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Metallröhre mit Glasboden Die Erfindung betrifft die Anbringung von
elektrostatischen Schirmen zwischen den hochfrequenzführenden Elektrodenzuleitungen
und Sockelkontakten einer Elektronenröhre mit Metallkolben.
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Um die Kopplung zwischen den Ausgangs- und Eingangselektroden einer
Röhre möglichst klein zu halten, hat man vielfach die Steuergitterzuleitung und
die Anodenzuleitung an einander gegenüberliegenden Enden des Vakuumgefäßes eingeschmolzen.
Diese Anordnung erschwert die Röhrenherstellung, und zwar ganz besonders die Anfertigung
von Röhren mit Metallkolben, verteuert den Elektrodenaufbau und verursacht einen
größeren Aufwand für die Verlegung der an die Röhre heranzuführenden Anschlüsse.
Es sind deshalb Röhren bekanntgeworden, deren Metallkolben mit einem Glasboden verschlossen
ist, in welchem sämtliche Elektrodendurchführungen eingebettet sind. Bei diesen
Röhren ist jedoch die Kopplung zwischen den Ein- und Ausgangselektroden enger, so
daß sie für verschiedene Verwendungszwecke nicht ohne weiteres brauchbar sind.
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Um diesem Mangel abzuhelfen, werden in einer Metallröhre mit Glasboden,
in den sämtliche Zuführungen eingeschmolzen sind, und mit einem Sockel mit zentralem
Führungsstift gemäß der Erfindung Abschirmmittel innerhalb des zentralen Führungsstiftes
und innerhalb .des Pumpröhrchens vorgesehen. Dadurch wird eine weitgehende Entkopplung
der
auf verschiedenen Seiten des Führungsstiftes bzw. des Pumpröhrchens befindlichen
Elektrodenanschlüsse erreicht.
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Verschiedene Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens sind
in der Zeichnung dargestellt. Die in Abb. i dargestellte Röhre besteht aus einem
Metallgefäß i, das unten mit einem Boden -- abgeschlossen ist, indem ein Metallring
3 von U-förmigem Querschnitt mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 4 an
den Flansch 4' des Gefäßes angeschweißt ist. Der innere Schenkel des U ist vakuumdicht
mit dem Umfang eines scheibenförmigen Preßteiles 5 aus Glas verschmolzen. Die Anode
6, das Schirmgitter 7, das Steuergitter 8 und die einen Heizdraht enthaltende und
außen mit einem elektronenemissionsfähigen Stoff, beispielsweise Barium,Strontium-Oxyd,
bedeckte Kathode 9 sind an ihren Enden durch Haltestreben in Isolierbrücken gehalten
und mit den Zuführungsdrähten in dem Preßteil verbunden. Das Steuergitter 8 ist
mit dem Zuführungsdraht io und die Anode 6 mit dem Zuführungsdraht 12 verbunden,
der in den Preßteil dem Steuergitterzuführungsdraht diametral gegenüberliegend eingeschmolzen
ist. Die Zuführungsdrähte io und 12 sind mit ihren unteren Enden, beispielsweise
durch Löten, mit den Kontaktstiften 13 und 14 verbunden, die in die isolierende
Sockelplatte 15 eingesteckt sind. Die Sockelplatte berührt mit ihrem Umfang den
angeflanschten Rand 16, der mit dem Bodenflansch 4 verschweißt ist. Ein hohler Zentrieransatz
oder Führungsstift 17 mit einer Nase 18 längs einer Seite ist vorzugsweise mit der
Sockelplatte aus einem Stück und erhebt sich im Mittelpunkt der Platte; er ist etwas
länger als die Kontaktstifte, um das Einsetzen des Sockels in die Fassung zu erleichtern.
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Im Gegensatz zu dem üblichen Brauch, einen fortlaufenden Metallteil
zwischen abzuschirmenden Elementen vorzusehen, wurde festgestellt, daß die Steuergitterzuführung
io und ihr Kontaktstift 13 von der Anodenzuführung 12 und ihrem Kontaktstift 14
wirkungsvoll dadurch getrennt werden können, daß man eine einfache rohrförmige oder
stabförmige Abschirmung vorsieht, die sich längs der Röhrenachse von den Enden der
Kontaktstifte zu den Elektroden hin erstreckt. Das Pumpröhrchen i9 in .der Mitte
des Preßteiles und der Zentrieransatz können bequem dazu verwendet werden, die Abschirmung
aufzunehmen und in ihrer Lage zu halten. Die Abschirmung besteht aus zwei Metallteilen,
von denen einer das Pumpröhrchen außerhalb des Entladungsgefäßes umgibt und ein
zweiter in das obere Ende des Pumpröhrchens innerhalb des Entladungsgefäßes eingesetzt
ist. Der erste Teil ist eine Metallhülse 2o, die innerhalb des Führungsstiftes angebracht
ist und durch einen Fortsatz 2:i mit dem Erdungskontaktstift 22 verbunden ist, und
der zweite ein konisches oder trichterförmiges Metallstück 23, das etwas länger
als die Dicke des Preßteiles in das obere Ende des Pumpröhrchens eingeführt und
durch einen Fortsatz 24 mit dem Zuführungsdraht 25 des Erdungskontaktstiftes verbunden
ist. Das obere Ende der Erdzuführung ist vorzugsweise mit dem Metallgefäß verbunden.
Eine Getterheizwendel kann bequem die Zuführung 25 und das Gefäß miteinander verbinden.
Das untere Ende des Metallkonus 23 ragt in das Pumpröhrchen hinein und so nahe wie
möglich an das obere Ende der Metallhülse 2o heran. Die Abschirmung 20 kann, wenn
es gewünscht wird, aus Blech gestanzt werden und zu einem Zylinder mit einem offenen
Schlitz längs einer Seite und mit einem radialen Fortsatz an einer Kante des Schlitzes
zur Verbindung mit dem Erdungskontaktstift gerollt werden. Der Zylinder ist vorzugsweise
etwas größer als das Innere des Ansatzes, so daß der Zylinder zusammengedrückt werden
kann und in das Innere des Ansatzes mit leichter Reibung gleitet. Es wurde festgestellt,
daß diese beiden miteinander und mit Erde verbundenenMetallstücke die elektrostatischeKopplung
zwischen Steuergitter- und Anodenzuführungen und Kontaktstiften so wirksam neutralisieren,
daß sogar bei ultrahohen Frequenzen, beispielsweise 6o MHz, die zwischen Steuergitter-
und Anodenzuführungen übergehende Energie nicht ausreicht, um eine störende Rückkopplung
hervorzurufen. Die durch die hohe Dielektrizitätskonstante des Preßstofes verursachte
Kapazität zwischen den Drähten in dem Preßteil wird wirkungsvoll durch den Pumpröhrcheneinsatz
23, der durch den Preßteil hindurchragt, verkleinert.
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Es wird angenommen, daß die Anordnung deshalb so wirkungsvoll die
Zwischenelektrodenkopplung vermeidet, weil viele der elektrostatischen Kraftlinien,
die von der Anodenzuführung und dem Kontaktstift ausgehen, durch die Abschirmglieder
20 und 23 aufgesogen werden. Die übrigen, gegen die anderen Elektrodenzuführungen
und Kontakte, beispielsweise die mit dem Schirmgitter, der Kathode und dem Heizfaden
verbundenen, die gewöhnlich das Hochfrequenzpotential Null führen, abgelenkten Kraftlinien
werden abgeschnitten und zur Erde abgeleitet. Wegen dieser aufsaugenden und erdenden
Wirkung der zentralen Abschirmung 2o und 2,3 und der dazwischenliegenden
Zuführungen und Stifte wird die Notwendigkeit eines fortlaufenden Metallteiles zwischen
den Steuergitter-und Anodenzuführungen vermieden. Die gewöhnlich hohe, durch die
große Dielektrizitätskonstante des Glases verursachte Kapazität zwischen den Zuführungen
in dem Preßteil wird durch die erfindungsgemäße Abschirmung in dem Pumpröhrchen
wirkungsvoll verkleinert.
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.Die Metallhülse 2o kann bequem durch eine zusammenhängende Metallschicht
26, wie in Abb. 2 dargestellt, ersetzt werden. Eine feine Metallschicht, beispielsweise
aus pulverisiertem Kupfer oder Eisen, das mit einem flüssigen Bindemittel, beispielsweise
Tetrachlorkohlenstoff, vermischt ist, kann auf die innere Oberfläche des Zentrieransatzes
aufgestrichen oder aufgespritzt werden, und ein Streifen dieser Schicht verläuft
von der Kante des Ansatzes zum Erdungsstift 22. Eine über den Sockel gelegte Schablone,
die nur das Innere des Zentrierungsansatzes, das Ende des Stiftes 22 und
einen
schmalen Streifen zwischen dem Stift und dem Ansatz freigibt, erleichtert das Aufbringen
der Metallschicht durch Spritzen.
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Zum Unterschied hiervon kann der Ansatz 27 aus verhältnismäßig dickem
Metallblech gezogen und mit seinem oberen Ende, wie in Abb. 3 dargestellt, in die
Isolierscheibe 28, die die Kontaktstifte trägt, hineingesteckt werden. Die Sockelplatte
ist längs ihres Umfanges in dem herabhängenden Flansch 29, der mit dem Flansch des
Metallgefäßes verbunden ist, festgeklemmt. Der Metallführungsansatz 27 ist elektrisch
mit dem Erdungsstift 22 verbunden.
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Es ist ersichtlich, daß eine übliche Empfängerröhre mit einem üblichen
Metallgefäß, einem flachen Preßteil und einem üblichen Sockel, der auf einem Kreis
um einen hohlen Zentrierungsansatz in der Mitte des Sockels angeordnete Kontaktstifte
trägt, einfach abgeschirmt und die störende Anschlußkappe ersetzt werden kann. DerZentrierungsansatz
ist über das Pumpröhrchen geschoben und geht von der Mitte eines scheibenförmigen
Preßteiles aus. Eine rohrförmige Abschirmung ist in den Zentrierungsansatz und um
das Pumpröhrchen herum angeordnet und mit seinem oberen Ende mit einem Erdungsstift
verbunden, ohne den Aufbau der Röhre zu ändern. Der Zuführungsdraht dieses Stiftes
geht durch den Preßteil hindurch und ist mit dem Metallgefäß und einem konischen
Metallschirm verbunden, der in das obere Ende des Pumpröhrchens eingesetzt ist und
die Abschirmung vervollständigt.
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Bei der Herstellung wird der Metallkonus 23 in das Ende des Pumpröhrchens
eingeführt, sein Fortsatz mit dem Zuführungsdraht 25 verbunden, und die Elektroden
werden aufgebaut und mit den oberen Enden der Zuführungsdrähte des Bodens in der
üblichen Weise verbunden. Der fertige Aufbau wird dann in das Gefäß eingeführt,
indem der Bodenflansch 4 in Berührung mit dem Gefäßflansch gebracht wird und mit
diesem verschweißt wird. Nach dem Evakuieren und dem Abschmelzen des Pumpröhrchens
icg wird die Hülse 2o der Abb. i an ihren Platz geschoben, ihr Fortsatz 21 mit dem
Erdungsstift 22 verbunden, die Zuführungen in ihre entsprechenden Kontaktstifte
eingeführt und verlötet und der Sockel in dem Flansch des Gehäuses festgeklemmt.
DieArt des Aufbaues der erfindungsgemäßen Röhre unterscheidet sich von der üblichen
Art nur durch die Einführung des Metallstückes 23 und der Hülse 2o (Abb. i), durch
die Hinzufügung der Schicht 26 (Abb. 2) oder durch das Einsetzen des Metallansatzes
27 (Abb. 3). Die Hinzufügung dieser beiden Abschirmstücke vermeidet die Not-%vendigkeit,
die Steuergitterzuführung durch eine Öffnung am oberen Ende des Entladungsgefäßes
hindurchzuführen, und eine zusätzliche Einschmelzung. Obgleich die Abschirmung sich
längs der Stifte und Zuführungsdrähte erstreckt, sind keine großen Metallkörper
in den Preßteil einzuschmelzen.
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Obgleich alle Zuführungen der erfindungsgemäßen Röhre sich im Sockel
befinden, ergibt sich keine Kopplung zwischen den Zuführungen bei hohen Frequenzen.
Die erfindungsgemäße Röhre vermindert die Herstellungskosten der Metallröhren, ist
einfach herzustellen und kräftig in ihrem Aufbau.