DE1299079B

DE1299079B - Directly heated cathode for an electron tube and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1299079B
Application number: DER44807A
Authority: DE
Inventors: Kaiser Donald Bernard; Roth Robert
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1965-12-15
Filing date: 1966-12-14
Publication date: 1969-07-10
Also published as: FR1505101A; US3419743A; NL6617565A; GB1141517A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine direkt ge- innerhalb des von den Heizdrähten umgebenen heizte Kathode für eine Elektronenröhre, mit einer Raumes anzuordnen. Die Heizdrähte sind dabei um Anzahl von Heizdrähten, deren Enden jeweils am zwei zylindrische Halterungsvorrichtungen geführt, ■ Umfang zweier koaxialer Halterungsvorrichtungen die ■ durch eine zwischen ihnen und zwischen den befestigt sind, welche zum Spannen der Heizdrähte 5 Heizfäden angeordnete, Druckfedern enthaltende durch eine Federanordnung auseinandergedrückt Spannvorrichtung auseinandergedrückt werden. Nachwerden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren teilig an dieser Anordnung ist, daß die Spannvorrichzum Herstellen einer solchen Kathode. tung durch die Heizfäden im Betrieb stark erwärmt Bei einer bekannten Elektronenröhre mit ver- wird, wodurch die Federeigenschaften leiden, wenn hältnismäßig großer Ausgangsleistung (deutsche Pa- io man nicht sehr hochwertige und teuere Federtentschrift 871040) besteht die Kathode aus einer werkstoffe verwendet.The present invention relates to a directly within that surrounded by the heating wires heated cathode for an electron tube, with a space to arrange. The heating wires are around Number of heating wires, the ends of which are each guided on two cylindrical holding devices, ■ scope of two coaxial mounting devices the ■ through one between them and between the are attached, which are arranged for tensioning the heating wires 5 filaments containing compression springs be pushed apart by a spring arrangement clamping device. Afterwards. Furthermore, the invention relates to a method is part of this arrangement that the Spannvorrichzum Manufacture of such a cathode. heated by the filaments during operation In a known electron tube with is lost, as a result of which the spring properties suffer when relatively large output power (German Pa- io man not very high quality and expensive Federtentschrift 871040) the cathode consists of a material used.

Anzahl von geraden Kathoden- oder Heizdrähten, Aus der deutschen Auslegeschrift 1061449 ist die jeweils an den beiden Enden eingespannt und schließlich eine Elektronenröhre bekannt, bei der mit ihren Mittelteilen in nach der Seite offenen mindestens ein Teilstück ihrer vakuumdichten Wand Schlitzen oder Nuten eines Metallblockes angeordnet 15 beweglich ausgebildet ist und die durch den äußeren sind. Die Nuten bündeln die von dem betreffenden Luftdruck auf dieses Teilstück ausgeübte Kraft zum Heizdraht emittierten Elektronen zu einem Strahl, Spannen einer Elektrode ausgenutzt wird, wodurch die störende Beeinflussung durch die von Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zuden j'eweils benachbarten Heizdrähten emittierten gründe, eine direkt geheizte Kathode der eingangs Elektronen verringert und der Wirkungsgrad der 20 genannten Art anzugeben, die sich durch eine kurze Röhre verbessert wird. Bei einer derartigen An- Baulänge auszeichnet und bei der die die Heizdrähte Ordnung ist der Abstand zwischen einem Heizdraht spannende Feder oder Federn gegen die Wärme- und den Wandungen der ihn aufnehmenden Nut einwirkung von den Heizdrähten geschützt ist. verhältnismäßig klein, so daß bereits ein gering- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer fügiges Verbiegen des Heizdrahtes infolge axialer 25 direkt geheizten Kathode der eingangs genannten Ausdehnung bei erhöhten Temperaturen dazu fuhren Art dadurch gelöst, daß die Halterungsvorrichtungen kann, daß der Faden die benachbarte Nutwandung zwei verhältnismäßig dickwandige Metallblöcke entberührt. Eine solche Berührung ist nachteilig, weil halten, die zwei koaxiale Bohrungen aufweisen, in dadurch Wärme, die für die Elektronenemission er- denen ein rohrförmiges, elektrisch und thermisch forderlich ist, vom Faden abgeleitet wird und die 30 isolierendes Bauteil angeordnet ist, dessen eines Ende elektrischen Eigenschaften der Röhre beeinträchtigt am einen Metallblock anliegt, während zwischen dem werden. anderen Ende und dem anderen Metallblock die dieNumber of straight cathode or heating wires, from the German Auslegeschrift 1061449 is each clamped at the two ends and finally an electron tube known at the with their middle parts in at least a portion of their vacuum-tight wall open to the side Slots or grooves of a metal block arranged 15 is designed to be movable and through the outer are. The grooves concentrate the force exerted on this section by the air pressure in question Heating wire is used to make electrons emitted into a beam, stretching an electrode whereby the disruptive influence by the of the present invention is the task to be Each of the neighboring heating wires emitted a directly heated cathode of the input Electrons decreased and the efficiency of the type mentioned 20 indicate, which is characterized by a short Tube is improved. With such an installation length, and with which the heating wires Order is the distance between a heating wire tensioning spring or springs against the heat and the walls of the groove receiving it is protected from the action of the heating wires. relatively small, so that even a small- This object is according to the invention at a docile bending of the heating wire as a result of the axial directly heated cathode of the aforementioned Expansion at elevated temperatures leads to this kind of solved in that the mounting devices can that the thread debits the adjacent groove wall two relatively thick-walled metal blocks. Such contact is disadvantageous because hold that have two coaxial bores in This creates the heat required for electron emission, which is tubular, electrical and thermal is required, is derived from the thread and the 30 insulating component is arranged, one end of which electrical properties of the tube impaired while resting on a metal block between the will. the other end and the other metal block the the

Versucht man, diese Schwierigkeit dadurch zu be- Blöcke auseinanderdrückende Federanordnung anheben, daß man die einzelnen Heizdrähte unter geordnet ist.If one tries to alleviate this difficulty by pushing apart a spring arrangement, that one is subordinate to the individual heating wires.

Spannung montiert, so daß sie ihre geradlinige Ge- 35 Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Kastalt auch bei erhöhten Temperaturen beibehalten, thode sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, so ergibt sich das Problem, die Art und Lage der Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen der Einspannvorrichtung richtig zu bestimmen. Wenn vorliegenden Kathode ist dadurch gekennzeichnet, die Einspannvorrichtung Federn enthält, die un- daß die Halterungsvorrichtungen gegeneinandermittelbar an den Heizdrähten angreifen, besteht die 40 gedrückt werden, daß das eine Ende der Heizdrähte Gefahr, daß diese Federn durch die nahe benach- an der einen Halterungsvorrichtung befestigt wird, barten Heizdrähte im Betrieb der Röhre übermäßig daß das andere Ende der Heizdrähte durch einen erhitzt werden, ihre Spannung verlieren und dann die Schlitz in der anderen Halterungsvorrichtung geführt Heizdrähte nicht mehr straff halten können. Ferner wird, daß dieses andere Ende unter Bildung einer kann es, wenn eine größere Anzahl von Kathoden- 45 kugelförmigen Verdickung, die dicker ist als der drähten in dieser Weise durch Federn eingespannt Schlitz, abgeschmolzen wird und daß dann die Haltesind, schwierig werden, die Kathode von anderen rungsvorrichtungen wieder freigegeben werden. Röhrenbauteilen elektrisch so zu isolieren, daß jeder Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Heizdraht den für seine Aufheizung auf die Betriebs- Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt temperatur erforderlichen Strom erhält. 50 Fig. 1 eine Elektronenröhre im Schnitt,Tension mounted so that they can get their straight lines maintained even at elevated temperatures, methods are characterized in the subclaims, so the problem arises, the type and location of the To determine the jig correctly. When present cathode is characterized the clamping device contains springs which un- that the holding devices are centered with respect to one another attack the heating wires, the 40 is pressed that one end of the heating wires There is a risk that these springs will be fastened to one of the mounting devices in close proximity, During the operation of the tube, heating wires exposed excessively that the other end of the heating wires through one are heated, lose their tension and then guide the slot in the other mounting device Can no longer hold the heating wires taut. Furthermore, that this other end to form a it may if a greater number of cathode 45 spherical thickening, which is thicker than the wires clamped in this way by springs slot, is melted and that then the holders are, It will be difficult for the cathode to be released again by other devices. To isolate tube components electrically so that each The invention will be described below with reference to the Heating wire explained in more detail for its heating on the operating drawing. In this shows temperature required current receives. 50 Fig. 1 an electron tube in section,

Aus der USA.-Patentschrift 2726 349 ist ferner Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt, welcher die eine Elektronenröhre mit einer direkt geheizten Ka- Anordnung für die Halterung der Heizdrähte unter thode bekannt, deren Heizdrähte zwischen ein axialer Spannung veranschaulicht, und plattenförmiges Halterungsteil und einen Flansch Fig. 3 einen Aufriß einer Vorrichtung, die für eines rohrförmigen Halterungsteiles eingespannt sind. 55 ein axiales Zusammendrücken der beiden Metall-Durch das rohrförmige Halterungsteil ist ein Spann- blocke der Röhre und für die Befestigung der Heizbolzen geführt, der gleichzeitig zur Stromzuführung drähte unter Beibehaltung eines gewünschten axialen dient und mit einer Feder verbunden ist, durch die Abstandes der Blöcke in der fertigen Röhre verdie Heizfäden gespannt gehalten werden. wendet werden kann.From US Pat. No. 2,726,349, FIG. 2 is also an enlarged partial section showing the an electron tube with a directly heated Ka- arrangement for holding the heating wires underneath known method whose heating wires illustrate between an axial tension, and plate-shaped support member and a flange Fig. 3 is an elevation of a device which is used for a tubular holder part are clamped. 55 an axial compression of the two metal passages the tubular holding part is a clamping block of the tube and for fastening the heating bolts out, the wires at the same time to the power supply while maintaining a desired axial serves and is connected with a spring, through the spacing of the blocks in the finished tube Filaments are held taut. can be turned.

Nachteilig an dieser bekannten Konstruktion ist 60 Die in Fig. 1 als. Ausführungsbeispiel der Erihre verhältnismäßig große Baulänge, da das rohr- findung gezeigte Elektronenröhre enthält eine rohrförmige Bauteil, an dessen Flansch die einen Enden förmige Anode 10 sowie eine direkt geheizte Kader Heizdrähte befestigt sind, und der Spannbolzen thode mit einer Anzahl von Heizdrähten 12, die in sich von den Heizdrähten weg in einen hierfür vor- Nuten 14, 16 im Umfang zweier Metallblöcke 18 gesehenen Ansatz des Röhrenkolbens erstrecken. 65 bzw. 20 angeordnet sind. Die nach der Seite offenenA disadvantage of this known construction is 60 Die in Fig. 1 as. Embodiment of the Erihre Relatively large overall length, since the tube invention shown contains a tubular electron tube Component, on the flange of which one ends shaped anode 10 and a directly heated cadre Heating wires are attached, and the clamping bolt method with a number of heating wires 12, which in away from the heating wires into one for this purpose grooves 14, 16 in the circumference of two metal blocks 18 seen approach of the tubular piston extend. 65 and 20 are arranged. The ones open to the side

Aus der französischen Patentschrift 1442 819 ist Nuten 14,16 der Blöcke 18,20 nehmen jeweils einenFrom the French patent specification 1442 819 is grooves 14, 16 of the blocks 18, 20 each take one

es jedoch auch schon bekannt, die Spannvorrichtung Heizdraht 12 auf.However, it is already known to have the heating wire 12 on the clamping device.

für die Heizdrähte einer direkt geheizten Kathode Die Anode 10 und die beiden Blöcke 18, 20 kön-for the heating wires of a directly heated cathode The anode 10 and the two blocks 18, 20 can

nen aus Kupfer gefertigt sein. Die Heizdrähte 12 haben jeweils einen Träger, der aus irgendeinem geeigneten Metall, beispielsweise einer Legierung aus 2,5 Gewichtsprozent Kobalt, 4 bis 6 Gewichtsprozent Eisen, 1 Gewichtsprozent Chrom, 26 Gewichtsprozent Molybdän, 1 Gewichtsprozent Silizium, 1 Gewichtsprozent Magnesium, 0,05 Gewichtsprozent Kohlenstoff, Rest Nickel, mit einem Schmelzpunkt von ungefähr 1475° C bestehen kann. Dieser Träger kannbe made of copper. The heating wires 12 each have a carrier made of any suitable one Metal, for example an alloy of 2.5 percent by weight cobalt, 4 to 6 percent by weight Iron, 1 percent by weight chromium, 26 percent by weight molybdenum, 1 percent by weight silicon, 1 percent by weight Magnesium, 0.05 percent by weight carbon, balance nickel, with a melting point of approximately 1475 ° C. This carrier can

F i g. 1 in den Nuten 14, 16 der Blöcke 18, 20 befindlichen Teil der Heizdrähte erstrecken.F i g. 1 located in the grooves 14, 16 of the blocks 18, 20 Extend part of the heating wires.

Die Heizdrähte können bandartig geformt und mit F i g. 1 eine Elektronenröhre im Schnitt;
wandt angeordnet sein. Sie werden durch zwei ihre Enden umfassende Klemmringe 44 festgehalten.The heating wires can be shaped like a band and labeled with FIG. 1 shows an electron tube in section;
turns to be arranged. They are held in place by two clamping rings 44 encompassing their ends.

Der Block 20 hat eine axial verlaufende Bohrung 22, die oben (gesehen in F i g. 1) offen und am BodenThe block 20 has an axially extending bore 22 which is open at the top (as seen in FIG. 1) and at the bottom

kugelförmig sein können und deren Querabmessung beträchtlich größer ist als der Abstand zwischen den Bodenflächen der Schlitze 40 und den Klemmringen 44. Auf diese Weise halten die Heizdrähte 12 die 5 Blöcke 18, 20 gegen die Kraft der Federn 32, 34 zusammen. Da die Blöcke 18, 20 elektrisch voneinander isoliert sind, können sie direkt in den Heizstromkreis eingeschaltet werden.can be spherical and whose transverse dimension is considerably larger than the distance between the Bottom surfaces of the slots 40 and the clamping rings 44. In this way, the heating wires 12 hold the 5 blocks 18, 20 against the force of the springs 32, 34 together. Since the blocks 18, 20 are electrically separated from each other are isolated, they can be switched directly into the heating circuit.

Die Länge der Heizdrähte 12 ist vorzugsweise so zur Aktivierung beschichtet werden, indem man Teil- io gewählt, daß sich bei kalter Röhre ein Abstand 50 chen aus einem geeigneten Metall, wie z. B. Nickel zwischen den Blöcken 18, 20 von ungefähr 0,38 mm oder Wolfram, aufsintert. Die durch die gesinterten ergibt. Im Betrieb werden die Heizdrähte 12 durch Metallteilchen gebildete Matrix wird mit einem elektrischen Strom auf ungefähr 800° C aufgeheizt, elektronenemittierenden Material wie Barium im- Dies ergibt eine Längsausdehnung der Heizdrähte prägniert. Der Sinterbelag kann sich in Axialrichtung 15 von ungefähr 0,38 mm und eine Vergrößerung des über den aktiven Teil des Fadens, d. h. den in Abstandes 50 auf ungefähr 0,64 mm. Diese WerteThe length of the heating wires 12 is preferably coated in such a way for activation by partially choosing that there is a distance 50 when the tube is cold chen made of a suitable metal, such as. B. Nickel between blocks 18, 20 of approximately 0.38 mm or tungsten, sintered on. Which results from the sintered. In operation, the heating wires 12 are through The matrix formed by metal particles is heated to approx. 800 ° C with an electric current, electron-emitting material such as barium im- This results in a longitudinal expansion of the heating wires impregnated. The sintered coating can extend in the axial direction 15 by approximately 0.38 mm and an enlargement of the over the active part of the thread, d. H. the distance 50 to about 0.64 mm. These values

liegen gut innerhalb des Hubbereichs der Federanordnung 32, 34. Die Eigenschaften der Röhre werden bestimmt, wenn die Röhre im Betrieb geao heizt ist. Dabei ist zu beachten, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der obengenannten Legierung, aus der die Heizdrähte 12 gefertigt sind, erheblich kleiner ist als der der Kupferblöcke 18, 20. Eine Verlängerung der Heizdrähte 12 um 0,38 mm bei derare well within the stroke range of the spring assembly 32,34. The properties of the tube are determined when the tube is properly heated during operation. It should be noted that the coefficient of thermal expansion the above-mentioned alloy from which the heating wires 12 are made, considerably is smaller than that of the copper blocks 18, 20. An extension of the heating wires 12 by 0.38 mm in the

24 abgeschlossen ist. Der Block 18 hat ebenfalls eine 25 Erwärmung ergibt daher eine Vergrößerung des Abaxial verlaufende Bohrung 26 von ungefähr dem Standes 50 um nur ungefähr 0,25 mm. gleichen Durchmesser wie die Bohrung 22 und mit Zur Anode 10 gehört eine Anordnung zum Kom-24 is complete. The block 18 also has a 25 heating therefore results in an enlargement of the abaxial extending bore 26 from about level 50 by only about 0.25 mm. same diameter as the bore 22 and with the anode 10 is an arrangement for the com-

einem an das offene Ende der Bohrung 22 an- pensieren der Ausdehnungen und Zusammenziehungrenzenden offenen Ende. Das andere Ende der Boh- gen der Heizdrähte 12 und der axialen Relativrung 26 ist mit einer nach innen vorstehenden Ring- 30 bewegungen der Blöcke 18, 20 im Betrieb der Röhre, schulter 28 versehen, deren Aufgabe noch erklärt Diese Anordnung umfaßt nach F i g. 1 einen erhebwerden wird. liehen Teil des Röhrenkolbens und enthält zwei Me-Innerhalb der Bohrungen 22, 26 befindet sich ein tallringe 51, 52, die z. B. durch Hartlöten an den Zentrier- und Abstandshalterteil 30 aus thermisch beiden Enden der Anode 10 und an den benach- und elektrisch isolierendem Material, wie z. B. Alu- 35 barten Enden zweier z. B. aus Aluminiumoxyd beminiumoxyd. Das Teil 30 liegt mit seinem einen stehender Isolierringe 54, 56 befestigt sind. An den Ende an der Schulter 28 und mit seinem anderen anderen Enden der Isolierringe 54, 56 sind zwei Ende an einer Federanordnung an, die beispielsweise Metallringe 58 und 60 durch Hartlöten befestigt. Ein durch Bellville-Federn 32, 34 gebildet wird, die aus am Block 18 durch Hartlöten befestigter Schweißring einem Federmaterial bestehen, das seine Elastizität 40 62 kann an den Ring 60 beispielsweise angeschweißt noch bei Temperaturen von mindestens 400° C bei- sein. Zwischen dem Ring 58 und einem Metallring behält. Die beiden Federn 32, 34 haben jeweils un- 64 befindet sich eine Ausdehnungskompensationgef ähr konkav-konvexe Form. Solche Federn sind anordnung 66, die beispielsweise durch Anschweißen bekannt. Gewünschtenfalls kann zwischen den Fe- an den Ringen 58 und 64 befestigt ist. Da diese dem 32, 34 und dem benachbarten Ende des Teils 45 Kompensationsanordnung 66 ein Teil des Röhren-30 eine Metallplatte 36, die ebenfalls aus Feder- kolbens bildet, ist sie durch eine Ringverschweißung material bestehen kann, angeordnet sein. Wenn das
angrenzende Ende des Teils 30 eine genügend große
Auflagefläche hat, kann die Platte 36 entfallen.an open end that limits expansion and contraction to the open end of the bore 22. The other end of the bores of the heating wires 12 and the axial relative stanchion 26 is provided with an inwardly projecting ring movement of the blocks 18, 20 during operation of the tube, shoulder 28, the task of which will be explained . 1 will be raised. borrowed part of the tubular piston and contains two Me-Within the bores 22, 26 is a tallringe 51, 52, the z. B. by brazing to the centering and spacer part 30 from thermally both ends of the anode 10 and to the adjacent and electrically insulating material, such as. B. aluminum 35 beard ends of two z. B. from aluminum oxide beminium oxide. The part 30 lies with its one standing insulating rings 54, 56 are attached. At the end on the shoulder 28 and at its other other end of the insulating rings 54, 56, two ends are attached to a spring arrangement which, for example, attaches metal rings 58 and 60 by brazing. One is formed by Bellville springs 32, 34, which consist of a welding ring fastened to the block 18 by brazing a spring material, which its elasticity 40 62 can be welded to the ring 60, for example, even at temperatures of at least 400 ° C. Retains between the ring 58 and a metal ring. The two springs 32, 34 each have a roughly concave-convex shape. Such springs are arrangement 66, known for example by welding. If desired, rings 58 and 64 can be attached between the feet. Since this compensation arrangement 66 is a part of the tube 30, a metal plate 36, which also consists of spring pistons, can be made up of an annular welding material, because the compensation arrangement 66 is a part of the 32, 34 and the adjacent end of the part 45. If that
adjacent end of the part 30 a sufficiently large
Has support surface, the plate 36 can be omitted.

