenden Röhrenteil gelangte. Obgleich mit einer solchen Konstruktion bereits eine große ίο Verbesserung erzielt wurde, besteht immer noch der Nachteil, daß die Ionen nicht wirklich unschädlich gemacht werden. Diese können infolgedessen immer wieder vom Elektronensystem beeinflußt werden und ihre schädliche Wirkung in der Röhre fortsetzen.

Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung enthält ein Elektrodensystem mit wenigstens einer Kathode und Mittel, um die von dieser Kathode emittierten Elektronen in einem Bündel ^o zu vereinigen, wobei die Kathode mit einer öffnung versehen ist, durch welche sich in einer Richtung, die derjenigen der Elektronen im Bündel entgegengesetzt ist, bewegende Ionen die Kathode passieren können, ohne auf die emittierende Oberfläche aufzuprallen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter der öffnung in der Kathode ein Ionenfangstoff befindet.

Durch Anordnung eines Ionenfangstoffes hinter einer durchbohrten Kathode werden die die Kathode passierenden Ionen aufgefangen und unschädlich gemacht. Die Ionen können sich also nicht mehr am Kreislauf in der Röhre beteiligen und also keine störenden Erscheinungen hervorrufen.

Sinngemäß muß der Fangstoff in gasgefüllten Röhren von der Art sein, daß ausschließlich Ionen von schädlichen Gasmolekülen aufgefangen werden. Ein sehr geeigneter Ionenfangstoff ist das Zirkonium, das z. B. in Form einer Platte oder Spirale hinter der Kathodenöffnung angeordnet wird. Die Temperatur des Ionenfangstoffes hat einen gewissen Einfluß auf die Fähigkeit, Ionen zu fangen. Es ist nun bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung möglich, den Ionenfangstoff zu erwärmen. Diese Erwärmung kann 'entweder mittels eines besonderen Heizelementes oder durch wärmeleitende Verbindung des Fangstoffes mit der Kathode der Röhre erfolgen. Bei dieser letztgenannten Ausführungsform kann der Ionenfangstoff dann baulich ein Ganzes mit der Kathode bilden.

Eine andere Möglichkeit, um den Fangstoff auf die richtige Temperatur zu bringen, besteht darin, daß er derart ausgestaltet und bemessen wird, daß der Ionenbeschuß die richtige Erwärmung ergibt.

In der Abbildung ist beispielsweise eine Ausführungsform einer Kathodenkonstruktion für eine Röhre schematisch dargestellt, in der der Ionenfangstoff baulich ein Ganzes mit der Kathode bildet.

Eine kreisförmige Heizspirale 1 ist für den ringförmig angebrachten emittierenden Stoff 2 vorgesehen. Der emittierende Stoff 2 ist auf einer runden Dose 3 angeordnet, die mit einer zentralen öffnung 4 versehen ist. Hinter dieser öffnung ist eine Zirkoniumplatte 5 angeordnet, die bei 6 an der Dose 3 befestigt ist. Die Temperatur der Platte 5 wird also bei dieser Ausführung derjenigen der Kathode etwa entsprechen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I.Elektrische Entladungsröhre mit einem Elektrodensystem mit wenigstens einer Kathode und mit Mitteln, die die von dieser Kathode emittierten Elektronen in einem Bündel zu vereinigen, wobei die Kathode mit einer öffnung ' versehen ist, durch welche sich in einer Richtung, die derjenigen der Elektronen im Bündel entgegengesetzt ist, bewegende Ionen die Kathode passieren können, ohne auf die emittierende Oberfläche aufzuprallen, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dieser öffnung ein Ionenfangstoff angeordnet ist.
2. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenfangstoff aus einer Zirkoniumplatte besteht.
3. 3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenfangstoff aus einer Zirkoniumspirale besteht.
4. 4. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenfangstoff so angeordnet ist, daß er mittels eines besonderen Heizelementes oder durch Ionenbeschuß erwärmt wird.
5. 5. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenfangstoff mit der Kathode in wärmeleitender Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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