CH252249A - Arrangement with a hot cathode. - Google Patents

Arrangement with a hot cathode.

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CH252249A
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment

Description

  

  Anordnung mit einer Glühkathode.    In elektronenoptischen Einrichtungen wer  den oft Glühkathoden     benötigt,    die eine ver  hältnismässig kleine, emittierende Fläche auf  weisen. Dies trifft besonders     in.    Kathoden  strahlröhren zu, bei denen die Güte der     Fo-          kussierung    des Kathodenstrahls von der     geo-          metrischen    Form und Grösse der Emissions  fläche der Kathode (Kathodenfleck) zum  mindesten indirekt abhängig ist.

   Meistens     ist          ein,    kleiner, runder Kathodenfleck mit einem  Durchmesser von     etwa    1 mm oder weniger       erwünscht.    In speziellen Fällen kommen an  Stelle von runden Kathodenflecken auch  solche von quadratischer, rechteckiger, ellip  tischer oder anderer Form zur Anwendung.  



  Eine     bekannte    Methode für die Herstel  lung     solcher    Kathoden     besteht    darin, den  Kathodenfleck als Elektronen     emittierende          Oxydschicht    von der gewünschten Form und  Grösse auf     -ein    elektrisch geheiztes Metall  stück zu bringen.

   Da     bekanntlich    Schichten  bestimmter Metalloxyde, wie     Bariumoxyd,          Strontiumoxyd    usw., bei viel tieferen Tem  peraturen eine kräftigere Elektronenemission       aufweisen    als Metalle, so kann bei richtiger  Wahl der Temperatur erreicht werden, dass  bei einer derart aufgebauten Kathode nur  der     Oxydfleck    als Emissionszone     wirkt,     während die     Emission    der     übrigen    Teile der  Kathode zu     vernachlässigen        ist.     



  Die     Anwendung    von     Oxydkathoden    ist  jedoch nur in solchen Elektronenröhren prak  tisch durchführbar, in denen das Hoch-         vakuum    dauernd     aufrechterhalten    wird, z. B.  in     abgeschmolzenen    Röhren. Apparaturen,  die betriebsmässig oder auch nur gelegentlich  geöffnet werden müssen, wobei Luft zur  Kathode Zutritt findet,     eignen.    sich jedoch  nicht für die     Anwendung    solcher Oxyd  kathoden, weil diese durch Luftzutritt che  misch verändert werden, was nach jedem  Öffnen der     Apparatur    entweder deren Aus  wechslung oder Neuformierung bedingen  würde.

   In solchen Fällen ist die Verwen  dung von Metallkathoden, vorzugsweise       Wolframkathoden,    am Platz. Soll nun aber  bei Metallkathoden die konstruktive Aus  bildung derart getroffen werden, dass nur ein  kleiner Fleck von vorgeschriebener Form und  Grösse als wirksame     Emissionsfläche        in    Be  tracht fällt, so stösst man dabei auf fast un  überwindliche Hindernisse konstruktiver und       technologischer    Natur.  



  Demgegenüber weist die Anordnung nach  der vorliegenden     Erfindung    bedeutende Vor  teile auf. Die Glühkathode dieser Anord  nung kann als massive     Metallkathode    mit be  liebig     kleiner    Emissionsfläche beliebig wähl  barer Form ausgebildet werden, ohne dass  dabei     Herstellungsschwierigkeiten    oder an  dere Nachteile in Kauf zu     nehmen        sind.    Die  Anordnung ist dadurch     gekennzeichnet,    dass  die Glühkathode     einen    länglichen, an einem  Ende befestigten Körper aus Metall,

   dessen       freies    Ende     eine    Fläche von der Form     und     Grösse des vorgeschriebenen Kathodenflecks      aufweist, eine     Abschirmung    mit     einer    Öff  nung, durch die das     emittierende    Ende des  Körpers mit Spiel     hindurchragt,    eine um den  Körper     angeordnete    Hilfskathode und eine  Abschirmung mit einer Öffnung besitzt,  durch die das gehaltene Ende des Körpers       mit    Spiel     hindurchragt,    wobei die Heizung  des Körpers durch Wärmestrahlung und  Elektronenbombardement von der Hilfs  kathode aus erfolgt.

   Zu diesem Zwecke muss  notwendigerweise     zwischen    Metallkörper und       Hilfskathode    mindestens     zeitweise    eine elek  trische Spannung angelegt werden.  



  Zum besseren Verständnis des Gesagten  sind     Ausführungsbeispiele    der     Erfindung        in     den     Fig.    1     bis    6 näher zur Darstellung ge  bracht, wobei in den     Fig.        1-4        und    6 nur die  Glühkathode der Anordnung dargestellt ist.

    Dabei zeigt:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch die Ka  thode,       Fig.    2 und<B>3</B> von unten aufgenommene  Ansichten der Kathode nach     Fig.    1, wobei in       Fig.    2 der Kathodenfleck     rund    und in     Fig.    3       r        ee        'htee        kig        ausgebildet        ist.     



  In     Fig.    4     ist    eine gegenüber der Kathode  nach     Fig.    1 etwas     vereinfachte    Ausbildung       abgebildet.    Für den     Betrieb    dieser Kathode  kann mit     Vorteil    eine stossweise     Heizung    des  Metallkörpers angewendet werden, die z. B.  mit einer Schaltung nach       Fig.    5     realisiert    wird.

   Endlich veran  schaulicht       Fig.    6 eine Kathode, bei der die Heizung  des länglichen Metallkörpers mit Hilfe eines  besonderen,     zwischen        Hilfskathode    und Me  tallkörper eingebauten Gitters gesteuert wird.  



  In der     Fig.    1 ist mit 1 der längliche, vor  zugsweise als prismatischer Stab ausgebildete  Metallkörper bezeichnet, der vorzugsweise  aus einem Material für eine Betriebstempe  ratur von mindestens 1500  K besteht und  der am untern Ende eine kleine, als Ka  thodenfleck dienende Fläche 2 besitzt. Der  Körper ist am     obern        Ende    mit     Hilfe    des       dünnen    Drahtes 3 an einem festen Teil der       elektronenoptischen    Apparatur befestigt.

   Das       untere    Ende des Metallkörpers ragt mit     venig       Spiel durch eine Öffnung der Abschirmung  4     hindurch.    Aus elektronenoptischen     Grün-,9     den ist es vielfach vorteilhaft, die Fläche 2  des. Kathodenflecks mindestens angenähert in  die     untere    Begrenzungsebene der Abschir  mung 4 zu legen, wie das in der     Fig.    1 der  Fall ist. Die Heizung des     Metallkörpers    1 ;  erfolgt mit einer in der Figur     beispielsweise     als Spirale um den Körper angeordneten  Hilfskathode 5.

   Zwischen der Hilfskathode,  die in bekannter Weise durch Beschickung  mit elektrischem Strom     geheizt        ist,    und dem c  Metallkörper wird eine Spannung angelegt,  so dass die von der Hilfskathode emittierten  Elektronen mit grosser Geschwindigkeit auf  den Metallkörper fallen und ihn durch Elek  tronenbombardement aufheizen. Eine     weitere     Wärmezufuhr erhält der Metallkörper von  der Hilfskathode durch die Wärmestrahlung.  Es hat .sich gezeigt, dass sich der Körper 1,  der vorteilhaft als massives Metallstück aus  gebildet ist, nach der soeben beschriebenen  Methode ohne Schwierigkeiten auf hohe  Temperaturen aufheizen lässt, so dass der Ka  thodenfleck 2 nach Anlegen der Anodenspan  nung in der elektronenoptischen Apparatur  eine kräftige Emission aufweist.

   Bei dieser  Heizungsart ist ,es jedoch notwendig, die Be  festigung     des    Metallkörpers 1 derart auszu  bilden, dass möglichst wenig Wärme durch       Wärmeleitung    verlorengeht. Im Falle der  Kathodenausbildung nach     Fig.    1 ist dieser  Forderung in der Weise Rechnung getragen,  dass der Befestigungsdraht 3 sehr dünn ge  wählt ist. Dadurch kann erreicht werden, dass  die vom     Befestigungsdraht    durch Wärme  leitung dem länglichen Körper entzogene  Wärmemenge     vernachlässigbar    klein gegen  über der vom Körper durch Strahlung abge  gebenen Wärmemenge ist.

   Der     Befestigungs-          draht    wird dabei notwendigerweise vom  Körper 1 längs einer bestimmten     Strecke:    auf  hohe Temperatur gebracht, so dass die Ge  fahr     besteht,    dass er infolge Erweichung       bezw.    Verlust der mechanischen Festigkeit  den Körper 1 nicht mehr genau an der vor  geschriebenen Stelle zu halten vermag. Um  dieser Schwierigkeit vorzubeugen, wählt man      als Baustoff für den Befestigungsdraht mit  Vorteil einen     Einkristalldraht,    z.

   B. ein       Wolframeinkristalldrahtstück,    weil bekannt  lich     Metalleinkristalle    bis zu viel höheren  Temperaturen eine gute mechanische Festig  keit beibehalten als gewöhnliche, aus vielen  kleinen Kristallen zusammengesetzte Metall  stücke.  



  Schliesslich sind noch die übrigen Teile  der Kathode näher zu     erläutern.    Die Hilfs  kathode 5 ist mit einem     Schirm    6 nach aussen  vollständig abgeschirmt. Durch den Schirm       hindurchragt    lediglich oben und unten der  längliche     Metallkörper    1 und die Strom  zuführung 7 zu einem Ende der     Hilfs-          kathodenspirale.    Das andere Ende dieser  Spirale ist     beispielsweise    mit dem Schirm 6  verbunden, so dass der notwendige zweite       Stromansehluss    8 am Schirm 6 angeschlossen  werden kann.

   Der     Schirm    6 dient hauptsäch  lich dazu, das Elektronenbombardement auf  das Metallstück 1 zu beschränken und vom  Befestigungsdraht 3 fern zu halten, weil  ein Elektronenbombardement dieses Drahtes  dessen Temperatur     unzuläsisig        eirhöhen    würde.  Infolge der Verbindung der Hilfskathode 5  mit der Abschirmung 6 stehen beide Teile  notwendigerweise auf dem gleichen Poten  tial. Selbstverständlich braucht diese Ver  bindung, die aus rein konstruktiven Gründen  gewählt worden ist, nicht in jedem Fall zu  bestehen. Es ist ohne weiteres möglich, die  beiden Enden der Hilfskathode 5 isoliert aus  der Abschirmung herauszuführen, womit die  Möglichkeit besteht, der Abschirmung 6 ein  anderes, vorzugsweise ein kleineres Potential  als der Hilfskathode zu erteilen.  



       In    den     Fig.    2 und 3 ist gezeigt, wie die  Kathode nach     Fig.    1 von unten aussieht, und  zwar entweder mit     einem    runden     Querschnitt     des     Körpers    1, mit dem Kathodenfleck 2       (Fig.    2) oder einer rechteckigen Form       (Fig.    3). Mit 4 ist in diesen Figuren in  Übereinstimmung mit der     Fig.    1 die untere  Abschirmung bezeichnet.  



  In der     Fig.    4     sind    ebenfalls, alle     mit    der       Fig.    1     übereinstimmenden    Teile mit den  gleichen Zahlen versehen. Die Ausführungs-    form der Kathode nach     Fig.    4     unterscheidet     sich von der bereits     beschriebenen    lediglich  durch eine Verbesserung der     Befestigung    des  Metallkörpers 1 und einer einfacheren Aus  bildung des Schirmes.

   Die Befestigung 3 des  länglichen Metallkörpers ist durch min  destens drei dünne,     gespannte    feine Drähte 9  verstärkt, und an Stelle der     Abschirmung    6  tritt ein einfaches flaches Schirmblech 10.  



  Die Kathode nach     Fig.    4 ist in konstruk  tiver Hinsicht vereinfacht. Da es jedoch aus  elektronenoptischen Gründen in     den.    meisten  Fällen notwendig sein wird, den     Körper    1  und den     Schirm    4 mindestens angenähert  auf das gleiche Potential zu bringen, so wür  den die von der Hilfskathode emittierten  Elektronen nach dem     Anlegen    der     Spannung     zwischen Hilfskathode und     Körper        teilweise     auch auf den Schirm 4 fallen und ihn auf  heizen.  



  Diese Schwierigkeit fällt jedoch     dahin,     wenn     eine    stossweise Heizung des Metallkör  pers erfolgen kann, was z. B. in der Fern  sehtechnik der Fall ist. In     Fig.    5 ist eine  einfache Schaltung aufgezeichnet, mit der  die     soeben        erwähnte    Stossheizung einer Ka  thode nach     Fig.    4 ermöglicht wird. In dieser  Schaltung sind die mit der     Fig.    4 überein  stimmenden Teile,     wie    bisher, mit den glei  chen Zahlen bezeichnet.

   Ausserdem     stellt    11  ein     Verstärkerröhre    (mit dem Steuergitter  anschluss 12), 13 eine Anodenbatterie oder  eine andere Stromquelle und 14 einen Wider  stand dar. Der Metallkörper 1 mit den  Schirmen 4     und    10 und die Hilfskathode 5  mit den     Zuleitungen    7 und 8 sind, wie     in    der  Figur mit 15 angedeutet ist, in das eva  kuierte Gehäuse einer elektronenoptischen  Apparatur eingebaut.

   Die Schaltung, die  hauptsächlich für Fernsehzwecke in Frage  kommt, arbeitet in der folgenden Weise: Auf  das Steuergitter 12 der     Verstärkerröhre    11  werden periodisch kurzdauernde, positive,  zeitlich voneinander getrennte Spannungs  impulse gegeben, so dass die     Verstärkerröhre     während der Dauer dieser Impulse Strom  führt. Dadurch wird nun die Spirale der  Hilfskathode 5 mit kurzzeitigen Strom-           impulsen    beschickt, die bei entsprechender  Intensität die     Hilfskathode    auf die     ge-          wünschte    Temperatur aufheizen.

   Bei jedem  Stromimpuls wird     gleiehzeitig    infolge der  am Widerstand 14 auftretenden Spannung  der Metallkörper 1 auf ein gegenüber der  Hilfskathode positives Potential gehoben und  dabei dem Elektronenbombardement ausge  setzt. Zwischen den     Imp,ilsen    ist die     Verstär-          kerröhre    gesperrt und stromlos. wobei sich  der     Metallkörper    1, die Abschirmungen 4  und 10     und.    die Hilfskathode 5 auf dem glei  chen Potential befinden. In diesem Zeitinter  vall übt die Glühkathode ihre normale Funk  tion aus. Selbstverständlich kühlt sich die       ganze    Anordnung dabei ab.

   Wenn jedoch die       Heizstromimpulse    genügend     rasch    aufeinan  derfolgen, so ist die     zwischen    jedem Heiz  stromimpuls auf     cretende        Abkühlung        unbe-          deutend.     



  In der Fernsehtechnik wird man die     Ileiz-          stramimpulse        zweckmässigerweise        in    die     Syn-          chronisierlücken    des     Fernsehsignale    ver  legen.  