Die Blöcke 18, 20 werden gegen die Kraft der 50 der Heizdrähte 12 im Betrieb der Röhre verursachten Federanordnung 32, 34 durch die Heizdrähte 12 zu- Relativbewegungen der Blöcke 18, 20 zu folgen, sammengehalten. Damit die Heizdrähte 12 diese
Aufgabe erfüllen können, ist jeder Draht an seinen
beiden Enden durch gleichartige Einspannvorrichtungen in Form metallischer Halterungsringe 38 mit 55 mit einer Axialbohrung 70 versehen, die mit einer jeweils einer Anordnung von Schlitzen 40 gehaltert. in das Innere des Röhrenkolbens führenden Quer-Die Metallringe 38 können an den Blöcken 18, 20 bohrung 72 in Verbindung steht. Eine durch die beispielsweise durch Hartlöten befestigt sein. An Schulter 28 gebildete öffnung 74 stellt die Verihrem Umfang springen die Ringe 38 stufenartig bindung zwischen den Bohrungen 22, 26 in den zurück, so daß sich Schultern 42 (Fig. 2) ergeben. 60 Blöcken 20,18 und der Bohrung 70 her, so daß diese Die Heizdrähte 12 werden in den Nuten 14,16 durch Bohrungen in geeigneter Weise evakuiert werden metallische Klemmringe 44 festgehalten, die bei- können. Ein an die die Bohrung 70 bildenden Wände spielsweise aus Kupfer bestehen und so auf die angelöteter Pumpstutzen 76 wird nach dem Evaku-Schultern 42 aufgesetzt sind, daß sie die Schlitze 40 ieren des Röhrenkolbens beispielsweise durch Aboberhalb der Schultern 42 (gesehen in F i g. 1 und 2) 65 quetschen an der Stelle 78 verschlossen, verschließen und die Heizdrähte folglich nicht aus Für die Kühlung der Blöcke 18, 20 können Kühl-The blocks 18, 20 are held together against the force of the spring arrangement 32, 34 caused by the heating wires 12 to follow the relative movements of the blocks 18, 20 during the operation of the tube. So that the heating wires 12 this
To be able to fulfill a task, every wire is at its own
Both ends are provided with an axial bore 70 by means of similar clamping devices in the form of metallic retaining rings 38 with 55, each of which is supported by an arrangement of slots 40. into the interior of the tubular piston leading transverse The metal rings 38 can on the blocks 18, 20 bore 72 is in communication. One can be attached by, for example, brazing. Opening 74 formed at shoulder 28 represents the circumference of the rings 38 step-like jump back into the connection between the bores 22, 26, so that shoulders 42 (FIG. 2) result. 60 blocks 20, 18 and the bore 70, so that these The heating wires 12 are evacuated in the grooves 14, 16 through bores in a suitable manner, metallic clamping rings 44, which can be held. One of the walls forming the bore 70, for example, is made of copper and is placed on the soldered pump nozzle 76 after the evacuation shoulders 42 so that the slots 40 of the tube piston can be opened, for example, by above the shoulders 42 (seen in FIG. 1 and 2) 65 squeeze closed at the point 78, close and consequently the heating wires do not come out. For the cooling of the blocks 18, 20 cooling-

den Nuten 14, 16 herausfallen können. Die Heiz- rippen 80, 82 vorgesehen sein. Die Anode 10 kann drähte 12 haben jeweils verdickte Enden 46, 48, die durch Kühlrippen 84 gekühlt werden.the grooves 14, 16 can fall out. The heating ribs 80, 82 may be provided. The anode 10 can wires 12 each have thickened ends 46, 48 which are cooled by cooling fins 84.

68 hermetisch abgedichtet. Die Kompensationsanordnung 66 erlaubt dem zur Anode 10 gehörigen Kolbenteil, den durch Expansion und Kontraktion68 hermetically sealed. The compensation arrangement 66 allows that belonging to the anode 10 Piston part, which is caused by expansion and contraction

Um den Kolben, der durch die Anode 10 und die dazugehörigen, obengenannten Bauteile gebildet wird, evakuieren zu können, ist der eine Block 18Around the piston formed by the anode 10 and the associated components mentioned above will be able to evacuate, there is one block 18

Claims

5 65 6

Beim Zusammenbau der in Fig. 1 gezeigten Kühlwirkung des Halterungsringes 38 und des Röhre kann man sich der in Fig. 3 dargestellten Klemmringes 44 verhindert. Wenn sich das so gebil-Vorrichtung bedienen. Dabei werden die beiden dete kugelförmige Ende auf Zimmertemperatur abBlöcke 18, 20 mit dem isolierenden Zentrier- und kühlt, liegt es auf den beiden Ringen 38, 44 auf, wie Abstandshalterteil 30 in den axial miteinander 5 in F i g. 2 gezeigt.When assembling the cooling effect shown in Fig. 1 of the retaining ring 38 and the Tube can be prevented from the clamping ring 44 shown in FIG. If the device is so gebil serve. The two dete spherical ends are blocked at room temperature 18, 20 with the insulating centering and cools, it rests on the two rings 38, 44, as Spacer part 30 in the axially interconnected 5 in F i g. 2 shown.

fluchtenden Bohrungen 22, 26 und mit der Feder- Wenn auf diese Weise sämtliche Enden auf deraligned bores 22, 26 and with the spring- If this way all ends on the

anordnung 32, 34 und der zwischen dem Bohrungs- einen Seite der Heizdrähte zur Kugelform umgebildetarrangement 32, 34 and one side of the heating wires between the bore formed into a spherical shape

boden 24 und dem benachbarten Ende des Teils 30 sind, wird die Anordnung mit den Blöcken 18, 20 undbottom 24 and the adjacent end of part 30, the assembly with blocks 18, 20 and

angeordneten Platte 36 zusammengesetzt. den dazugehörigen Teilen einschließlich der Heiz-In den Blöcken 18, 20 fluchten die Schlitze 40 der io drähte 12 umgekehrt, erneut zwischen die Spannfutterarranged plate 36 assembled. the associated parts including the heating-in the blocks 18, 20 align the slots 40 of the IO wires 12 reversed, again between the chucks

Halterungsringe 38 jeweils mit einer Nut 14 oder 16. 86, 88 eingespannt und axial zusammengedrückt. DerRetaining rings 38 each with a groove 14 or 16. 86, 88 clamped and axially compressed. Of the

Diese Ausrichtung erfolgt beim Befestigen der Halte- Anschlag 90 wird sodann angehoben, so daß er dieThis alignment takes place when attaching the holding stop 90 is then raised so that he the

rungsringe 38 an den Blöcken 18, 20. In der fertigen zuvor gebildeten Kugelenden 46 der Heizdrähte gegenring rings 38 on the blocks 18, 20. In the finished previously formed ball ends 46 of the heating wires against

Röhre sollten die entsprechenden Schlitze und Nuten die betreffende Seite des Halterungsringes 38 und des 40, 14 im einen Block mit den zugehörigen Schlitzen 15 Klemmringes 44 drückt, wie F i g. 3 zeigt. Die An-The corresponding slots and grooves should be the appropriate side of the retaining ring 38 and the tube 40, 14 presses in a block with the associated slots 15 clamping ring 44, as shown in FIG. 3 shows. The arrival

und Nuten 40, 16 im anderen Block fluchten, wie in Ordnung wird sodann in der zuvor beschriebenenand grooves 40, 16 are aligned in the other block, as will then be in order in the previously described

F i g. 1 gezeigt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß Weise gedreht, um an den anderen Enden derF i g. 1 is shown. This is achieved by being rotated to at the other ends of the way

man die Blöcke 18, 20 so lange gegeneinander ver- Kathodenfäden 12 ebenfalls Kugelköpfe 48 (F i g. 1)the blocks 18, 20 are connected to one another for as long as cathode threads 12 are likewise spherical heads 48 (FIG. 1)

dreht, bis die Schlitze und Nuten40, 14 im einen zu bilden, wie Fig. 3 zeigt. Bei der so hergestellten Block mit den Schlitzen und Nuten 40, 16 im an- 20 Anordnung halten die Federn 32, 34 die Heizdrähterotates until the slots and grooves 40, 14 form in one, as Fig. 3 shows. In the case of the one produced in this way Block with the slots and grooves 40, 16 in an array, the springs 32, 34 hold the heating wires

deren Block fluchten. Sodann werden die Heizdrähte 12 bei sämtlichen in Frage kommenden Temperaturenwhose block align. Then the heating wires 12 at all possible temperatures

12 durch die miteinander fluchtenden Schlitze in den unter Spannung12 through the aligned slots in the under tension

