DE662245C

DE662245C - Gluehkathode fuer Ultrakurzwellenroehren

Info

Publication number: DE662245C
Application number: DER90310D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1933-04-01
Filing date: 1934-04-04
Publication date: 1938-07-08

Description

Glühkathode für Ultrakurzwellenröhren Die Erfindung betrifft die Kathodenkonstruktion einer Ultrakurzwellenröhre, bei der ein in Schraubenform hin- und zurückgeführter Glühdraht verwandt wird. Infolge der Länge des Glühdrahtes besteht die Gefahr, daß die Wendel in Schwingungen gerät, was eine Änderung der Abstände gegenüber den übrigen Elektroden zur Folge hat. Aus diesem Grunde wird in bekannter Weise für den Glühdraht eine Mittelstütze vorgesehen, die ihn an seinem oberen Ende so hält, daß er sich ungehindert bei Erwärmung in Längsrichtung ausdehnen kann. Es hat sich dabei gezeigt, daß die Kathodenkonstruktion beträchtlich erhitzt wird, wenn $ie in Röhren für ultrahohe Frequenzen in der Größenordnung von 3oo MHz und mehr verwandt wird. Diese Erhitzung verteilt sich ungleichmäßig auf die Glühdrahtlänge und ist wohl auf eine ungleichmäßige Spannungsverteilung längs des Glühdrahtes zurückzuführen, die sich bei den genannten hohen Frequenzen einstellt. Diese ungleichmäßige Spannungsverteilung hat wiederum ihre Ursache in den gegenseitigen Kapazitätsverhältnissen der Mittelstütze und der Glühfadenwindungen, die ja auch eine beträchtliche, verteilte Induktivität haben. Die ungleichmäßige Spannungsverteilung und damit die unerwünschten Erhitzurigserscheinungen werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
Gemäß ,der Erfindung ist die Glühkathode .für Ultrakurzwellenröhren, die in doppelgängiger Schraubenlinie hin- und zurückgeführt (Doppelwendel) und durch eine Mittelstütze gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Hochfrequenzspannung längs der Kathode die Kapazitäten zwischen den beiden Wendeln und/oder den Heizzuleitungen durch zusätzliche Mittel. innerhalb der Röhre erhöht sind.
Es sind nun bereits Kathodenkonstruktionen bekannt (Abb. i), bei denen der Glühdraht in Form einer rückläufigen Wendel (Doppelwendel i, z) ausgebildet und von einer Mittelstütze 6 gehalten wird. Die Zuführungsleitungen 3, q. zu dem in Schraubenform hin-und zurückgeführten Glühdraht gehen durch den Quetschfuß 5, der gleichzeitig die Metallstütze 6 trägt. io .ist das Glasgefäß; i i und 1a sind Gitter und Anode. Wegen der verteilten Kapazität der Stütze 6 und der beträchtlichen, verteilten Induktanz der Doppelwendel i, a entsteht bei den sehr hohen Frequenzen eine Spannungsverteilung, wie sie durch die Kurve in Abb.2 dargestellt ist. Man erkennt aus dieser Kurve, wie ungleichmäßig die Spannungsverteilung für die verschieidenen Punkte des Heizfadens ist, wenn die Röhren z. B. als Frequenzvervielfache, oder als Barkhaüsen-Oszillator für Welle','", längen von der Größenordnung von i m unel darunter verwendet werden.
Es ist bekannt, die Mittelstütze als Metallstütze auszubilden und mit in dem Quetschfuß zu befestigen, aber nur so weit; als -es zur stabilen Halterung der Kathodenkonstruktion notwendig ist. Eine übernormale Verlä;ngerung der Metallstütze in Form einer blinden, nicht angeschlossenen - Ausführung durch den Quetschfuß hindurch lediglich zu dem Zweck, die Kapazität zwischen den Wendelenden bzw. Heizzuleitungen zu erhöhen, ist nicht bekannt: ' Es ist weiterhin bekannt, die Mittelstütze einer Glühdrahtdoppelwendel als emissionsfähige Elektrode auszubilden, die durch Elektronenaufprall erhitzt wird. Bei dieser Kathodenform ist die leitende Stütze zwar an eine Spannungsquelle .angeschlossen, ist aber dabei vom Glühdraht getrennt. Es werden sogar noch elektrisch wirkende Felder zwischen Mittelstütze und Glühwendel durch verschiedene Vorspannungen erzeugt.