  Die     Ausführungsform    der Kathode nach       Fig.    6     ist    genau gleich aufgebaut wie die  nach     Fig.    1. Sie weist jedoch zusätzlich zwi  schen der Hilfskathode 5 und dem Metall  körper 1 ein     Steuergitter    16 mit der Zulei  tung 17 auf. Mit     Hilfe    dieses.     Steuergitters          kann    das     Elektronenbombardement    und da  mit die Temperatur des Metallkörpers l in be  kannter     Weise    durch Anlegen einer bestimm  ten Spannung an das Steuergitter auf ein  fache Weise geregelt     werden.     



  Es ist selbstverständlich, dass die     Glüh-          kathode    auch in abgeschmolzenen elektronen  optischen Apparaten verwendet werden kann.  Es     ist    in diesem Falle auch ohne     weiteres     möglich, den Kathodenfleck 2 mit einer       Ogydschicht    zu bedecken, womit erreicht  wird, dass die Temperatur des Metallkörpers  1 nicht so hoch getrieben werden muss.



  Arrangement with a hot cathode. In electron-optical devices who often need hot cathodes that have a relatively small, emitting area. This is particularly true in cathode ray tubes, in which the quality of the focusing of the cathode ray is at least indirectly dependent on the geometric shape and size of the emission surface of the cathode (cathode spot).

   Most of the time, a small, round cathode spot with a diameter of about 1 mm or less is desirable. In special cases, square, rectangular, elliptical or other shapes are used instead of round cathode spots.



  A known method for the produc- tion of such cathodes is to bring the cathode spot as an electron-emitting oxide layer of the desired shape and size onto an electrically heated metal piece.

   Since it is known that layers of certain metal oxides, such as barium oxide, strontium oxide, etc., at much lower temperatures have a stronger electron emission than metals, with the correct choice of temperature it can be achieved that, with a cathode constructed in this way, only the oxide spot acts as an emission zone, while the Emission of the remaining parts of the cathode is negligible.



  However, the use of oxide cathodes is only practically feasible in those electron tubes in which the high vacuum is continuously maintained, e.g. B. in melted tubes. Apparatus that have to be opened for operational purposes or only occasionally, with air being able to access the cathode, are suitable. However, not for the use of such oxide cathodes, because they are chemically changed by air admission, which would require either their replacement or re-formation after each opening of the apparatus.

   In such cases, the use of metal cathodes, preferably tungsten cathodes, is appropriate. If, however, the structural design of metal cathodes is to be made in such a way that only a small patch of the prescribed shape and size is considered as an effective emission surface, one encounters almost insurmountable obstacles of a structural and technological nature.



  In contrast, the arrangement according to the present invention has significant advantages on parts. The hot cathode of this arrangement can be designed as a solid metal cathode with any small emission area of any desired shape, without manufacturing difficulties or other disadvantages having to be accepted. The arrangement is characterized in that the hot cathode has an elongated body made of metal, fixed at one end,

   the free end of which has a surface the shape and size of the prescribed cathode spot, a shield with an opening through which the emitting end of the body protrudes with play, an auxiliary cathode arranged around the body and a shield with an opening through which the The held end of the body protrudes with play, the body being heated by thermal radiation and electron bombardment from the auxiliary cathode.

   For this purpose, an electrical voltage must be applied between the metal body and the auxiliary cathode at least temporarily.



  For a better understanding of what has been said, embodiments of the invention in Figs. 1 to 6 are brought closer to the representation ge, wherein in Figs. 1-4 and 6 only the hot cathode of the arrangement is shown.

    1 shows a longitudinal section through the cathode, FIGS. 2 and 3, views of the cathode according to FIG. 1 taken from below, the cathode spot being round in FIG. 2 and round in FIG. 3 r ee 'htee kig is trained.



  In Fig. 4 a compared to the cathode of Fig. 1 is shown a somewhat simplified design. For the operation of this cathode, intermittent heating of the metal body can be used with advantage. B. is realized with a circuit according to FIG.

   Finally, Fig. 6 illustrates a cathode in which the heating of the elongated metal body is controlled with the aid of a special grid built in between the auxiliary cathode and Me tallkörper.



  In Fig. 1, 1 denotes the elongated metal body, preferably designed as a prismatic rod, which is preferably made of a material for an operating temperature of at least 1500 K and has a small surface 2 serving as a cathode spot at the lower end. The upper end of the body is attached to a fixed part of the electron-optical apparatus with the aid of the thin wire 3.

   The lower end of the metal body protrudes through an opening in the shield 4 with little play. For electron-optical reasons, it is often advantageous to place the surface 2 of the cathode spot at least approximately in the lower boundary plane of the shield 4, as is the case in FIG. The heating of the metal body 1; takes place with an auxiliary cathode 5 arranged, for example, as a spiral around the body in the figure.

   A voltage is applied between the auxiliary cathode, which is heated in a known manner by charging it with electric current, and the metal body, so that the electrons emitted by the auxiliary cathode fall at high speed onto the metal body and heat it up by electron bombardment. The metal body receives a further supply of heat from the auxiliary cathode through thermal radiation. It has been shown that the body 1, which is advantageously formed as a solid piece of metal, can be heated to high temperatures using the method just described without difficulty, so that the cathode patch 2 after the anode voltage has been applied in the electron-optical apparatus has strong emission.

   With this type of heating, however, it is necessary to form the fastening of the metal body 1 in such a way that as little heat as possible is lost through conduction. In the case of the cathode configuration according to FIG. 1, this requirement is taken into account in such a way that the fastening wire 3 is very thin. It can thereby be achieved that the amount of heat withdrawn from the elongated body by heat conduction from the fastening wire is negligibly small compared to the amount of heat given off by the body through radiation.

   The fastening wire is necessarily brought to a high temperature by the body 1 along a certain distance, so that there is a risk that it will or Loss of mechanical strength the body 1 is no longer able to hold exactly at the place before written. In order to avoid this difficulty, one chooses a single crystal wire as the building material for the fastening wire with advantage, e.g.

   B. a piece of tungsten single crystal wire, because known Lich single metal crystals up to much higher temperatures maintain a good mechanical strength than ordinary pieces of metal composed of many small crystals.



  Finally, the remaining parts of the cathode must be explained in more detail. The auxiliary cathode 5 is completely shielded from the outside with a screen 6. The elongated metal body 1 and the power supply 7 protrude through the screen only at the top and bottom to one end of the auxiliary cathode spiral. The other end of this spiral is connected to the screen 6, for example, so that the necessary second power supply 8 can be connected to the screen 6.

   The screen 6 is mainly used to limit the electron bombardment on the metal piece 1 and to keep it away from the fastening wire 3, because an electron bombardment of this wire would eirhöhen its temperature inadmissible. As a result of the connection of the auxiliary cathode 5 to the shield 6, both parts are necessarily at the same potential. Of course, this connection, which has been chosen for purely structural reasons, does not need to exist in every case. It is easily possible to lead the two ends of the auxiliary cathode 5 out of the shield in an isolated manner, which means that the shield 6 can be given a different, preferably a lower potential than the auxiliary cathode.



       2 and 3 show how the cathode of FIG. 1 looks from below, either with a round cross section of the body 1, with the cathode spot 2 (FIG. 2) or with a rectangular shape (FIG. 3) . With 4 in these figures, in accordance with FIG. 1, the lower shield is designated.



  In FIG. 4, all parts which correspond to FIG. 1 are also provided with the same numbers. The embodiment of the cathode according to FIG. 4 differs from the one already described only in an improvement in the fastening of the metal body 1 and in a simpler formation of the screen.

   The attachment 3 of the elongated metal body is reinforced by at least three thin, tensioned fine wires 9, and a simple flat shield plate 10 occurs in place of the shield 6.



