DE814493C

DE814493C - Elektronenroehre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere Abstimmanzeigeroehre

Info

Publication number: DE814493C
Application number: DEP424A
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr Phil Nat Zecher
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1949-12-13
Filing date: 1949-12-13
Publication date: 1951-09-24

Description

Elektronenröhre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere Abstimmanzeigeröhre Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere eine Abstimmanzeigeröhre, bei der die Anzeige durch Veränderung der Fläche des Leuchtsektors eines durch Elektronenbombardement angeregten Leuchtschirmes erfolgt.
Es sind I?lektroiienröhren dieser Art bekannt, bei denen der Leuchtschirm im Innern des evakuierten Röhrenkolbens angeordnet ist und als Träger der Leuclitstoffschicht ein metallischer Körper verwendet wird. Bei diesen Röhren werden im allgemeinen Leuchtstoffe verwendet, z. B. Zinksilicat, deren Leuchtstärke nicht wesentlich von der Betriebstemperatur abhängt, die jedoch den Nachteil haben, daß sie ihre Leuchtstärke im Laufe der Betriebsdauer verlieren (einbrennen). Es gibt demgegenüber andere Leuchtstoffe, z. B. Zinkoxyd, die von ihrer Leuchtstärke während des Betriebes nichts einbüßen, bei denen jedoch die Leuchtstärke mit der Zunahme der Leuchtschirmtemperatur abnimmt. Die letztgenannten Leuchtstoffe sind daher für Leuchtschirme von Elektronenröhren zur optischen Spannungsanzeige nicht ohne weiteres verwendbar, denn wegen des@räumlich sehr gedrängten Aufbaues des Elektrodensystems in diesen Röhren ergibt sich eine hohe Leuchtschirmtemperatur, die eine ungenügende Leuchtstärke zur Folge hätte. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, die Betriebstemperatur auf dem Leuchtschirm herabzusetzen, ohne zugleich die Abmessungen der Elektronenröhre zur Spannungsanzeige vergrößern zu müssen. Diese Aufgabe wird gemäß 'der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elektrode des Leuchtschirms mit der Röhrenwandung in Wärmekontakt steht. Bei dieser Anordnung wird das die Leuchtstärke des Leuchtstoffes beeinträchtigende Übermaß an Wärme in einfacher Weise vom Leuchtschirm unter Vermittlung der spannungführenden Elektrode und der Röhrenwandung nach außen abgeführt.
Es ist zwar bei Kathodenstrahlröhren bekannt, den Leuchtstoff auf einem geerdeten metallischen Belag anzubringen, welcher sich auf der Innenwand des Röhrenkolbens befindet (amerikanische Patentschrift 2o93699). Diese Anordnung bewirkt jedoch lediglich die Beseitigung örtlicher elektrischer Ladungen, welche durch den Kathodenstrahl hervorgerufen werden; dieser den Leuchtschirm tragende Belag dient also im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung nicht als spannungführende Elektrode.
Eine besonders einfache Ausführungsform wird nach der Erfindung dadurch erhalten, daß die Röhrenwandung selbst die den Leuchtstoff tragende Elektrode bildet, indem ein Glas verwendet wird, dessen Oberfläche elektrisch leitend bzw. mit einer leitenden Schicht versehen ist.
In Hinsicht auf eine besonders gute Ausnutzung der Leuchtstärke des Leuchtschirms ist es zweckmäßig, daß der mit dem Leuchtstoff bedeckte Teil der Röhrenkolbenwand möglichst wenig von der Senkrechten zur Blickrichtung des Beobachters abweicht. Der Leuchtschirm kann auch einen Winkel von 45° mit der Blickrichtung des Beobachters bilden. Um diesen Bedingungen zu genügen, kann das Röhrenkolbenende beispielsweise die Form eines stumpfen Kegels haben, dessen Spitze auf der Röhrenachse liegt, wobei die Röhrenachse in der Blickrichtung des Beobachters liegt.
Die Anbringung der Leuchtstoffschicht auf der Kolbenwand bzw. auf der Elektrode kann durch Aufspritzen, Aufstreichen der Leuchtmasse o. dgl. erfolgen. Das Aufbringen der Leuchtstoffschicht wird besonders erleichtert, wenn die dem Betrachter zugewandte Abschlußwand des Röhrenkolbens erst nach Aufbringen der Leuchtstoffschicht auf den Röhrenkolben aufgesetzt und mit ihm verschmolzen wird. Die Abschlußwand kann die Form einer Linse haben, wodurch die Beobachtung der Abstimmanzeige erleichtert wird.
In den Fig. i und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Röhre nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. i hat der Röhrenkolben i an seinem der Anzeige dienenden Ende eine z: B. aus Glas mit einer leitenden Oberflächenschicht bestehende Abschlußwand 2, die kegelstumpfförmig gestaltet ist und zugleich als Elektrode und Träger der Leuchtstoffschicht 3 dient. In den durch die kegelförmige Wand 2 abgeschlossenen Raum ragt die Kathode 4 hinein, welche in der Betrachtungsrichtung durch eine Kappe 5 abgedeckt ist, so daß das Licht von der Kathode dem Betrachter nicht unmittelbar ins Auge fällt. Außer der Kathode ragen in den kegelförmigen Raum noch Elektroden 6 hinein, die in bekannter Weise zur Steuerung des Leuchtsektors dienen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die kegelförmig gestaltete Röhrenwand 2 mit einer mit ihr in inniger Berührung, also in Wärmekontakt stehenden besonderen Elektrode 7 versehen, die z. B. aus einer Versilberung der Glaswand besteht. Diese Elektrode dient als Träger der Leuchtstoffschicht 3 und erhält durch eine Kontaktfeder 8 ihr elektrisches Potential. Der Boden der Röhre an dem der Anzeige dienenden Ende 9 wird bei dieser Anordnung nach dem Aufbringen der Leuchtstoffschicht aufgesetzt und entlang des Randes io verschmolzen. Die vakuumdichte Verbindung kann auch mittels eines Glaslotes hergestellt werden. Der Boden 9 kann, die Form einer Linse haben. Die übrigen Teil entsprechen in ihrer Bedeutung den in der Fig. i bereits genannten.
Bei der Elektronenröhre zur optischen Spannungsanzeige gemäß der Erfindung wird eine besonders hohe, sich auch bei Dauerbelastung auf dieser Höhe gleichbleibend haltende Leuchtstärke dadurch erreicht, daß die die Leuchtstärke herabsetzende hohe Schirmtemperatur durch unmittelbaren Wärmekontakt der spannungführenden Leuchtschirmelektrode mit der Röhrenkolbenwand auf einen nicht störenden Betrag vermindert wird.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird an Hand der Fig. 3 und 4 erläutert, in denen der Verlauf der Leuchtstärke in Abstimmanzeigeröhren während einer Dauer von 5oo Brennstunden wiedergegeben ist, wobei der Leuchtschirm mit einem temperaturabhängigen Zinkoxydleuchtstoff bedeckt ist.
Fig. 3 zeigt die Änderung der Leuchtstärke bei einer Röhre der gewöhnlichen Art mit einem im Innern der Röhre auf dem Gestell montierten Metallschirm. Die gestrichelte Kurve a gibt die Leuchtstärke wieder, die man erhält, wenn man vor der Messung die Röhre auf Zimmertemperatur abkühlen läßt und nun kurz nach dem Einschalten den maximalen Lichtwert bei noch kaltem Schirm abliest. Während des Betriebs steigt die Temperatur des Schirms und des Leuchtstoffs, und die Leuchtstärke nimmt in hohem Ma?e ab; sie erreicht in 15 Min. die in der Kurve b wiedergegebenen Endwerte, die dem Dauerbetrieb entsprechen. Die Leuchtstärke ist so weit herabgesunken, daß die. Röhre als Abstimmanzeiger nicht mehr verwendungsfähig ist.
Fig. 4 zeigt dagegen die Änderung der Leuchtstärke bei einer Abstimmanzeigeröhre mit einer Leuchtschirmelektrode, die gemäß der Erfindung mit der Glaswand in Wärmekontakt steht, und zwar in der Ausführungsform nach Fig.2. Die gestrichelte Kurve c gibt die Leuchtstärke kurz nach dem Einschalten der auf Zimmertemperatur abgekühlten Röhre im Augenblick ihres höchsten Wertes wieder. Die elektrischen Verhältnisse sind so gewählt, daß die Kurven a und c die gleichen Werte ergeben. Auch hier tritt mit dem Wärmerwerden des Leuchtschirms eine Lichtverminderung ein und nach 15 Min. ein Endwert (s. Kurve d). Da die Temperatur der Wandelektrode jedoch wesentlich geringer als die einer Innenelektrode ist, bleibt auch die Leuchtstärke im Dauerbetrieb nahezu erhalten, und zeichnet sich eine solche Abstimmanzeigeröhre durch eine überraschende Leuchtwirkung aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Elektronenröhre zur optischen Spannungsanzeige, insbesondere Abstimmanzeigeröhre mit einem im Röhreninnern angeordneten, durch Elektronenbombardement angeregten Leuchtschirm, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungführende Elektrode des Leuchtschirms mit der Röhrenwandung in Wärmekontakt steht.
2. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenwandung selbst die Leuchtschirmelektrode bildet.
3. Elektronenröhre nach .den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm aus einem Leuchtstoff besteht, dessen Leuchtstärke mit zunehmender Schirmtemperatur abnimmt.
4. Elektronenröhre nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Leuchtschirm (3) bedeckte Teil der Röhrenkolbenwand (2) möglichst wenig von der Senkrechten zur Betrachtungsrichtung abweicht.
5. Elektronenröhre nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Leuchtschirm (3) bedeckte Teil der Röhrenkolbenwand (2) einen Winkel von etwa 45° mit der Betrachtungsrichtung bildet.
6. Elektronenröhre nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrenkolbenende, an dem sich der Leuchtschirm befindet, die Form eines stumpfen Kegels (2) hat, dessen Spitze auf der Röhrenachse liegt.
7. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenkolbenwand mit einer leitenden Schicht (i) verbunden ist, die als auf Schirmpotential liegende Elektrode dient. B.
Elektronenröhre nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (9) des Röhrenkolbens (i) erst nach Aufbringen der Leuchtstoffschicht (3) auf die dafür bestimmten Wandteile auf den Röhrenkolben aufgesetzt und mit ihm z. B. mittels eines Glaslotes verschmolzen ist.
9. Elektronenröhre nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Betrachter zugewandte Abschlußwand des Röhrenkolbens die Form einer Linse (9) hat.