Aus diesen Angaben gebt hervor, daß wohl äußerlich ähnliche Konstruktionen vorhanden sind, daB diese aber nicht geeignet sind, das Erfindnugsproblem, nämlich Wechselspannungen bzw. elektrische Felder zwischen den Enden der Glühwendeln zu verhindern bzw. zu unterdrücken, zu lösen: Abb.3 bis 6 zeigen verschiedene Kathoden konstruktionen, de zur Durchführung des Erfindungsgedankens dienen können und eine gleichmäßigere Spannungsverteilung längs der Glühwendeln -ergeben.
In Abb. 3 ist zu diesem Zwecke die metal-Usche Mittelstütze 6 blind verlängert und durch den Glasfuß 5 bis etwa zum Boden der Röhre hindurchgeführt, so daß die Kapazität zwischen den Zuleitungen 3, q. größer ist als bei. ,einer normal ausgeführten Kathode.
In Abb. q. dient .die durch die Doppelwendel gehende Stütze 6 als Stromzuleiter, während die beiden Enden der schraubenförmigen Wicklungen miteinander verbunden sind. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß zwischen den Wendelenden keine Spannungen wie bei den Kathoden nach den Abb. i; 3, 5 und 6 auftreten können; aber auch längs der Wendeln i, 2 kann durch dien kapazitätserhöhenden Einfluß der metallischen Mittelstütze 6 kein unerwünschter Spannungsverlauf auftreten.
In Abb. 5 wird eine Stütze 6 aus Quarz ver-I.-wendet, die mit dem Glasfuß 5 verbünden h `,-ist: Durch die Einfügung eines Isolierkörpers, mit hoher @ielektrizitätskönstante wird ',die -Kapazität zwischen den beiden Wendeln bzw. den Heizzuleitungen vergrößert.
In Abb. 6 sind die Heizzuleitungen 3; .4 durch besondere Kondensatoren 7 überbrückt, die die hochfrequenten Spannungen an beiden Enden des Heizfadens ausgleichen. Besteht die Mittelstütze aus Metall, so können Kondensatoren 7 zwischen den Enden der Doppelwendel und der Mittelstütze vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode für Ultrakurzwellenröhre, die in seiner doppelgängigen Schraubenlinie hin- und zurückgeführt (Doppel-Wendel) und. durch eine Mittelstütze gehaltert ist, .dadurch gekennzeichnet; daß zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Hochfrequenzspannung längs der Kathode die Kapazitäten zwischen den beiden Wendeln und/oder den Heizzuleitungen durch zusätzliche Mittel innerhalb :der Röhre erhöht sind.
2. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstütze der Doppelwendel aus einem Isolationsmaterial mit hoher Dielektrizitätskonstante; z: B. aus Quarz, besteht.
3. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den nicht miteinander verbundenen Enden der Doppelwendel innerhalb der Röhre Kondensatoren vorgesehen sind. q..
Glühkathode nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstütze aus Metall besteht und daß zwischen den Enden der Doppelwendel und der Mittelstütze Kondensatoren vorgesehen sind.
5. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstütze aus Metall besteht und durch den Quetschfuß hinausgeführt ist.
6. Glühkathode nach Anspruch tdadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln an beiden Enden miteinander kurzgeschlossen sind und däß -eine metallische Mittelstütze als Stromzuleitung zu dem oberen Vereinigungspunkt der Wendeln und eine andere Zuführung zu dem unteren Vereinigungspunkt der Wendeln vorgesehen ist.