DE749571C - Mittelbar geheizte Gluehkathode - Google Patents

Description

Die Erfindung- betrifft mittelbar ,geheizte Glühkathoden für Entladungsröhren.

Die übliche mittelbar gebeizte Kathode enthält eine Metallröhre oder -hülse, die ein Heizelement umgibt, an der Außenseite durch einen elektronenemittierenden Überzug aktiviert und an ihren Enden in Isolierbrücken des Elektrodensystems eingesetzt ist.

Zur Befestigung einer solchen Kathodenhülse an Isolierbrücken ist es bekanntgeworden, die Hülse an ihren Enden mit lappenartigen Fortsätzen zu versehen, die durch entsprechende Öffnungen der Isolierbrücke hindurchgesteckt werden. Solche Kathoden haben vielfach einen flach rechteckigen Querschnitt, so daß sich jeweils zwei gegenüberliegende Seiten ergeben, von denen ein Paar mit emissionsfähigem Stoff .überzogen ist.

Ebenfalls zur Befestigung einer Kathode mit flachgedrücktem elliptischem Querschnitt ist es bekanntgeworden, die Kathodenhülse an ihrem Ende mit Haltestreben zu versehen, die an in das Vakuumgefäß eingeschmolzenen Stromzuführungen befestigt sind.

Die als Träger für den elektronenemittierenden Überzug bei solchen Kathoden verwendeten Metalle sind bei der Betriebstemperatur der Kathode nicht besonders fest und können infolge der beim Gebrauch auftretenden thermischen und mechanischen Spannungen Formänderungen erfahren. Es ist vor allem schwierig, die übliche Kathode mit kleinem Abstand von anderen Elektroden genau einzubauen und zu befestigen, insbesondere wenn die Kathode lang oder das Metall dünn ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Herstellung einer mittelbar geheizten Kathode, die bei Betriebstemperaturen widerstandsfähig und leicht und billig herzustellen ist. Weiterhin soll eine Kathode geschaffen werden, welche leicht im Elektrodensystem einzubauen ist und in einer festen und vorher bestimmten Entfernung von den Nachbarelektroden bleibt.

Gemäß der Erfindung besteht die mittelbar geheizte Glühkathode aus zwei an den einander abgewandten Seiten mit einem emissionsaktiven Überzug versehenen Platten, die längs

paralleler Kanten mit widerstandsfähigen Seitenstreben, deren Enden über die Platten herausragen, verbunden sind und zwischen sich einen von ihnen isolierten Heizkörper einschließen.

Zu einem vollständigen Verständnis der Erfindung gelangt man an Hand der Zeichnung. Abb. ι zeigt ein Elektronenentladungsgefäß mit einer erfindimgsgemäßen Kathode; Abb. 2 ist eine Teilansicht einer solchen mittelbar geheizten Kathode, während Abb. 3 in schelnatischer Darstellung Einrichtungen zum fortlaufenden und selbsttätigen Zusammenbau der verbesserten Kathode zeigt. Die in Abb. 1 dargestellte Röhre enthält die bekannten parallelen Isolierbrücken 1 und 2, von deren Durchbrechungen die Enden der rohrförmigen Kathode 3, die Seitenstreben der üblichen wendelförmig gewickelten Gitter 4 und s und die Anode 6 aufgenommen werden.

Das Elektrodensystem ist auf dem einsprin-. genden Fuß des Kolbens 7 abgestützt.

Bei der Kathode nach der Erfindung, weiche Abb. 2 im einzelnen zeigt, ist eine Kathodenhülse mit rechteckigem Querschnitt aus zwei Metallplatten S gebildet, die mit ihren Kanten an Seitenstreben 9 und ι ο befestigt sind. Die Seitenstreben 9 und ι ο können rohrförmig oder massiv sein und einen runden, rechteckigen oder irgendeinen anderen Querschnitt solcher Form und Größe haben, daß sie die Platten S im geeigneten Abstand halten. Innerhalb der rechteckigen Hülse, welche durch die beiden Platten S und die Seitenstreben 9 und 10 gebildet wird, ist ein mit einem Isolierstoff bekleideter Heizdraht 11 angeordnet. Das Heizelement kann, wie gezeigt, zu irgendeiner gewünschten Zahl von Windungen zusammengefaltet sein, oder es kann gewendelt und eine, zwei oder mehr von den Heizwendeln nebeneinander in der Hülse angeordnet sein.

