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Elektrische Entladungsröhre für besonders hohe Frequenzen und Verfahren
zur Herstellung einer solchen Röhre Die vorliegende .Erfindung bezieht sich auf
elektrische Entladungsröhren, besonders auf Röhren, die flache Elektroden und eine
einen scheibenförmigen Emissionsteil aufweisende Kathode enthalten.
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Bei solchen Röhren, wie Elektronenstrahlröhre, Bündelröhren, Spezialröhren
für sehr kurze Wellen, u. dgl., besteht die Kathode häufig aus einem scheibenförmigen,
. mit Emissionsmaterial überzogenen Teil, der senkrecht zur Längsachse eines rohrförmigen
Organs befestigt ist. Im allgemeinen dient dieses rohrförmige Organ zur Befestigung
der Kathode in -der Röhre und ist in diesem Organ der Heizkörper- untergebracht.
SolcheKathoden werden je nach ihrer Gestalt öfter als Topfkathoden und Pilzkathoden
bezeichnet. Der scheibenförmige Emissionsteil braucht hier nicht flach zu sein;
er kann konvex, konkav, kegelförmig oder profiliert sein. Weiter bezieht sieh die
Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Röhre.
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Blei der Herstellung von Röhren mit flachen Elektroden, in denen eine
solche Kathode mit scheibenförmigem,Emissionsteil in' besonders kurzem :Abstand
von einem flachen Gitter', angeordnet werden mini, treten Schwierigkeiten bei der
Montage dieser Elektroden auf. Nach. richtiger Anordnung wurde eine solche Kathode
in der Regel vorzugsweise mittels des zylindrischen Teils an einem oder mehreren
Haltestäben festgeschweißt. Dabei kann jedoch eine Verbiegung der Haltestäbe und
somit
Veränderung des Kathodenabstands auftreten, so daß der richtige
Kathoden-Gitter-Abstand nicht mit Gewißheit im voraus eingestellt werden kann.
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Dieser Nachteil wird nunmehr .dadurch behoben, daß bei der elektrischen
Entladungsröhre nach der Erfindung, die mit einem Elektro.densystem mit einer flachen
Elektrode oder mehreren solchen Elektroden und einer Kathode mit scheibenförmigem
Emissionsteil versehen ist, die Kathode auf einem zylindrischen Körper angebracht
ist, dessen Wand wenigstens teilweise aus' netzartig durchlochtem Material besteht
und der im Innern eines in die Röhrenwand eingeschmolzenen Metallrohrs befestigt
ist.
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Eine solche Bauart :erlaubt einen genauen Zusammenbau in besonders
einfacherWeise. Nachdem z. B. ein durchlochter Metallstreifen in Form eines Zylinders
gebogen worden ist, wird an einem Ende dieses zylindrischen Körpers eine Kathode
mit flacher Emissionsoberfläche befestigt und an dem entgegengesetzten. Ende die
Durchlochung der Wand mit Lot oder Emaille ausgefüllt, z. B. in der Weise, daß dieser
Stoff in Pulverform in die Öffnungen der Durchlochung hineingewalzt und gegebenenrfalls
festgeschmolzen wird. Nachdem-der Heizkörper, dessen Zuführungsleitungen mittels
einer Glasperle luftdicht in einen Metallzylinder eingeschmolzen sein können, angebracht
worden ist, wobei dieser Zylinder in dem zylindrischen Körper mit durchlochter Wand
zur Anlage kommt, wird dieser zylindrische Körper nunmehr in ein etwa aus Kupfer
bestehendes und in .den Röhrenboden eingeschmolzenes Rohr hineingeschoben, in dem
er sich mit gewisser Reibung verschieben kann. Infolge der Durchlochung der Wand
des zylindri-. scher Körpers ist diese Wand etwas nachgiebig, so daß eine richtige
Reibung mit dem eingeschmolzenen Rohr in einfacher Weise bewerkstelligt werden kann:;
hierzu wird der zylindrische Körper durch Dehnen etwas verlängert oder durch Zusammendrücken
etwas gekürzt, da sich dabei eine Verringerung bzw. eine Vergrößerung des Durchmessers
des zylindrischen Körpers ergibt. Unter Zuhilfenahme z. B. eines Mikroskops kann
die Emissionsfläche der Kathode genau auf den richtigen Abstand vom ersten Gitter
eingestellt werden, indem der zylindrische Körper in dem eingeschmolzenen Rohr verschoben
wird; hierauf wird das aus der Röhre vorspringende Ende geheizt, so daß das Lot
oder die Emaille aus den Öffnungen der Durchlochung herausfließt und die durchlochte
Wand mit dem eingeschmolzenen Rohr und das innerhalb dieser Wand vorhandene Rohr
luftdicht verbunden werden. Als Werkstoff für die durchlochte Wand wird vorzugsweise
sog. Dehnmaterial gewählt, d. h. Metallblech, in dem sehr kleine Schnitte angebracht
sind, die durch Dehnen des Metallblechs in die Form von Öffnungen gedehnt werden.
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Die Verwendung eines solchen durchlochten Metalls für die Wand des
zylindrischen Körpers ist weiter besonders wichtig mit Rücksicht auf die Verringerung
der Wärmeableitung der Kathode. Um den Außenrand des scheibenförmigen Emissionsteils
der Kathode kann weiter noch ein aus dünner Folie bestehender Zylinder angebracht
werden, um die Wärmestrahlung des Heizkörpers herabzumindern. Wenn die Folie sehr
dünn ist, werden die Wärmeverluste durch Ableitung nur wenig beeinflußt.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, die ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre darstellt.
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In den Kolben i der Röhre sind scheibenförmige Elektroden, nämlich
eine Anode z und ein Gitter 3, eingeschmolzen, z. B. unter Zuhilfenahme von Metallflanschen.
Die Kathode, die an der oberen Seite einen scheibenförmigen, mit Emissionsmaterial5
überzogenen Teil 4 hat, ist an einem rohrförmigen Körper,6 befestigt, innerhalb
dessen der Heizkörper 7 isoliert befestigt ist. Die Stromzufährungsdrähte 8 dieses
Heizkörpers sind unter Zuhilfenahme einer Glasperle .9 luftdicht in einen Metallzylinder
io mit massiver Wand eingeschmolzen; dieser Zylinder liegt im Innern des unteren
Endes eines erfindungsgemäß vorgesehenen zylindrischen Körpers i i. Der Körper i
i hat eine netzartig durchlochte Wand und ist in dem in den Röhrenboden i2 eingeschmolzenen,
z. B. aus Kupfer bestehenden Rohr ig durch Lötmaterial 15 befestigt. Durch dieses
Lötmaterial 15 ist der Körper ii außerdem luftdicht mit dem Zylinder io verbunden.
Anstatt des Lötmaterials kann auch Emaille verwendet werden. Der Zylinder io dient
im wesentlichen zur luftdichten' Anbringung der Glasperle 9, da sonst schon beim
Einschmelzen der Leiter 8 in dieser Perle das Lot oder die Emaille schmelzen würde.
Um das obere Ende des Körpers i i kann eine Folie i,¢ gewickelt sein, um ,die Wärmeausstrahlung
des Körpers 6 und den Widerstand für Hochfrequenzströme zu verringern. Der Zylinder
io 'kann durch einen keramischen Pfropfen 16 an dem über die Röhre vorstehenden
Ende verschlossen sein.
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Die Kathode wird nun folgendermaßen in der Röhre angebracht: Nach
dem Anbringen und Feststellen der Kathode mit dem rohrförmigen Teil 6 im Körper
i i, z. B. durch Klemmen, Schweißen oder Löten, wird der rohrförmige Körper io,
in dem der Heizkörper 7 mittels der Leiter 8 und der Perle 9 bereits befestigt worden
ist, in den Zylinder i i hineingeschoben, bis der Heizkörper die richtige . Stelle
einnimmt. Das Ganze wird nun in. das Rohr 13 geschoben, wobei die erforderliche
Reibung zwischen "dem zylindrischen Körper i i mit durchlochter Wand und -dem Rohr
@i.3 herbeigeführt werden kann, indem der durchlochte Zylinder etwas gedehnt oder
durch Zusammendrücken etwas gekürzt wird. Die Emissionsfläche 4 wird. darauf, z.
B. unter Zuhilfenahme eines Mikroskops, in den richtigen Abstand vom Gitter 3 gebracht;
das i bereits zuvor in einen Teil der Öffnungen der Durchlochung des durchlochten
Materials i i hineingewalzte Lötmaterial oder die Emaille wird durch Heizen zum
Schmelzen gebracht. Das Lötmittel oder die Emaille fließt dann aus der Durchloehung
und verbindet den Zylinder i i luftdicht mit den
Zylindern io und
13. Dann kann der keramische Pfropfen 16 angebracht werden, um zu vermeiden, daß
der aus der Röhre vorspringende Teil der Zylinder io und ii auf dem Transport der
Fähre und während der Anbringung der Kathodenverbindung sich verformen kann und
um Beschädigung der Glasperle g zu vermeiden. Gegebenenfalls kann einer der Leiter
8 mit dem Zylinder io verbunden werden.
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Obgleich nur eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung beschrieben
wurde; ist ersichtlich, daß auch anders. gestaltete Kathoden verwendet werden können
und daß auch das Vorhandensein eines Sonderzylinders zur Durchführung der Leiter
des Heizkörpers für die Erfindung nicht wesentlich ist.