Halterungsringen 38 und in den beiden Blöcken ein- Um den Einbau der Anordnung in die fertige Röhre gezogen, bis sie an einen ringförmigen Anschlag 90, zu erleichtern, wird der Schweißring 62 z. B. durch der um den unteren Block 20 gelegt ist, anstoßen. 25 Hartlöten am oberen Teil des Blockes 18 und in ent-Die beiden Blöcke werden sodann gegen die Kraft sprechender Weise der Schweißring 63 am unteren der Federanordnung32, 34 mittels zweier Spann- Teil des Blockes 20 befestigt (s. Fig. 1). Die drei futter 86 und 88 gegeneinandergedrückt, bis der Ab- Teile der Anordnung mit der Anode und den Kolbenstand 50 auf 0,38 mm verringert ist. Der Anschlag 90 teilen 60, 54, 51, 52, 56, 58, 66 und 64 werden z. B. ist mittels einer Muffe 92 und einer Feststellschraube 30 durch Hartlöten zu einer rohrförmigen Anordnung 94 vertikal verstellbar. Anfänglich befindet sich der vereinigt, die auf die Kathodenanordnung nach unten Anschlag90 ungefähr 3,2mm unterhalb der Schlitze aufgeschoben werden kann (s. Fig. 1), bis die des benachbarten Halterungsringes 38. Die Heiz- Flansche am Schweißring 62 und am metallischen drähte 12 sind so lang, beispielsweise 38 mm, daß Kolbenteil 60 aufeinandersitzen. Die genannten KoI-ihre oberen Enden um eine Strecke von ungefähr 35 benteile sind so bemessen, daß dann das untere Ende 3,2 mm über die Schlitze im oberen Halterungsring des metallischen Kolbenteiles 64 bündig mit einem 38 vorstehen, wenn sie mit ihren unteren Enden (ge- Flansch am Schweißring 63 abschließt. Die beiden sehen in F i g. 3) am Anschlag 90 anliegen. Die An- aneinanderstoßenden Flansche am Schweißring 62 Ordnung wird sodann in eine Glocke 96, beispiels- und am Kolbenteil 64 werden dann z. B. durch weise aus Glas, eingeschlossen, und ein Inertgas wie 40 Schweißen verbunden, und das untere Ende des KoI-Argon wird durch einen Rohrstutzen 98 mit einer benteils 64 (gesehen in Fig. 1) kann am Ring 63 Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 1,7 m³/h in z. B. durch Verschweißen befestigt werden, die Glocke eingeleitet. Sodann können die Kühlrippen 80, 82 an den Die Spannfutter 86, 88, auf denen die zusammen- Blöcken 18 bzw. 20 z. B. durch Hartlöten befestigt gebauten Teile gehaltert sind, können entweder von 45 werden. Die Anodenkühlrippen 84 können z. B. Hand oder automatisch so gedreht werden, daß durch Hartlöten entweder vor oder nach dem vollnacheinander die oberen Enden der Heizdrähte 12 ständigen Zusammenbau der Röhrenanordnung an dicht an einen elektrischen Brenner 100 heran- der Anode 10 befestigt werden. Das Innere des Rohgebracht werden. Bei einer praktisch erprobten An- renkolbens wird sodann durch den Pumpstutzen 76 Ordnung betrug der Abstand zwischen dem Brenner 50 evakuiert und anschließend z. B. durch Abquetschen 100 und einem benachbarten Heizdraht 12 ungefähr bei 78 hermetisch abgeschlossen. 0,76 mm. Es wurde ein Strom von ungefähr 30 Am- Obwohl der Zwischenraum 50 zwischen den pere verwendet, und die Blöcke 18, 20 wurden mit Blöcken 18, 20 bis in die die aktiven Heizfadenteile einer Geschwindigkeit von 3 Umdrehungen pro Mi- enthaltenden Nuten 14, 16 reicht, ist seine Abmesnute gedreht. In einem anderen Fall, in dem eine 55 sung, wie oben erwähnt, so klein, daß dadurch der mechanisierte Apparatur verwendet wurde, wurden Betrieb der Röhre nicht nennenswert beeinträchtigt die Blöcke mit einer Geschwindigkeit von 12Um- wird,
drehungen pro Minute gedreht, wobei der AbstandRetaining rings 38 and in the two blocks a. B. by which is placed around the lower block 20, abut. 25 brazing on the upper part of the block 18 and in ent- The two blocks are then fastened against the force speaking manner of the welding ring 63 on the lower of the spring arrangement 32, 34 by means of two clamping parts of the block 20 (see Fig. 1). The three chucks 86 and 88 pressed against each other until the part of the assembly with the anode and the piston stand 50 is reduced to 0.38 mm. The stop 90 share 60, 54, 51, 52, 56, 58, 66 and 64 z. B. is vertically adjustable to a tubular arrangement 94 by means of a sleeve 92 and a locking screw 30 by brazing. Initially, the one is united, which can be pushed onto the cathode assembly downwards stop 90 approximately 3.2 mm below the slots (see FIG. 1) until that of the adjacent retaining ring 38 are so long, for example 38 mm, that piston parts 60 sit on top of one another. The above-mentioned KoI-their upper ends by a distance of about 35 bent parts are dimensioned so that the lower end then protrudes 3.2 mm above the slots in the upper retaining ring of the metallic piston part 64, flush with a 38 when their lower ends ( The flange ends on the welding ring 63. The two can be seen in FIG. The abutting flanges on the welding ring 62 order is then placed in a bell 96, for example, and on the piston part 64, for example. B. by way of glass, enclosed, and an inert gas such as 40 welding connected, and the lower end of the KoI-Argon is through a pipe socket 98 with a part 64 (seen in Fig. 1) can flow rate of about 1, 63 on the ring 63, 7 m ³ / h in z. B. be attached by welding, initiated the bell. Then the cooling fins 80, 82 can be attached to the chucks 86, 88 on which the blocks 18 and 20, respectively, for. B. built parts are supported by brazing, can either be of 45. The anode cooling fins 84 can, for. B. manually or automatically so that the upper ends of the heating wires 12 are attached to the anode 10 close to an electrical burner 100 either before or after the continuous assembly of the tube arrangement by brazing. The inside of the raw be brought. In the case of a practically tested anchor piston, the distance between the burner 50 is then evacuated through the pump nozzle 76, and then z. B. hermetically sealed by pinching 100 and an adjacent heating wire 12 at approximately 78. 0.76 mm. A current of approximately 30 am was used, although the space 50 between the pere was used, and the blocks 18, 20 were extended into the grooves 14, 16 containing the active filament parts at a speed of 3 revolutions per Mi- with blocks 18, 20 , its dimensional groove is turned. In another case, in which a solution, as mentioned above, was so small that the mechanized apparatus was thereby used, operation of the tube was not appreciably affected by the blocks at a speed of 12 µm,
rotated revolutions per minute, the distance

zwischen dem Brenner 100 und dem benachbarten Patentansprüche: Heizdraht 0,13 mm betrug und ein Strom von 75 Am- 60between the burner 100 and the adjacent claims: heating wire was 0.13 mm and a current of 75 Am-60

pere verwendet wurde. 1. Direkt geheizte Kathode für eine Elektro-pere was used. 1. Directly heated cathode for an electrical

Beim Annähern der einzelnen Heizdrahtenden an nenröhre mit einer Anzahl von Heizdrähten, derenWhen approaching the individual heating wire ends to nenröhre with a number of heating wires, their

den Brenner 100 schmilzt das ganze Heizdrahtende Enden jeweils am Umfang zweier koaxialer Halte-the burner 100 melts the entire end of the heating wire ends on the circumference of two coaxial holding

und nimmt Kugelform an. Der Schmelzvorgang rungsvorrichtungen befestigt sind, welche zumand takes on spherical shape. The melting process devices are attached to which the

schreitet bis in die Nähe derjenigen Stelle fort, wo 65 Spannen der Heizdrähte durch eine Federanord-continues to the vicinity of the point where 65 tensioning of the heating wires by a spring arrangement

der Draht aus dem oberen Ende des Schlitzes 40 (ge- nung auseinandergedrückt werden, dadurchthe wire from the top of the slot 40 (may be pushed apart, thereby

sehen in Fig. 2) austritt. Ein Schmelzen des Heiz- gekennzeichnet, daß die Halterungsvor-see in Fig. 2) exits. A melting of the heating signified that the holding device

drahtes 12 unterhalb dieser Zone wird durch die richtungen zwei verhältnismäßig dickwandige Me-wire 12 below this zone is through the directions of two relatively thick-walled

tallblöcke (18, 20) enthalten, die zwei koaxiale Bohrungen (22, 26) aufweisen, in denen ein rohrförmiges, elektrisch und thermisch isolierendes Zentrier- und Abstandshalterteil (30) angeordnet ist, dessen eines Ende am einen Metallblock anliegt, während zwischen dem anderen Ende und dem anderen Metallblock die die Blöcke auseinanderdrückende Federanordnung (32, 34) angeordnet ist.contain tall blocks (18, 20) which have two coaxial bores (22, 26) in which a tubular, electrically and thermally insulating centering and spacer part (30) arranged one end of which rests against a metal block, while between the other end and the other metal block is arranged with the spring arrangement (32, 34) urging the blocks apart is.

2. Kathode nach Anspruch 1, bei der mit jeder Halterungsvorrichtung ein Halterungsring verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsringe (38) jeweils Schlitze (40) aufweisen, die mit entsprechenden Nuten (14,16) in den Metallblöcken (18, 20) fluchten und daß jeder Heizdraht (12) durch miteinander fluchtende Schlitze und Nuten von einem Halterungsring zum anderen verläuft und mit seinen Enden (46, 48) an den Außenflächen der Halterungsringe (38) anliegt.2. The cathode of claim 1, wherein a retaining ring is associated with each retaining device is, characterized in that the retaining rings (38) each have slots (40), which are aligned with corresponding grooves (14,16) in the metal blocks (18, 20) and that each heating wire (12) through aligned slots and grooves from one retaining ring to the other extends and rests with its ends (46, 48) on the outer surfaces of the retaining rings (38).

3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ao3. Cathode according to claim 1 or 2, characterized ao

gekennzeichnet, daß die Metallblöcke (18, 20) jeweils einen Teil des Röhrenkolbens bilden und daß der Kolben eine Ausdehnungskompensationsanordnung (58, 64, 66) enthält, die eine Relativbewegung der Teile des Röhrenkolbens in Bezug aufeinander unter der Wirkung der Feder (32, 34) bei einer thermisch bedingten Ausdehnung und Zusammenziehung der Heizdrähte ermöglicht.characterized in that the metal blocks (18, 20) each form a part of the tubular piston and that the piston contains an expansion compensation arrangement (58, 64, 66), the relative movement of the parts of the tubular piston in relation to one another under the action of the spring (32, 34) in the event of thermal expansion and contraction of the heating wires.

4. Verfahren zum Herstellen einer Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtungen gegeneinandergedrückt werden, daß das eine Ende der Heizdrähte (12) an der einen Halterungsvorrichtung befestigt wird, daß das andere Ende der Heizdrähte durch einen Schlitz (40) in der anderen Halterungsvorrichtung geführt wird, daß dieses andere Ende unter Bildung einer kugelförmigen Verdickung (48), die dicker ist als der Schlitz (40), abgeschmolzen wird und daß dann die Halterungsvorrichtungen wieder freigegeben werden.4. A method for producing a cathode according to claim 1 or 2, characterized in that that the holding devices are pressed against one another, that one end of the Heating wires (12) is attached to the one holding device that the other end of the Heating wires is passed through a slot (40) in the other holding device that this other end forming a spherical thickening (48) which is thicker than the slot (40), is melted and that the holding devices are then released again.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909528/1871 sheet of drawings 909528/187