DE574812C - Hochleistungsroehre mit rohrfoermiger, von einer in ihrem Innern angeordneten Hilfskathode mittels Elektronenbestrahlung beheizter Gluehkathode - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AU
22.APRIL 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 13

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1930 ab

Bei Hochleistungsröhren mit Glühkathode, ζ. B. Ventilröhren oder Senderöhren, die Röhrenleistungen von vielen, bis zu Hunderten von Kilowatt bewältigen sollen, werden die Glühkathoden nicht unmittelbar durch elektrischen Strom geheizt, sondern durch Elektronenbestrahlung mittels einer Hilfsentladung. Hierbei wird die Kathode rohrförmig ausgebildet und in der Achse des Rohres eine Hilfskathode angeordnet. Zwischen Hilfskathode und Kathodenrohr wird eine Spannung angelegt, so daß von der Hilfskathode Elektronenstrahlen ausgehen, mit entsprechender Geschwindigkeit auf die Innenwand des Kathodenrohres aufprallen und dieses erhitzen. Hierbei kommen aber infolge der Wärmeableitung durch. Halterungsteile die Enden des Kathodenrohres nicht auf so hohe Temperatur wie der Mittelteil. Das hat denNachteil, daß nicht die ganze Kathode gleichmäßig emittiert, sondern einzelne Teile der Kathode besonders stark. Um die nötige Röhrenleistung zu erhalten, ist es notwendig, die Kathode sehr stark zu heizen, so daß wenig-

25. stens einige Teile der Kathode eine so hohe Temperatur erhalten, daß sie die erforderliche Gesamtemission abgeben. Naturgemäß tritt an diesen Stellen eine Überbeanspruchung des Kathodenmaterials ein, welches eine schnelle Verdampfung zur Folge hat, so daß die Lebensdauer derartiger Röhren gering ist. Es ist nun versucht worden, ■ durch besondere Bauart eines zwischen die Hilfskathode und das als Anode dienende Kathodenrohr angeordneten Gitters eine gleichmäßige Erhitzung des Rohres, über die ganze Länge zu erzielen. Das ist auch erreicht worden; aber die Anordnung ist ziemlich verwickelt, und es ist eine einfachere Lösung derselben Aufgäbe erwünscht.

Gegenstand der Erfindung ist eine solche besonders einfache Lösung. Sie geht von dem Gedanken aus, die Wärmeausstrahlung von der glühenden rohrförmigen Kathode an den Stellen zu verringern, an denen die Kathode Wärme durch. Wärmeableitung nach den Halterungsteilen verliert. Das läßt sich auf einfache Weise erzielen dadurch, daß die Enden der rohrförmigen Kathode mit Schutzschirmen umgeben werden. Diese werden zweckmäßig aus Metall, wie' Tantal, Wolfram o. dgl., hergestellt und erhalten die Form von mehreren gleichachsig ineinandersteckenden zylindrischen Ringen verschiedenen Durchmessers. In der beiliegenden Zeichnung ist dies sehematisch unter Fortlassung der hier nicht in Betracht kommenden Teile der Senderöhre dargestellt. 1 bedeutet die rohrförmige Glühkathode, die "durch eine in ihrer Achse ausgespannte Hilfsglühkathode unter dem Ein-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Sigurd Ganswindt und Dr. Kurt Matthies in Berlin-Siemensstadt.

fluß einer Hilfsspannung mittels aufprallender Elektronen beheizt wird. Das Rohr ι wird an den beiden Enden von Halterungsteilen, den Blechen 5, getragen, die naturgemaß einen Teil der durch den Elektronenaufprall erzeugten Wärme ableiten. Die Enden werden daher, wenn nicht noch besondere Vorkehrungen getroffen werden, kühler als der Mittelteil des Rohres 1, der einen Teil der entwickelten Wärmemengen nur durch Strahlung abgibt. Gemäß der Erfindung werden die beiden Enden mit Strahlungszylindern 2, 3, 4 umgeben, die auf der einen Seite geschnitten, auf der anderen voll dargestellt sind. Die Befestigung der Zylinder erfolgt durch Zusammennieten mittels der Niete 6 unter Einfügung von Distanzstücken 7. Diese sind in geringer Zahl (drei oder vier) am Umfang verteilt und haben kleinen Querschnitt, so daß keine merkliche Wärmeableitung eintritt.

Die Zylinder werden zweckmäßig poliert.. Unter Umständen ist es vorteilhaft, die Höhe der verschiedenen Strahlungsschirme abzustufen.

Die Verwendung von Strahlungsschirmen gemäß der Erfindung bedingt, wie schon gesagt, eine Erhöhung der Temperatur an den von den Strahlungsschirmen umgebenen Enden und damit auch an den diesen Enden benachbarten Teilen des Kathodenrohres. Wird die Temperatur an diesen Teilen des Kathodenrohres jedoch höher, so ist es nicht mehr erforderlich, die Kathode so stark zu heizen, daß nur ein kleiner Teil der Katho denoberfläche die wirksame Elektronenemission übernimmt, vielmehr tritt ein gewisser Temperaturausgleich ein, so daß die Gesamtoberfläche der Kathode oder doch zum mindesten der überwiegende Teil der Oberfläche eine nahezu gleichmäßige Temperatur aufweist und Ausgangspunkt der Elektronenemission ist.

Ähnliche Überlegungen gelten auch für den im Innern des Kathodenrohres angebrachten Heizdraht, dessen Temperaturverlauf in großen Zügen dem Temperaturverlauf im Kathodenrohr entspricht. Auch hier treten infolge Rückstrahlung in der Mitte besonders hohe Temperaturen auf, so daß eine starke Abnutzung dieses Fadens erfolgt. Die Ausbildung von Strahlungsschirrnen gemäß der Erfindung sorgt auch hier, wenn auch nur mittelbar, für einen gleichmäßigeren Temperaturverlauf an dem Kathodenheizfaden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochleistungsröhre mit rohrförmiger, von einer in ihrem Innern angeordneten Hilfskafhode mittels Elektronenbestrahlung beheizter Glühkathode, gekennzeichnet durch an den Enden der Glühkathode angeordnete Strahlungsschirme, welche die Wärmeverluste der Enden durch Strahlung gegenüber den Mittelteilen verringern, so daß die Kathode über die ganze Länge gleichmäßig erhitzt ist.

2. Hochleistungsröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Enden der Glühkathode vollkommen umgreifende Strahlungsschirme.

3. Hochleistungsröhre nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Strahlungsschirme aus mehreren gleichachsigen Zylindern mit verschiedenen Durchmessern, die zweckmäßig nur enge Zwischenräume bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen