DE975744C - Kurzwellenroehre mit nach aussen fortgesetzten und als Schwingungskreis ausgebildeten Elektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurzwellenröhre, insbesondere zur Verstärkung oder Erzeugung von elektrischen Schwingungen sehr hoher Frequenz, bei der die Elektroden eng mit dem Schwingungskreis verbunden sind.

Eines der wichtigsten Probleme, die sich bei dem Bau von solchen Röhren zur Anwendung für hohe Frequenzen und kurze Wellen ergeben, ist wohl das Problem der kurzen Verbindungen zwischen Elektroden und Schwingungskreis.

So sind bereits Röhren und Vorrichtungen für Kurzwellenzwecke bekannt, bei denen auf verschiedene Weise angestrebt wird, die erwähnte Verbindung möglichst kurz zu machen, damit diese Geräte für sehr kurze Wellen angewendet werden können.

So wurde vorgeschlagen, zwei Elektroden einer Entladungsröhre selbst innerhalb der Röhre als Schwingungskreis auszubilden; auch ist es bekannt, die Elektroden unmittelbar oder kapazitiv mit außerhalb der Röhre befindlichen Leitern zu verbinden oder zu koppeln, wobei diese Leiter einen Schwingungskreis bilden und, bei direkter Verbindung mit den Elektroden, gleichzeitig als Stromzuführungsleiter dienen können.

Diesen bekannten Röhren und Vorrichtungen haften nun mehrere Übelstände an; wenn der Schwingungskreis durch die Elektroden selber gebildet wird und sich ausschließlich innerhalb der Röhre befindet, ist es nicht ohne weiteres möglich, die Länge des Schwingungskreises und somit den

Wellenbereich nach Belieben zu ändern. Werden die Elektroden mit außerhalb der Röhre befindlichen Leitern verbunden, so stößt man auf den Übelstand, daß Einschmelzungen erforderlich sind und daß es nicht einfach ist, durchlaufende Leiter zu benutzen, die aus einem Stück bestehen, während wegen des Umstandes, daß diese Einschmelzungen über eine bestimmte Strecke erfolgen müssen, der Leiter nicht so kurz gemacht werden kann, ίο wie es meist erwünscht wäre. Bei Einschmelzung in einen gewöhnlichen Kolben ist nämlich der Stützleiter der Elektrode einzuschmelzen, und dann ist an ihm der Leiter, der gleichzeitig als Stromzuführungsleiter und als Teil des Schwingungskreises dient, zu befestigen, wozu ein gewisser Raum erforderlich ist. Außerdem können durch das Vorhandensein dieser Verbindungsstelle Übergangswiderstände entstehen und — da der Leiter außerhalb und innerhalb der Röhre nicht durch einen durchlaufenden Körper gebildet wird — ist es schwierig, die Kapazität zwischen den Teilen des Schwingungskreises über die ganze Länge der diesen Kreis bildenden Leiter gleichzuhalten. Letzterer Übelstand bleibt auch bestehen, wenn die Elektroden nicht mit dem Schwingungskreis direkt verbunden, sondern kapazitiv mit ihm gekoppelt werden.

Es wurde nun zwar vorgeschlagen, den Kathodenkörper einer indirekt heizbaren Kathode und die Stützorgane des Gitters und der Anode als solche in eine Quetschstelle einzuschmelzen. Es handelte sich dabei jedoch, was die Stützorgane anbetrifft, um verhältnismäßig dünne Leiter, und für die Einschmelzung des obenerwähnten Kathodenkörpers waren sehr viele Vorkehrungen zu treffen. Die Ein-Schmelzung von Leitern derartiger Stärke, daß sie gleichzeitig als Teil eines Schwingungskreises dienen könnten, war mit den bis vor kurzem bekannten Quetschstellen und sonstigen die Entladungsröhre abschließenden Körpern ohne weiteres nicht möglich.

Es wurde nun bereits vorgeschlagen, Stromzuführungsleiter für elektrische Geräte, z. B. elektrische Entladungsröhren, in einen Körper einzuschmelzen, der eine vakuumdichte Struktur aufweist, die zu mindestens 5% aus feinverteilten Hohlräumen besteht und ein spezifisches Gewicht besitzt, das um mindestens 5% niedriger als jenes des in diesem Körper im homogenen und praktisch luft- oder gasfreien Zustand vorhandenen Glases ist. Es ist auf diese Weise möglich, sehr verschiedene Kombinationen von Glas und Metall miteinander zu verschmelzen, und es läßt sich außerdem eine Vereinfachung in der Herstellungsweise von Entladungsröhren dadurch erzielen, daß die Elektroden und Zuführungsleiter zunächst in ihre endgültige Lage gebracht werden und dann gleichzeitig — gegebenenfalls auch gleichzeitig mit dem Kolben — verschmolzen werden können.

Hierauf weiterbauend, hat es sich als möglich erwiesen, eine Vorrichtung und eine Entladungsröhre auszuarbeiten, die sich insbesondere zu Kurzwellenzwecken eignen und mit deren Hilfe die obenerwähnten Nachteile vermieden werden können.

Bei einer Kurzwellenröhre mit nach außen ohne Querschnittsänderung fortgesetzten und als Schwingungskreis ausgebildeten Elektroden, bei denen die vakuumdichte Abschließung zwischen den Elektroden vorgenommen wird mittels eines aus Glas bestehenden Isolierkörpers, hat nach der Erfindung das Glas eine solche Struktur erhalten, daß es für wenigstens 5% aus sehr fein verteilten, allseitig abgeschlossenen Höhlungen besteht.

Bei Anwendung der hier beschriebenen Vorrichtung bestehen die Elektroden und die Teile des Schwingungskreises aus dem gleichen Material und können auch, da Leiter jedes gewünschten Durchmessers eingeschmolzen werden können, über die ganze Länge sowohl innerhalb und außerhalb der Röhre als auch im Innern des Abschlußkörpers die gleiche Gestalt aufweisen. Es kann dadurch allen an derartige Röhren und Vorrichtungen zu stellenden Erfordernissen Rechnung getragen werden. Zunächst kann das Elektrodensystem nahe am Abschlußkörper angeordnet werden; ferner kann der Abschlußkörper selbst dünn sein, und schließlich ist die Kapazität der Teile des Schwingungskreises über die ganze Länge gleich, da Material und Gestalt auch gleich sein können.

Bei einer bestimmten Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird ein Dreielektrodensystem verwendet, bei dem die Gitterstäbe und die Anode als solche in den Abschlußkörper eingeschmolzen sind und sich außerhalb der Röhre als Teile des Schwingungskreises fortsetzen; von Wichtigkeit ist dabei, daß mit der Möglichkeit der Einschmelzung der ganzen Anode in den Abschlußkörper große Vorteile verbunden sind. Ist es erwünscht, daß zwischen den Leitern innerhalb und außerhalb der Röhre die gleiche Kapazität besteht, so können die aus der Röhre hervorragenden Gitterstäbe mit einem Gitterdraht umgewickelt werden; das gleiche Ergebnis kann dadurch erzielt werden, daß auf diese Stäbe eine Metallbuchse geschoben wird. Zur Vereinfachung des Röhrenbaues kann auch die Kathode unmittelbar in den Abschlußkörper eingeschmolzen werden. In diesem Fall können alle Teile der Röhre nebst einem Schwingungskreis vorher hergestellt und aufgestellt werden, worauf in einer geeigneten Form in einem einzigen Bearbeitungsgang die Einschmelzung und gewünschtenfalls die Verbindung mit dem Kolben bewerkstelligt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Röhren derart gebaut, daß sie in Gegentaktschaltung angewendet werden können. Die Röhre ist zu diesem Zweck mit zwei Gittern und zwei Anoden versehen, die auf beiden Seiten der Kathode angeordnet sind; die Röhre ist ferner an den beiden Enden mittels eines aus Glas mit Hohlräumen bestehenden Körpers ab- iao geschlossen, und am einen Ende sind die beiden Gitter, am anderen Ende die beiden Anoden eingeschmolzen und als Schwingungskreis fortgesetzt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Entladungssystem benutzt, in dem sich die Elektroden in umgekehrter Anordnung befinden, d. h.,

im Innern des Systems befinden sich eine oder mehrere Anoden, die von einem oder mehreren Gittern und letztere wiederum von einer oder mehreren Kathoden umgeben sind. Da die Röhrenteile in beliebiger Stärke eingeschmolzen werden können, kann die Anode aus einem verhältnismäßig dicken Stab oder einer Hohlröhre bestehen, der bzw. die leicht gekühlt werden kann, ebenso wie der Zuführungsleiter des Gitters unmittelbar in einen Abschlußkörper eingeschmolzen ist und außerhalb der Röhre einen Teil des Schwingungskreises bildet. Da sich die Kathode an der Außenseite befindet, lassen sich leicht große Ströme erzielen, während verhältnismäßig niedrige Spannungen benutzt werden können, zumindest im Vergleich zu Röhren zur Erzeugung von Hochfrequenzschwingungen, in denen die Elektroden in der Längsrichtung der Röhre, wie bei einer Kathodenstrahlröhre, angeordnet sind.

Eine Röhre in umgekehrter Anordnung wie hier beschrieben kann auch als Mehrfachröhre ausgebildet werden, bei der mehrere Kathoden ein oder mehrere Gitter und Anoden umgeben. Diese Anordnung, bei der mehrere Kathoden ein Gitter und eine Anode umgeben, ist insbesondere anwendbar, wenn Hochfrequenzmehrphasenspeisung angewendet wird.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der eine Kurzwellenröhre gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist. In dieser Zeichnung bezeichnet 1 die Wand der Entladungsröhre, innerhalb deren eine Kathode 2, ein Gitter 3 und eine Anode 4 angeordnet sind. Die Röhre ist am unteren Ende mittels eines aus Glas mit Hohlräumen bestehenden Körpers 5 abgeschlossen, in den die Elektroden bzw. die Stromzuführungsleiter eingeschmolzen sind. Die Anode ist als solche durch den Abschlußkörper geführt und bildet außerhalb de-r Röhre den Teil 6 des Schwingungskreises. Der andere Teil 7 des Schwingungskreises wird durch die sich unmittelbar fortsetzenden Gitterstäbe gebildet, auf die außerhalb der Röhre eine Metallbuchse geschoben ist. Auch die Kathode ist als solche eingeschmolzen und bildet außerhalb der Röhre den Körper 8. Die Abstimmung des Schwingungskreises kann mit Hilfe des Kontaktes 9 erfolgen, der als sogenannter Abstimmkolben ausgebildet ist und mit Hilfe der Stange 10 verschoben werden kann, wodurch die Länge des Schwingungskreises und daher der Wellenbereich eingestellt werden können.

Es ist von Wichtigkeit, dafür Sorge zu tragen, daß der Abschlußkörper der Röhre in einem Spannungsknoten des Schwingungskreises angeordnet ist, um die dielektrischen Verluste in diesem Kreise niedrig zu halten.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Kurzwellenröhre mit nach außen ohne Querschnittsänderung fortgesetzten und als Schwingungskreis ausgebildeten Elektroden, bei denen die vakuumdichte Abschließung zwischen den Elektroden vorgenommen wird mittels eines aus Glas bestehenden Isolierkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas eine solche Struktur erhalten hat, daß es für wenigstens 5 °/a aus sehr fein verteilten, allseitig abgeschlossenen Höhlungen besteht.
2. 2. Kurzwellenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode und die Stützorgane eines Gitters zusammen einen Schwingungskreis bilden und als solche in den Abschlußkörper eingeschmolzen sind und daß vorzugsweise auch der Kathodenkörper einer in der Röhre befindlichen, indirekt heizbaren Kathode selbst durch diesen Abschlußkörper hindurch nach außen geführt wird.
3. 3. Kurzwellenröhre nach Anspruch 1, die an den beiden Enden mittels eines mit Hohlräumen versehenen Abschlußkörpers abgeschlossen ist und ein Elektrodensystem aufweist, das aus einer Kathode; zwei Gittern und zwei Anoden besteht, die auf beiden Seiten der Kathode angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane der Gitterdrähte in den einen Abschlußkörper, die Anoden als solche in den anderen Abschlußkörper eingeschmolzen sind und sich außerhalb der Röhre fortsetzen.
4. 4. Kurzwellenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb der Röhre befindliche Teil der Gitterstäbe auf ähnliche Weise wie der innerhalb der Röhre verlaufende Teil dieser Stäbe mit einem Draht umwickelt ist.
5. 5. Verfahren zur Herstellung einer Kurzwellenröhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in einen Abschlußkörper einzuschmelzenden Elektroden oder Elektrodenteile zunächst in einer Form angeordnet und dann mit diesem Abschlußkörper verschmolzen werden, vorzugsweise unter gleichzeitiger Ver-Schmelzung dieses Körpers mit dem Kolben der Röhre.
6. 6. Kurzwellenröhre nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Elektrodensystem in umgekehrter Anordnung in der Röhre befindet, wobei die im Innern des Systems angeordnete Anode stab- oder röhrenförmig ausgebildet ist.
7. 7. Kurzwellenröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kathoden ein oder mehrere Gitter und eine oder mehrere Anoden umgeben.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 682606; schweizerische Patentschrift Nr. 201 773; britische Patentschrift Nr. 475 665.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen