DE809445C

DE809445C - Elektrische Entladungsroehre mit einer indirekt geheizten Kathode

Info

Publication number: DE809445C
Application number: DEP26457A
Authority: DE
Inventors: Gesinus Diemer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-08-15
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1951-07-30
Also published as: US2532838A; BE484368A; GB653707A; CH269933A; FR970342A

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. JULI 1951

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ist als Erfinder genannt worden

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre und insbesondere auf den Aufbau der Kathode einer solchen Röhre. Es ist eine bekannte Erscheinung, daß die Emission sehr dünner Emissionsdrähte verhältnismäßig besser ist als die von stärkeren Drähten. Dies gilt sowohl für Drähte, welche selbst aus einem gut emittierenden Stoff bestehen als auch für mit einem Emissionsstoff bzw. einem Emissionsgemisch überzogene Drähte. Eine aus einem sehr dünnen Draht bestehende direkt geheizte Kathode ergibt daher eine verhältnismäßig größere Emission als eine Kathode mit einem dicken Emissionskörper, z. B. eine indirekt geheizte Kathode. Die Erfindung bezweckt den hohen Wärmeertrag, das ist die Anzahl mA Emissionsstrom je Watt Heizenergie, auch bei indirekt geheizten Kathoden zu verwirklichen. Dies ist bei einer elektrischen Entladungsröhre durchführbar, welche nach der Erfindung mit einer indirekt geheizten Kathode versehen ist, die aus einem ein- oder mehrmalig gebogenen rohrförmigen Metallkörper aufgebaut ist, der die Umhüllung eineä innerhalb des Körpers isoliert angebrachten Heizdrahtes bildet, wobei an der Umhüllung mehrere Drähte mit einer Stärke von höchstens 50 μ und einem gegenseitigen Abstand der Drahtteile von wenigstens dem Dreifachen der Drahtstärke befestigt sind. Die dünnen Drähte können zu einem Netzwerk geflochten sein, wobei die Öffnungen eine Breite von vorzugsweise dem Vierfachen der Drahtstärke oder mehr aufweisen. Die erwähnten Drähte können aus einem gut emittierenden Stoff, wie Wolfram, Wolfram-Thorium o. dgl., bestehen oder mit Emissionsstoffen, wie Oxyden der Alkali- oder Erdalkalimetalle, bedeckt sein.

Die günstige Wirkung einer erfindungsgemäß aus-

gebildeten Kathode ist wahrscheinlich verschiedenen Faktoren zuzuschreiben. In erster Linie ist die Krümmung des Querschnitts dünner Drähte groß, so daß das Feld an der Oberfläche stark und eine größere Emission je Oberflächeneinheit erzielbar ist. Außerdem kann eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung auftreten, wenn die den Heizdraht enthaltende Umhüllung U-förmig gestaltet ist und die Beine mittels der dünnen Drähte verbunden sind. Es ergibt

ίο sich sodann, daß die Abkühlung der Beine infolge der Strahlung der dünnen Drähte etwa gleich der Abkühlung an den Unterstützungspunkten der Umhüllung ist. Es ist auch möglich, den Heizdraht zickzackförmig zu biegen oder die Umhüllung aus zwei oder mehr zylindrischen, indirekt geheizten und praktisch parallelen Körpern zusammenzusetzen, welche mittels der dünnen Emissionsdrähte verbunden sind. Zu diesem Zweck sind zweckmäßig zwei oder mehr Körper von indirekt geheizten Kathoden der

ao üblichen Art verwendbar. Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Tragkörper der dünnen Drähte aus einem Komplex von zu einem kleinen Durchmesser ausgezogenen, sich umgebenden und gegenseitig isolierten Leitern. Hierbei ist die Wärmeübertragung vom Heizdraht auf die Metallumhüllung sehr günstig, und die Masse ist klein, so daß eine kurze Aufheizzeit erhalten werden kann. Außerdem kann ein solcher Tragkörper ohne besondere Vorkehrungen abgeplattet werden. Der Abstand zwischen den parallelen Teilen der den Heizdraht enthaltenden Umhüllung soll vorzugsweise nicht mehr als das 2oofache des Durchmessers der dünnen Emissionsdrähte sein, da sonst die Temperaturabnahme längs dieser Drähte zu groß wird. Dieser Abstand ist vorzugsweise das 6ofache der erwähnten Drahtstärke, wobei ein Temperaturunterschied von nur etwa 10⁰C an verschiedenen Stellen der Kathode bestehen kann.

Es war an sich bekannt, einen Heizkörper isoliert in einem durch Rillen in zwei aufeinandergesetzten Platten gebildeten Kanal anzubringen, wobei gegebenenfalls die Platten durch ein Metallgewebe ersetzt wurden. Über die Stärke der Drähte des Metallgewebes und die Größe der öffnungen liegen aber keine Daten vor und auch nicht über die Möglichkeit einer besseren Emission bei Verwendung sehr dünner Drähte.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der
Fig. ι eine Seitenansicht und

Fig. 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kathode darstellt.

In einem aus einem Komplex von gezogenen Leitern bestehenden Heizkörper 1 mit einem Durchmesser von 250 μ ist ein Heizdraht 2 isoliert untergebracht.

An dem U-förmig gebogenen Körper 1 ist ein Netzwerk 3 befestigt, welches aus Drähten einer Stärke von 15 μ besteht und bei dem die Breite der öffnungen etwa das Vierfache der Drahtstärke beträgt. Die dünnen Drähte sind durch ein Spritzverfahren oder kataphoretisch mit einem Emissionsstoff überzogen und können aus Nickel oder irgendeinem anderen Werkstoff bestehen, der als Träger für die Emissionsstoffe geeignet ist. Die dünnen Drähte können am Heizkörper angeschweißt, aber auch durch Erhitzung unter Druck an diesem Körper durch Diffusion befestigt sein. Die Temperaturverteilung hat sich als sehr günstig erwiesen, denn wegen der Anbringung des Heizkörpers am Rand des draht- oder gewebeförmigen Emissionsteils kann die Temperaturverteilung senkrecht zu den Beinen sehr gleichmäßig sein. Der Abstand zwischen den Beinen des Heizkörpers wird zu diesem Zweck nicht größer gemacht als das 2oofache der Stärke der dünnen Emissionsdrähte. Auch in der Längsrichtung der Kathode ist die Temperaturverteilung günstiger als bei den üblichen indirekt geheizten Kathoden, indem die Abkühlung durch die Befestigungsorgane etwa der durch die dünnen Emissionsdrähte herbeigeführten Abkühlung des übrigen Teils der Beine entspricht. Ein besonderer Vorteil eines aus gezogenen Leitern bestehenden Heizkörpers besteht ferner darin, daß der Körper in einer Richtung senkrecht zur Kathodenfläche abgeplattet werden kann, so daß die Kathodenabmessungen in dieser Richtung gering sein können. Auf diese Weise kann bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre ein kleiner Abstand zwischen der Kathode und dem ersten Gitter eingehalten werden ohne die Verwendung eines profilierten Gitters.

Es ist einleuchtend, daß die Kathode noch weitere Formen im Rahmen der Erfindung aufweisen kann. So kann der Heizkörper mehrmalig umgebogen sein, also mehr als zwei parallele Beine besitzen; er braucht auch nicht aus einem Komplex von gezogenen Leitern zu bestehen. Die Kathodenfläche kann ferner gekrümmt sein oder die Gestalt eines Zylinders haben.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Entladungsröhre mit einer indirekt geheizten Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einem ein- oder mehrmalig gebogenen rohrförmigen Metallkörper aufgebaut ist, der die Umhüllung eines innerhalb des Körpers isoliert angebrachten Heizdrahtes bildet, wobei an der Umhüllung mehrere Drähte mit einer Stärke von höchstens 50 μ befestigt sind und der Abstand zwischen den Drahtteilen wenigstens das Dreifache der Drahtstärke ist.

2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Heizdraht enthaltende Umhüllung durch Hämmern, Ziehen oder Walzen eines Komplexes gegenseitig isolierter Leiter erhalten ist.

3. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Heizdraht enthaltende Umhüllung in einer Richtung senkrecht zur Kathodenfläche abgeplattet ist.

4. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Umhüllung befestigten Drähte zu einem Netzwerk geflochten sind, bei dem die Breite der öffnungen wenigstens das Vierfache der Drahtstärke ist.

5. Elektrische Entladungsröhre nach den An-Sprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die den Heizdraht enthaltende Umhüllung aus zwei praktisch parallelen, indirekt geheizten Zylinderkörpern besteht, die durch dünne Emissionsdrähte miteinander verbunden sind.

6. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenfläche gekrümmt ist.

7. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenfläche zylinderförmig ist.

8. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den praktisch parallelen Teilen der den Heizdraht enthaltenden Umhüllung kleiner ist als das 2oofache der Stärke der dünnen Emissionsdrähte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 884 7.