DE882273C

DE882273C - Short wave tubes for high loads

Info

Publication number: DE882273C
Application number: DET2913D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Ziegenbein
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1938-09-11
Filing date: 1938-09-11
Publication date: 1953-07-06

Description

Bei Kurzwellenröhren ist es im allgemeinen schwierig, in einem einzigen Rohr eine hohe Leistung zu erzeugen. Es war bisher nicht urmöglich, einige hundert Watt Schwingleistung mit einer Röhre bei Wellen unter i m zu erreichen. Die Erfindung gibt nun eine Röhre an, mit der es ohne "weiteres möglich war, Schwingleistungen von mehreren hundert Watt bis zu i Kilowatt zu erzielen, und zwar durch die Kombination folgender Merkmale: i. Die Kathode ist eine-direkt geheizte Kathode, deren emittierende Drähte die Kathodenachse umschließen und mit einer zur Kathodenachse senkrechten Ebene einen Winkel von weniger als 30° einschließen. Die Kathodendrähte können. beispielsweise aus thoriertem Wolfram bestehen: z. Das oder die Gitter bestehen aus achsparallelen Drähten.With shortwave tubes it is generally difficult to do it in a single Tube to produce high output. It wasn't originally possible until now, a few hundred Watts of vibration power can be achieved with a tube with waves below i m. The invention now specifies a tube with which it was "easily possible" to achieve vibration performance from several hundred watts to 1 kilowatts can be achieved through the combination the following characteristics: i. The cathode is a directly heated cathode, its emitting Wires enclose the cathode axis and with one perpendicular to the cathode axis Include plane at an angle of less than 30 °. The cathode wires can. for example consist of thoriated tungsten: z. That or the bars exist made of axially parallel wires.

3. Die Anode ist hoch belastbar, d. h. z. B. wassergekühlt oder aus einem hochschmelzenden Metall mit guter Wärmeabstrahlung hergestellt.3. The anode is highly resilient, i. H. z. B. water-cooled or off made of a refractory metal with good heat radiation.

Als Kathode bewährte sich insbesondere eine Anordnung, die aus zwei achsparallelen Streben und einer um diese Streben herumgelegten Wendel besteht; dabei hat der von der Wendel umschlossene Zylinder zweckmäßig kreisförmigen Querschnitt: Der die Wendel bildende Draht kann entweder an jedem Vorbeigang an den Streben befestigt sein, oder er ist, von einer Strebe ausgehend, einmal um beide Streben herumgeführt, um dann erst wieder analer anderen Strebe befestigt zu sein. Die Streben dienen gleichzeitig zur Halterung und zur Stromzuführung. Es können auch mehr als zwei Streben vorgesehen sein.. Es ist möglich, die Streben nach ihrem Ende hin derart in ihrem Querschnitt abzustufen, daß die Strombelastung des Querschnittes für den Heizstrom durch die ganze Kathode gleich ist. Man kann bei dieser Anordnung die Strebentemperatur so weit erhöhen, daß der Einfluß der kalten Enden gering wird.An arrangement consisting of two axially parallel struts and a helix placed around these struts; The cylinder enclosed by the helix expediently has a circular cross-section: The wire forming the helix can either be attached to the struts at each passage be, or it is, starting from one strut, led once around both struts, only then to be attached again to the other strut. The struts serve at the same time to the holder and to the power supply. There can be more than two Struts be provided .. It is possible to end the struts in such a way graduate in their cross-section that the current load of the cross-section for the Heating current through the whole cathode is the same. You can use this arrangement Increase the strut temperature so that the influence of the cold ends is minimal.

Es ist bereits bekannt, eine Kurzwellenröhre mit einer hoch belastbaren Anode und einem aus achsparallelen Stegen bestehenden Gitter zu versehen. Die bei der erfindungsgemäßen Röhre erhaltene extrem hohe Belastbarkeit wird jedoch bei der bekannten Anordnung nicht erreicht. Diese außerordentlich hohe Belastbarkeit der neuen Röhre beruht u. a. auf folgender Eigentümlichkeit des Aufbaues: Die emittierenden Drähte der Kathode kreuzen sich .mit den Gitterstegen nahezu senkrecht. Das bedingt bei sehr großer Fläche des Kathoden-bzw. Gitterzylinders außerordentlich kleine, sich unmittelbar gegenüberstehende Kathoden- und Gitterflächenstücke und damit eine unverhältnismäßig geringe Kapazität zwischen Kathode und Gitter. Da in axialer Richtung die Kathode völlig gleichmäßige Temperatur hat, während bei der bekannten Anordnung die Kathodenenden wesentlich kälter sind als die Kathodenmitte, ist die Gitterbelastung sehr gleichmäßig. Nun wird aber die Belastbarkeit der Röhre beschränkt durch die am höchsten beilastbare Stelle des Gitters. Bei der bekannten Anordnung ist das ausschließlich die Gittermitte, während bei der Anordnung gemäß .der Erfindung das ganze Gitter gleichmäßig belastet wird. Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere zulässige Belastung der Anordnung. Die Gitterstege führen die am Gitter frei werdende Wärme unmittelbar in axialer Richtung aus dem System heraus, so daß die Erhitzung auch bei höchster Belastung in mäßigen Grenzen bleibt. Schließlich erlaubt es die Anordnung gemäß der Erfindung, wie dies aus den Abbildungen hervorgeht, Idas Gitter nur einseitig zu unterstützen. Dehnen sich hierbei die Gitterstege infolge der Wärme aus, so wird das ganze Gitter zwar um ein geringes länger, aber der Durchmesser des Gitters und damit der Abstand der Gitterstege von der Kathode bleibt unverändert, so daß sich also die Kapazität und der Durchgriff nicht ändern.It is already known to have a shortwave tube with a highly resilient To provide anode and a grid consisting of axially parallel webs. The at the tube according to the invention, however, has an extremely high load capacity the known arrangement is not achieved. This extraordinarily high load capacity the new tube is based inter alia. on the following peculiarity of the structure: The emitting The wires of the cathode cross each other almost vertically with the lattice bars. That requires with a very large area of the cathode or. Lattice cylinder extremely small, directly opposite cathode and grid surface pieces and thus a disproportionately low capacitance between cathode and grid. Since in the axial direction the cathode has completely uniform temperature, while in the known arrangement the cathode ends are much colder than the cathode center, is the grid load very even. But now the resilience of the tube is limited by the at the highest loadable point of the grid. In the known arrangement this is only the center of the grid, while in the arrangement according to the invention whole grid is evenly loaded. This results in a much higher one permissible load on the arrangement. The lattice bars lead the one that becomes free on the lattice Heat immediately in the axial direction out of the system, so that the heating remains within moderate limits even with the highest loads. After all, it allows Arrangement according to the invention, as can be seen from the figures, Idas lattice support only unilaterally. The lattice bars expand as a result of the heat off, the whole grid will be a little longer, but the diameter of the grid and thus the distance between the grid bars and the cathode remains unchanged, so that the capacity and the penetration do not change.

In der Zeichnung sind schematisch Ausführungsbeisp.iele nach der Erfindung dargestellt.In the drawing are exemplary embodiments according to the invention shown.

Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die an der Anode frei werdende Wärmemenge durch Strahlung abgeführt wird. Die Kathode i wird von dem Stabgitter : umgeben.. Die Anöde 3, die beispielsweise aus Tantal bestehen. und mit porösem Zirkon überzogen sein kann., besitzt Kühlflügel, von denen, um die übersichtlichkeit der Zeichnung zu heben, nur ein Kühlflügel 4,dargestellt ist. Das Ausführungsbeispiel ist in natürlicher Größe maßstählich gezeichnet. Bei der dargestellten Anordnung war es möglich, bei einer Wellenlänge von 55 cm kurzzeitig eine Schwingleistung von etwa zoöoWatt zu erzielen. Die Anordnung arbeitet auch noch bei so cm Wellenlänge.Fig. I shows an embodiment in which the exposed at the anode the amount of heat that is generated is dissipated by radiation. The cathode i is from the bar grid : surround .. The anode 3, which for example consist of tantalum. and with porous Can be coated with zircon., Possesses cooling blades, of which, for the sake of clarity to lift the drawing, only one cooling wing 4 is shown. The embodiment is drawn to scale in natural size. In the arrangement shown it was possible to have a short-term vibration power at a wavelength of 55 cm to achieve about zoöoWatt. The arrangement works even at a wavelength of this cm.

Abb. 2 zeigt ebenfalls maßstäblich und in natürlicher Größe eine Anordnung mit Wasserkühlung. Die Anode 5 besteht aus einem Kupferrohr, Glas zu einer Schleife gebogen und bei 6 doppelt durch das Gefäß geführt ist. Die dargestellte Anode iäßt sich mit 6öo Watt belasten, und es gelang mit der Anordnung, bei einer Wellenlänge von etwa 65 cm eine Schwingleistung von ungefähr 300 Watt dauernd zu erzeugen.Fig. 2 also shows to scale and in natural size an arrangement with water cooling. The anode 5 consists of a copper tube, glass is bent into a loop and at 6 is passed twice through the vessel. The anode shown can be loaded with 60 watts, and it was possible with the arrangement to continuously generate an oscillating power of about 300 watts at a wavelength of about 65 cm.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Short-wave tube for high loads with an anode designed according to the high load capacity, characterized by the combination of a directly heated cathode, the emitting wires of which enclose the cathode axis and form an angle of less than 30 ° with a plane perpendicular to the cathode axis, with one or more grids axially parallel wires.

2. Short wave tube according to claim i, characterized in that the anode has one porous zirconium coated tantalum electrode with cooling blades.

3. Shortwave tube according to claim i, characterized in that the anode is water-cooled.