Die verbesserte Kathode läßt sich vorteilhaft in der Weise herstellen, daß, z. B. durch Schweißen, eine der Platten S längs ihrer Kanten an den Seitenstreben 9 und 10 befestigt, das Heizelement 11 zwischen die Seitenstreben gelegt, die zweite Platte an ihrem Platz festgeschweißt und dann der gewünschte elektro-5" neneinittierende Stoff auf die Platten gespritzt wird. Eine der Seitenstreben kann etwas langer gelassen werden als die andere, um einen geeigneten Stift zum Anschluß des Kathodenein,-führungsleiters zu erhalten. Für die Platten 8 kann man einen Werkstoff wählen, der in besonderem Maße als Träger für die auf die Platten aufgetragenen Oxyde des elektronenemittierenden Stoffes geeignet ist. Viele schwerschmelzende Metalle, die sich als Kernmaterial zum Tragen von beispielsweise Barium-Strontium-Oxyden eignen, sind teurer und lassen sich nicht zu selbsttragenden Hülsen für die Kathode ziehen. Eine Kathode nach der Erfindung läßt sich jedoch aus Platten 8 aus in Elektronenröhren allgemein verwendetem Werkstoff, wie z. B. Nickel oder Tantal, herstellen, der zu dünnen Blechen ausgewalzt wird. Diese werden an verhältnismäßig kräftige und widerstandsfähige Seitenstreben, * welche während der Herstellung leicht gehandhabt werden können und wegen ihrer großen Festigkeit bei hoher Temperatur die Kathode in festen Abständen zu anderen Elektroden halten, angeschweißt oder angelötet. Die Seitenstreben ragen über die Enden der Kathode hinaus und können leicht in Bohrungen in den Isolierbrücken eingesetzt werden, wobei die Löcher zur Aufnahme der Seitenstreben der Kathode genau in einer Linie mit den Löchern für die Seitenstreben der übrigen. Elektroden gestanzt sind, um die Kathode in einer bestimmten räumlichen Lage zu den anderen Elektroden festzulegen. Der beschränkte Wärmeabfluß längs der Seitenstreben setzt die Temperatur der Enden der Seitenstreben wesentlich herab und verhindert eine Verbrennung des Glimmers und eine Lokkerung der Seitenstreben. Stramm passende Elektroden sind zur Verkleinerung des Mikrophoneffektes erforderlich. _go

Bei der Herstellung eines Elektrodensystems mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kathode werden die Isolierbrücken 1 und 2 mit Löchern versehen, um die Seitenstreben der Elektroden einschließlich der Seitenstreben der Kathode aufzunehmen, wobei das große Loch, welches gewöhnlich in der Mitte der Isolierbrücke ausgestanzt wird, weggelassen wird. Bei einer Röhre mit einer Kathode nach der Erfindung waren alle Elektro den mittels Seitenstreben in öffnungen der Isolierbrücken genau gehalten, und man erzielte dabei einen Abstand von ο, 12 mm zwischen Kathode 3 und Gitter 4, und dieser Abstand blieb während der ganzen Lebensdauer der Röhre erhalten. Die überzogene Oberfläche der Kathode ist von den Isolierbrücken entfernt, und da praktisch der ganze auf eine hohe Temperatur gebrachte Teil aktiviert ist, erhält man einen hohen Wirkungsgrad der Kathode.

Eine Kathode nach der Erfindung, die zwischen den beiden Platten einen isolierten Heizkörper enthält und außen mit einem elektronenemittierenden Stoff bekleidet ist, kann auch selbsttätig hergestellt werden. Gemäß Abb. 3 wird der Werkstoff für die Seitenstreben von zwei nicht dargestellten Spulen über eine Schweißvorrichtung abgespult, wo eine der Platten S an den beiden Drähten durch Punktschweißung befestigt wird. Auf dieser Platte wird ein isoliertes Heizelement 11, das in

Form eines gefalteten Drahtes hergestellt ist, gelegt, und dann wird beim Vorrücken der Seitenstreben nach rechts die zweite Platte 8 auf die Seitenstreben gelegt und an ihrem Platz mittels der Schweißvorrichtung 5 festgeschweißt. Die Kathoden werden dann bei 16 zwecks Desoxydation und Reinigung ihrer Teile in Wasserstoff ausgeglüht, bevor sie durch Düsen 17 mit dem elektronenemittiierenden Stoff, wie z.B. Barium-Strontium-Carbonat, besprüht werden. Vorzugsweise werden Masken iS vorgesehen, um das Aufsprühen auf die äußeren Flächen der beiden Platten zu beschränken. Nachdem das- Sprühmaterial bei 19 ausgeheizt worden ist, werden die Seitenstreben abgeschnitten, und die Kathode ist fertig zum Gebrauch.

Erfindungsgemäß hergestellte Kathoden können dicht an den mit ihnen zusammen ai'beitenden Elektroden angeordnet werden, verformen oder verschieben sich nicht während des Gebrauchs, sind billig- in der Herstellung und leicht in ein Elektrodensystem einzubauen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Mittelbar geheizte Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei an den einander abgewandten Seiten mit einem emissionsaktiven Überzug versehenen, den isolierten Heizkörper einschließenden Platten besteht, die längs paralleler Kanten mit widerstandsfähigen Seitenstreben, deren Enden über die Platten hinausragen, verbunden sind.
2. 2. Verfahren zur Herstellung einer Glühkathode nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestreben von zwei Spulen abgespult werden, dann einem Schweißvorgang unterworfen werden, bei dem die eine der Platten (8) an beiden Streben durch Punktschweißen befestigt wird, daß weiterhin der Heizkörper aufgelegt und in einem zweiten Schweiß- Ί5 Vorgang (15) die andere Platte (8) auf die Haltestreben aufgeschweißt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verlassen der zweiten Schweißvorrichtung (15) die sosoweit fertiggestellten Kathoden einen Wasserstoffofen zum Ausglühen, eine Besprüheinrichtung (17), die den emissionsfähigen Stoff auf die Platten (8) aufsprüht, und danach einen Ausheizofen (19) durchlaufen, wonach die Haltestreben zwischen

   . den einzelnen Kathoden durchgeschnitten werden.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegen-Standes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschrift Nr. 489557;

   USA.-Patentschriften Nr. 1570 444,

   2 090 006.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen