DE541781C - Elektrodenaufbau fuer elektrische Vakuumentladungsgefaesse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenentladungsröhren, insbesondere auf Röhren, bei denen die Kathode mittelbar durch ein in ihrer Nähe angeordnetes Heizelement erhitzt wird, während die Anode gelocht ist, um die Wärmeverteilung zu erleichtern.

Bei Röhren dieser Art können Störgeräusche oder ein »Brummen« infolge von Störungen in den Zufuhrleitungen entstehen,

z. B. infolge von Kommutatorgeräusch oder Stromungleichmäßigkeiten bei Gleichstrom oder der Grundwelle oder ihrer Harmonischen bei Wechselstrom, welche von den Elektroden aus dem Hilfsheizelement oder dem im Röhreninnern befindlichen Zuleitungsdraht aufgenommen werden.

Um Unzuträglichkeiten dieser Art zu verhüten, ist vorgeschlagen worden, eine Röhre dieser Art mit gleichachsigen, rohrförmigen Elektroden mit einem haarnadelförmig gestalteten Hilfsheizfaden zu versehen, der in einer Rohrelektrode aus magnetischem Werkstoff angeordnet war, welche erheblich länger ausgeführt wurde als der Heizfaden, Gitter

as und Anode, so daß das Kathodenrohr im wesentlichen vollständig die beiden inneren Zuleitungsdrähte für die Heizvorrichtung umschließt, die kurz gestaltet sind und nahe beieinanderliegen. Bei diesen Röhren wurde ferner die Umbiegungsstelle der haarnadelförmigen Heizvorrichtung an einem vom Quetschfuß nach oben gehenden Stützdraht befestigt, der elektrisch mit der Kathode verbunden war.

Die Erfindung schafft eine Konstruktion, die auf gewöhnliche Typen mittelbar beheizter Kathodenröhren anwendbar ist, bei welchen einer der Zuführungsdrähte für die Kathodenheizvorrichtung außerhalb der Anode um diese herumgeführt ist, wie das notwendigerweise der Fall ist, wenn die Heizvorrichtung die Gestalt einer einfachen Drahtschraube hat, wobei durch die vorliegende Erfindung noch erzielt wird, daß die Anode aus einem durchbrochenen Gebilde bestehen kann.

Die Wärmemenge, die durch eine mittelbar beheizte Kathode erzeugt wird, ist verhältnismäßig viel größer als die von einer unmittelbar beheizten, und damit diese Wärme leicht entweichen ^kann, ist es wünschenswert, eine durchbrochene Anode anzuwenden. Wird aber eine solche Anode verwendet, so wächst wieder das Störgeräusch oder »Brummen«.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß das »Brummen« trotzdem verhütet werden kann, wenn man, wie es an

sich bekannt ist, eine isolierende Wand zwischen der durchbrochenen Anode und der Heizdrahtzuleitung anbringt, die um die Anode an deren Außenseite herumführt. Die Erfindung will eine Entladungsröhre schaffen, die Wechselstrom als Wärmequelle für die Kathodenbeheizung benutzt und bei der alle Klemmen an einem Ende angeordnet sind, so daß sie in Normalsockeln benutzt ίο werden kann, die ohne Summgeräusch arbeitet und die ohne merkliche Pausen nach Stromeinschaltung in Tätigkeit tritt.

Gemäß der Erfindung weist das Heizelement der Röhre, daß, wie es an sich bekannt ist, durch einen freien Spalt von der Kathode getrennt und an beiden Enden mit Klemmen am gleichen Röhrenende verbunden ist, einen der Zuführungsdrähte an der der Heizvorrichtung abgekehrten Seite der gelochten Anode auf, der durch einen isolierenden Träger gegen die durchbrochene Anode abgeschirmt ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele wiedergebenden Abbildungen beschrieben.

Abb. ι zeigt eine schaubildliche Darstellung des Elektrodenaufbaues gemäß der Erfindung, Abb. 2 ist eine schaubildliche Darstellung einer abgeänderten Ausführung. Die Anordnung nach Abb. 1 besteht aus einer Röhre 10 mit Quetschfuß 11, der die Elektrodenanordnungen trägt, nämlich eine Kathode 12, ein Gitter 13 und eine Anode 14. Die Kathode 12 besteht aus'' einer hohlen Metallhülse 15 mit einem Überzug 16 einer Elektronen aussendenden Schicht, z. B. einem Gemisch von Barium und Strontiumoxyden. Es kann aber auch eine solche Kathode Anwendung finden, bei der eine Schicht von Cäsiummetallen am Kathodenzylinder durch eine eingefügte atomische Schicht von Sauerstoff oder oxydiertem Metall gehalten wird. In diesem Fall soll der Zylinder aus einem Metall, wie Wolfram oder Molybdän, bestehen, auf dem die elektronegative Schicht leicht gebildet und erhalten werden kann. Eine derartige Kathode muß entweder durch Wechselstrom oder durch Gleichstrom unter geringem Stromverbrauch beheizt werden. Die Enden der Metallhülse 15 sind durch kleine Isolierstopfen 17 mit einer mittleren öffnung 18 geschlossen, durch die starke Tragdrähte 19 und 20 hindurchgehen. Zwischen den Tragdrähten 19 und 20 ist ein schraubenförmig gewundener Wolframfaden 21 angebracht, der eine Heizvorrichtung bildet, die die Metallhülse 15 auf genügende Temperatur bringt, um eine thermische Elektronenemission aus ihrem Überzug hervorzurufen. Die Tragdrähte 19 und 20 ragen über die Isolierstopfen 17 in der hohlen Hülse 15 beträchtlich hinaus, und infolgedessen erreichen sie keine hohe Temperatur durch die vom Heizelement 21 abgegebene Wärme. Das Element 21 ist völlig in der Metallröhre 15 eingekapselt, so daß etwa von ihm ausgesendete Elektronen nicht nach außen gelangen können; sie können also nicht schädigend auf die Entladung zwischen Anode und Kathode der Vorrichtung einwirken. Kathode und Heizelement bilden der Wirkung nach einen kleinen Muffelofen, bei welchem durch das Heizelement sämtliche erzeugte Wärme benutzt werden muß, um die Metallhülse zu erwärmen.

Die einzig möglichen Wärmeverluste können durch die Stützen 19 und 20 und durch Strahlung von den Isolierstopfen 17 eintreten. Bei dieser Anordnung ist die Zeitspanne, binnen welcher die Kathode auf Elektronentemperatur gelangt, sehr kurz; man erhält eine Elektronenemission fast augenblicklich nach Einschaltung des Heizelementes. Der Strom zur Beheizung des Elementes 21 wird durch Einführungsleiter 22 und 23 zugeführt. Der Leiter 22 ist mit einer kräftigen Stütze 24 versehen, an die der Stützdraht 20 angeschweißt ist. Die Stütze 24 ist verhältnismäßig kurz, so daß sie nur eine sehr kleine frei liegende Ober- go fläche in der Röhre aufweist; sie ist unter dem unteren Isolierstopfen 17 angeordnet, den sie abstützt.

Der Einführungsleiter23 ragt vom Ouetschfuß nach oben über die ganze Länge des Elektrodenaufbaues innerhalb der Anode 14. Er ist durch ein Metallstück 25 mit der oberen Stütze 19 des Heizelementes verbunden. Ein Isolierrohr 26 aus Glas o. dgl. umschließt den Teil des Einführungsdrahtes 23, der in der Nähe der Anode liegt, und verhütet eine Entladung zwischen Anode und Einführungsleiter.

Ein Isolierteil 26« ist an der Oberseite der Elektroden angeordnet; durch Öffnungen in diesem Stück 26° gehen die Elektrodenträger hindurch, und das Isolierstück, das aus Glimmer o. dgl. bestehen kann, hält die Elektroden im richtigen Abstande. Diese Anordnung eines Isolierteiles bei einem Elektrodenaufbau mit einer indirekt beheizten Kathode ist an sich bekannt. Der Isolierkörper 26 umschließt den Leiter 23 vom Quetschfuß bis zum Isolierstück 26^s, so daß der Leiter an keiner Stelle -frei liegt. Die Elektroden werden gegen den Teil 25 durch das Isolierglied 26° abgeschirmt. Das Metallstück 25 ist so gebogen, daß es den Isolator 26^a gegen den Isolierstopfen 17 hält. Das Gitter wird vom Quetschfuß aus durch einen Stützdraht 27 gehalten, der nach oben durch die Öffnung 28 im Stück 26« hindurchtritt.

Die Anode wird durch einen Draht 29 abgestützt, der ebenfalls durch eine Öffnung 30 im Isolator 26° ragt.

Die aktive Fläche der Kathode 12 ist durch einen Leiter 31 mit dem im Quetsclifuß eingeschmolzenen Einführungsdraht verbunden. Zur Beseitigung von Restgasen kann ein Getterstoff 33 an dem Getterträger 34 angebracht sein, dessen Stütze 35 an dem Einführungsdraht 32 angeschweißt ist.

Infolge der Kürze des Einführungsleiters 24 für das untere Ende des Heizelementes und infolge seiner Anordnung unmittelbar unter dem Isolierstopfen 17 kann keine merk-Hclie Entladung zwischen dem Einführungsleiter und der Anode eintreten.

In Abb. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform wiedergegeben, bei der der ganze Elektrodenaufbau zwischen zwei im Abstande angeordnete Isolatoren 36 und 37 gleichartiger Form gehaltert ist. Diese Isolatoren, die z. B. aus Porzellan bestehen, werden von Stützdrähten 38, 39 getragen, die in den Ouetschfuß 46 eingeschmolzen sind. Die Isolatoren besitzen in der Mitte rohrartige Teile 40 und 41, die in die hohle Metallhülse 42 hineinragen. Das Kathodenheizelement ist zentral dazu in der gleichen Weise angeordnet, wie es bei Abb. 1 gezeigt wurde, und die Stützen 43 und 44 ragen über die Isolatoren 36 und 37 hinaus. Die Stütze 44 ist mit dem in den Ouetschfuß 46 eingeschmolzenen Einführungsleiter 45 verbunden, die Stütze 43 mit dem Einführungsleiter 39 durch ein brückenartiges Querstück 47. Ein Isolator 48 umschließt hülsenförmig den zwischen den Isolierstücken 36, U liegenden Teil des .Einführungsdrahtes 39. Das Gitter 49 wird durch einen Draht 50 getragen, der durch Öffnungen in den Isolatoren 36 und 2)7 hindurchgeht, und es ist mit einem Einführungsdraht 51 verbunden. Die Anode 52 wird durch den Einführungsdraht 38 gestützt. Strom für die Kathode wird durch den Einführungsleiter 53 zugeführt.

Die Stützdrähte 38 und 39 können über und unter den Isolatoren 36 und 37 verbreitert sein, um die Glieder in richtiger Lage an den Isolatoren zu halten; statt dessen können kleine Metallstücken 54 an die Drähte angeschweißt sein. Die Anordnung der Isolierhülse 26 in Abb. 1 und 48 in Abb. 2 ist wichtig bei Verwendung einer Anode aus durchbrochenem Metall oder aus Drahtnetz, wodurch die Wärmeableitung von dem Elektrodengebilde erleichtert wird. Es könnten Elektronen dabei auf ihrem Wege von der Kathode zur Anode durch die Öffnungen hindurchwandern und im Räume außerhalb der Anode eine gewisse Menge freier Elektronen hervorrufen; wären die Isolierhülsen 26 bzw. 48 nicht vorhanden, so würde eine Entladung zwischen Anode und Stromzuführungsleiter für den Heizkörper der Kathode möglich werden. Da nun diese Drähte wechselnd negativ und positiv geladen werden, so würde eine intermittierende Entladung von dem Leiter zur Anode eintreten, die den Anodenstrom der Vorrichtung so beeinflussen könnte, daß ein Summgeräusch entsteht, wenn die Röhre für Radioempfänger benutzt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrodenaufbau für elektrische Vakuumentladungsröhren mit einer mittelbar, insbesondere durch Wechselstrom beheizten Kathode, bei welcher ein Zuleitungsdraht für die Kathodenheizvorrichtung um die Anode an ihrer Außenseite herumgeführt ist, welche zwecks Ermöglichung der Wärmeabfuhr durchbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zuleitungsdraht, der außerhalb der durchbrochenen Anode um diese herumgeführt ist, einerseits und andererseits der durchbrochenen Anode selbst ein Schutz aus Isolierstoff, insbesondere in Form einer Röhre, vorgesehen ist, durch welche der Zuleitungsdraht hindurchgeht, so daß verhindert wird, daß der Heizstrom ein »Brummen« verursacht.

2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochene Anode eine Kathode umschließt, deren Heizelement von ihr durch einen freien Spalt getrennt ist.

3. Elektrodenaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß quer zu den Elektrodenenden der Röhre Isolierkörper (26", 36, 37J angeordnet sind,, die die Elektroden haltern und die Enden der Rohrkathode schließen.

4. Elektrodenaufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittelbar beheizte Kathode einen Körper aus wärmeleitendem Stoff geringer thermischer Kapazität aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen