DE341783C - Hochvakuumventilroehre mit gluehender Metallelektrode - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 7. OKTOBER 1921

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 11

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Siemensstadt b. Berlin.

Hochvakuumventilröhre mit glühender Metallelektrode.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1914 ab.-

Die Erfindung betrifft eine Ventilröhre derjenigen Art, bei denen in einem hochevakuierten Gefäß eine glühende MetaUkathode angeordnet ist, der in verhältnismäßig geringem. Abstand eine Anode gegenübersteht. Das Vakuum entspricht zweckmäßig einem Betrag von weniger als τ μ, wenn möglich weniger als o, iju. Quecksilbersäule. Hochvakuumröhren dieser Art, beispielsweise die Goolidgeröhre, haben den Nachteil, ihre Ventileigenschaft bei einer Belastung von ungefähr 12 bis Γ5 Milliampere zu verlieren und sind deshalb nicht ohne weiteres für Ventilzwecke zu verwenden. Gemäß der Erfindung ist dieser Ubelstand dadurch beseitigt, daß beide Elektroden der Röhre im gleichen Sinne gewölbt sind, wobei

die Kathode gegen die Anode konvex geformt ist.

Eine weitere Neuerung weist der Erfindungsgegenstand insofern auf, als die Kathode aus mehreren Leitern bestehen kann, die parallel angeordnet und einzeln einschaltbar sind. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die Röhre bei verschieden großer Belastung mit einem kleinen Spannungsabfall betrieben werden kann, indem ein Leiter oder mehrere davon jeweilig eingeschaltet werden. Auch gewährt die Verbindungsmöglichkeit verschiedener Leiter den Vorteil einer längeren Lebensdauer der Röhre, da nach Zerstörung des einen Leiters die Röhre mit dem oder den anderen weiter betrieben werden kann.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Ventilröhre dargestellt. Nach Abb. i, die die Röhre in Ansicht zeigt, besteht diese aus einem geschlossenen Glasrohr r, das auf Glasstangen s die Anode α und die Kathode A trägt. Die Kathode besteht aus einem spiralförmig angeordneten Metalldraht, zu dessen Enden zwei innerhalb des Trägers s angeordnete Leitungen e_lt e_z führen.

Um den Wirkungsgrad der Ventilröhre zu verbessern, ist der Abstand der Kathode von der Anode sehr klein gewählt, so daß er wesentlich kleiner ist als die Strecke, die im Mittel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zusammenstößen der Elektronen mit Gasatomen liegt (sogenannte mittlere freie Weglänge). Um eine Erhitzung der Anode zu vermeiden und dementsprechend die Röhre für größere Belastung verwenden zu können, ist die Anode als konkav gewölbte Fläche ausgebildet, wobei zweckmäßig die als Kathode dienende Heizspirale entsprechend konvex gestaltet ist.

Die Kathodenspirale, ist aus einem sehr schwer schmelzbaren Metall, vorzugsweise Wolfram, gefertigt. Zweckmäßig wird auch die Anode aus einem derartigen Stoff hergestellt, um das erforderliche hohe Vakuum erreichen zu können.

Abb. 2 zeigt in Seitenansicht und teilweise

im Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel der Röhre, wobei deren Kathode gesondert in Vorderansicht dargestellt ist. Die Kathode besteht danach aus zwei konzentrischen Spiralen A₁, A₂, denen der Strom durch drei Zuleitungen e_lt e₂, e₃ zugeführt wird. In der Leitung e₃ ist ein Schalter u angeordnet, nach dessen Ein- oder Ausschaltung außer der inneren Spirale A₁ auch die äußere A₂ Strom erhält.

Es können auch noch mehr Spiralen angewendet werden, von denen je nach Bedarf eine verschiedene Anzahl in Parallelschaltung verwendet wird. In jedem Fall kann man die eine Stromzuführung aller Spiralen gemeinschaftlich machen oder eine gemeinsame Stromzuführung nur für je ein Spiralenpaar verwenden.

Die Ventilröhre gestattet, einen sehr wirtschaftlichen Betrieb zur Erzeugung von Rö'nt- 6g genstrahlen zu erzielen, indem man an die Sekundärklemmen eines mit Wechselstrom oder intermittierenderrl Gleichstrom gespeisten Transformators oder Induktors eine Röntgenröhre in Reihe mit einer solchen Ventüröhre anschließt. Diese Anordnung empfiehlt sich auch bei Verwendung von Röntgenröhren mit Heizelektrode, beispielsweise der Coolidge-Röhre, die an sich schon Ventilwirkung besitzen. Diese Wirkung ist aber nur vorhanden, solange die Belastung der Röhre gering ist und das Antikathodenmaterial innerhalb des Brennflecks noch keine allzu starke Erhitzung aufweist. Erfahrungsgem.äß verliert die Coolidge-Röhre ihre Eigenschaft als Ventüröhre bereits bei einer Belastung von 12 bis 15 Milliampere. Dies ist selbst dann der Fall, wenn der Brennfleck verhältnismäßig groß ist und die Antikathode aus einem sehr massiven Wolframklotz besteht und dementsprechend die Ableitung der im Brennfleck entwickelten Wärme vorzüglich ist. · Da nun aber die neue Ventüröhre ihre Eigenschaft als Ventil selbst bei Belastungen, die ein Vielfaches der genannten Belastung der Coolidge-Röhre betragen, behält, 9c so läßt sich auf diese Weise eine Coolidge-Röhre unter Benutzung einer hohen Wechselspannung ohne Verwendung eines Gleichrichters vollkommen betriebssicher lange Zeit hindurch in Tätigkeit erhalten. Der in der Ventüröhre 9: stattfindende Energieverlust ist verhältnismäßig gering, da bei klein gewähltem Abstand zwischen Kathode und Anode und bei Wahl einer hohen Temperatur der Kathode der Spannungsabfall in der Ventilröhre klein gehalten werden kann.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Hochvakuumventilröhre mit glühender Metallelektrode, dadurch gekennzeichnet, ic daß beide Elektroden im gleichen Sinne gewölbt sind, wobei die Kathode gegen die Anode konvex geformt ist.

2. Hochvakuumventilröhre mit glühender Metallelektrode, dadurch gekennzeichnet, 1: daß die Kathode aus mehreren Leitern (Spiralen, Drahtgeflecht o. dgl.) besteht, die parallel angeordnet und einzeln einschaltbar sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.