  The cathode of Fig. 4 is simplified in constructive terms. However, since it is in the. In most cases it will be necessary to bring the body 1 and the screen 4 at least approximately to the same potential, so the electrons emitted by the auxiliary cathode would also fall partly on the screen 4 after applying the voltage between the auxiliary cathode and the body and on it heat.



  However, this difficulty falls away if intermittent heating of the Metallkör pers can take place, which z. B. in television technology is the case. In Fig. 5, a simple circuit is recorded with which the just mentioned shock heating of a Ka method according to FIG. 4 is made possible. In this circuit, the parts that correspond to FIG. 4 are, as before, denoted by the same numbers.

   In addition, 11 represents an amplifier tube (with the control grid connection 12), 13 an anode battery or another power source and 14 a counter stand. The metal body 1 with the screens 4 and 10 and the auxiliary cathode 5 with the leads 7 and 8 are, as in the figure is indicated by 15, built into the evacuated housing of an electron-optical apparatus.

   The circuit, which is mainly used for television purposes, works in the following way: On the control grid 12 of the amplifier tube 11, short-duration, positive, temporally separated voltage pulses are periodically given so that the amplifier tube carries current for the duration of these pulses. As a result, the spiral of the auxiliary cathode 5 is now charged with brief current pulses which, with a corresponding intensity, heat the auxiliary cathode to the desired temperature.

   With each current pulse, the metal body 1 is raised to a positive potential with respect to the auxiliary cathode and the electron bombardment is set out at the same time as a result of the voltage occurring at the resistor 14. The amplifier tube is blocked and de-energized between the pulses. wherein the metal body 1, the shields 4 and 10 and. the auxiliary cathode 5 are at the same potential. The hot cathode performs its normal function in this time interval. Of course, the whole arrangement cools down in the process.

   However, if the heating current pulses follow one another sufficiently quickly, the cooling that occurs between each heating current pulse is insignificant.



  In television technology, the Ileizstramimpulse is expediently placed in the synchronization gaps of the television signal.



  The embodiment of the cathode according to FIG. 6 is constructed exactly the same as that according to FIG. 1. However, it also has a control grid 16 with the supply 17 between the auxiliary cathode 5 and the metal body 1. With the help of this. Control grid, the electron bombardment and there with the temperature of the metal body l can be regulated in a known manner by applying a certain th voltage to the control grid in a simple manner.



  It goes without saying that the incandescent cathode can also be used in fused-off electronic optical devices. In this case, it is also easily possible to cover the cathode spot 2 with an oxide layer, which means that the temperature of the metal body 1 does not have to be raised so high.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Anordnung mit einer Glühkathode, da durch gekennzeichnet, dass die Glühkathode einen länglichen, an einem Ende befestigten Körper aus Metall, dessen freies Ende eine Fläche von der Form und Grösse des vor geschriebenen Kathodenflecks aufweist, eine Abschirmung mit einer Öffnung, durch die das emittierende Ende des Körpers mit Spiel hindurchragt, eine um den Körper angeord nete Hilfskathode und eine Abschirmung mit einer Öffnung besitzt, durch, die das gehal tene Ende des Körpers mit Spiel hindurch ragt, Claim: Arrangement with a hot cathode, characterized in that the hot cathode has an elongated body made of metal, fixed at one end, the free end of which has an area of the shape and size of the prescribed cathode spot, a shield with an opening through which the the emitting end of the body protrudes with play, has an auxiliary cathode and a shield with an opening angeord around the body, through which the end of the body held protrudes with play, wobei die Heizung des Körpers durch Wärmestrahlung und Elektronenbombarde ment von der Hilfskathode aus erfolgt. UNTERANSPRüCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der längliche Körper a.169 massiver Metallkörper aus einem Material für eine Betriebstemperatur von mindestens 1500 K ausgebildet ist. 2. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass der Körper aus Wolfram besteht. B. the body is heated by thermal radiation and electron bombardment from the auxiliary cathode. SUBClaims: 1. Arrangement according to patent claim, characterized in that the elongated body a.169 solid metal body made of a material for an operating temperature of at least 1500 K is formed. 2. Arrangement according to claim and dependent claim 1, characterized. that the body is made of tungsten. B. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der längliche Körper durch eine Befestigung festgehalten ist, welche im Verhältnis zum Strahlungs verlust des Körpers einen vernachlässigbar kleinen Wärmeverlust infolge Wärmeleitung verursacht. 4. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des länglichen Körpers aus einem Drahtstück besteht. 5. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des länglichen Körpers aus einer drahtförmigen Stütze und min destens drei Abspanndrähten besteht. 6. Arrangement according to patent claim, characterized in that the elongate body is held in place by a fastening which, in relation to the radiation loss of the body, causes a negligibly small heat loss as a result of heat conduction. 4. Arrangement according to claim and dependent claim 3, characterized in that the attachment of the elongate body consists of a piece of wire. 5. Arrangement according to claim and dependent claim 3, characterized in that the attachment of the elongate body consists of a wire-shaped support and at least three bracing wires. 6th Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Befestigung des länglichen Körpers. aus Wolfram besteht. 7. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des länglichen Körpers mindestens ein Wolfram-Einkristalldraht- stüek aufweist. B. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die äussere Be- grenzungsfläche der Abschirmung, durch die das nicht festgehaltene Ende des länglichen Körpers hindurchragt, mindestens angenähert mit der Fläche des Kathodenflecks zusam menfällt. 9. Arrangement according to claim, characterized in that the attachment of the elongated body. is made of tungsten. 7. Arrangement according to claim and dependent claim 6, characterized in that the fastening of the elongate body has at least one piece of tungsten single crystal wire. B. An arrangement according to claim, characterized in that the outer boundary surface of the shield, through which the non-fixed end of the elongated body protrudes, coincides at least approximately with the surface of the cathode spot. 9. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfskathode durch einen besonderen Schirm allseitig nach dem Aussenraum abgeschirmt ist. 10. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwischen Hilfs- kathode und dem länglichen Körper ein Steuergitter angeordnet ist. 11. Arrangement according to patent claim, characterized in that the auxiliary cathode is shielded on all sides from the outside by a special screen. 10. The arrangement according to claim, characterized in that a control grid is arranged between the auxiliary cathode and the elongated body. 11. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Potential des länglichen Körpers mit dem Potential der Abschirmung, durch die das nicht festgehal tene Ende des Körpers hindurchragt, wäh rend der Benützungsdauer des vom Ka thodenfleck emittierten Elektronenstromes mindestens annähernd übereinstimmt. 12. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der längliche .Körper stossweise dem Elektronenbombarde ment ausgesetzt ist. Arrangement according to patent claim, characterized in that the potential of the elongated body with the potential of the shield, through which the end of the body not firmly held protrudes, during the period of use of the electron stream emitted by the cathode spot at least approximately coincides. 12. The arrangement according to claim, characterized in that the elongated .Kbody is exposed to the electron bombardment in bursts. 13. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfskathode zur Heizung zeitlich voneinander getrennte Stromimpulse zugeführt werden und dabei der längliche Körper auf positives Potential gegenüber der Hilfskathode gebracht wird. 13. The arrangement according to claim, characterized in that the auxiliary cathode for heating are supplied with temporally separated current pulses and the elongated body is brought to a positive potential with respect to the auxiliary cathode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088946A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Cathode assembly for indirectly heated cathode ion source
US6777686B2 (en) 2000-05-17 2004-08-17 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Control system for indirectly heated cathode ion source
US7138768B2 (en) 2002-05-23 2006-11-21 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Indirectly heated cathode ion source

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