DE2460193C3 - Electron tube with cylindrical electrodes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Elektronenröhren mit um eine gemeinsame Achse angeordneten, zylindrischen Elektroden, die eine Maschengitter-Katode, ein oder mehrere Gitter und eine Anode enthältThe invention relates to electron tubes with cylindrical electrodes arranged around a common axis, which includes a mesh cathode, one or more grids and an anode

Bei Röhren mit diesem Aufbau, der insbesondere derjenige von Kurzwellen-Sendetrioden ist, ist der emittierende Teil der Katode aus Drähten gebildet die im Abstand voneinander liegen. Dies ist der Fall bei Käfigkatoden, die aus einem zylindrisch gerollten Metallgitter bestehen, das mit Trägern verbunden ist; dies ist auch bei Nadelkatoden der Fall, bei denen die Drähte die Form von Nadeln haben, die zwischen den beiden Enden des Zylinders ausgespannt sind.In tubes with this structure, which is in particular that of shortwave transmission triodes, the The emitting part of the cathode is made up of wires that are spaced from each other. This is the case with Cage cathodes, which consist of a cylindrically rolled metal grid connected to supports; this is also the case with needle cathodes, in which the wires are in the form of needles that are inserted between the both ends of the cylinder are stretched.

Unabhängig von ihrer genauen Form sind derartige Katoden wegen der Drahtstruktur stets leichte und weitgehend unterteilte Bauteile, die mechanischen Schwingungen unterworfen sind, die ihre Stabilität beeinträchtigen. Die Bedeutung dieser Stabilitätsprobleme ist zu ermessen, wenn man bedenkt, daß bei bestimmten Röhren die Katoden beträchtliche Abmessungen erreichen, wie die Abmessungen von Zylindern mit 120 mm Durchmesser und mehr über 300 mm Höhe, und daß ihre Betriebstemperatur im Fall der am stärksten emittierenden Materialien 1650" C beträgtRegardless of their exact shape, such cathodes are always lightweight and because of the wire structure largely subdivided components that are subject to mechanical vibrations that reduce their stability affect. The importance of these stability problems can be assessed when one considers that at In certain tubes, the cathodes reach considerable dimensions, such as the dimensions of cylinders with a diameter of 120 mm and more than 300 mm in height, and that their operating temperature in the case of the am strongest emitting materials is 1650 "C

Die Gitter (bzw. im Fall einer Triode das einzige Gitter) sind koaxial zu der Katode angeordnete Zylinder, welche die Katode umgeben, wobei das erste Gitter außerdem aus elektronischen Gründen einen Durchmesser aufweist, der kaum größer als derjenige der Katode ist Dieses Gitter hat, ebenso wie die Katode, eine sehr stark unterteilte Struktur und eine geringe Dicke, da diese beiden Bedingungen für eine gute Durchlässigkeit gegenüber dem Elektronenbündel notwendig sind. Das gleiche gilt für die anderen Gitter SS aus den gleichen Gründen. Die Gitter erscheinen somit schließlich ebenfalls als leichte und stark unterteilte Teile, die mechanischen Schwingungen unterworfen sein können.The grids (or the only grid in the case of a triode) are arranged coaxially to the cathode Cylinders surrounding the cathode, the first grid also having one for electronic reasons Has a diameter which is hardly larger than that of the cathode. This grid has, as well as the Cathode, a very subdivided structure and a small thickness, since these two conditions for a good permeability to the electron beam are necessary. The same applies to the other grids SS for the same reasons. In the end, the grids also appear to be light and strongly subdivided Parts that can be subject to mechanical vibrations.

Die Gitter können, ebenso wie die Katode, aus Metall bestehen oder aus Graphit hergestellt sein, wie es bei den modernsten Ausführungen der Röhren der Fall ist, auf die sich die Erfindung bezieht Unabhängig von dem für die Herstellung der Gitter verwendeten Material besteht das Problem ihrer mechanischen Stabilität Dieses Problem ist umso wichtiger, als der Abstand zwischen der Katode und dem ersten Gitter, wie zuvor erwähnt wurde, stets sehr klein ist and die an diesen Teilen auftretenden Schwingungen beträchtliche Änderungen dieses Abstandes ergeben können; solche Abstandsänderüngen sind für den richtigen Betrieb der Röhre schädlich. Es ist noch hinzuzufügen, daß bei Katoden, die bei der zuvor angegebenen hohen Temperatur arbeiten, das erste Gitter im Betrieb auf eine Temperatur von 1250⁰C gebracht wird.The grids, like the cathode, can be made of metal or made of graphite, as is the case with the most modern designs of tubes to which the invention relates. Whatever the material used to make the grids, their problem is mechanical stability This problem is all the more important since the distance between the cathode and the first grid, as mentioned above, is always very small and the vibrations occurring in these parts can result in considerable changes in this distance; such changes in spacing are detrimental to the proper operation of the tube. It should be added that in cathodes, which operate at the previously indicated high temperature, the first grid is placed in operation at a temperature of 1250 ⁰ C.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Elektronenröhre mit zylindrischem Aufbau, bei der die Katode und die Gitter eine im Vergleich zu bekannten Röhren gleicher Art verbesserte Stabilität gegenüber mechanischen Schwingungen aufweistThe object of the invention is to provide an electron tube with a cylindrical structure in which the Cathode and the grid have an improved stability compared to known tubes of the same type has mechanical vibrations

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die Elektronenröhre so ausgebildet, daß die Katode aus wenigstens zwei zylindrischen Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern besteht, die durch metallische Abstandsstücke fest miteinander verbunden sind, und daß wenigstens das am nächsten bei der Katode liegende Gitter aus zylindrischen Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern besteht, die miteinander d'Jircii nichtzylindrische Rächen auf der Höhe der Trennstellen zwischen den Katodenabschnitten verbunden sind.To solve this problem, the electron tube is designed according to the invention so that the cathode consists of at least two cylindrical sections with different diameters, which are firmly connected to each other by metallic spacers, and that at least the grid closest to the cathode consists of cylindrical sections with different diameters consists, which are connected to each other d'Jircii non-cylindrical surfaces at the level of the separating points between the cathode sections.

Im Fall von Röhren mit mehreren Gittern weisen die übrigen Gitter gegebenenfalls auch die gleiche Form auf. Auch die Anode nimmt diese Form an.In the case of tubes with several grids, the remaining grids may also have the same shape on. The anode also takes on this shape.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. In the drawing indicates

Fig:. 1 eine Schnittansicht der Katoden-Gitter-Anordnung einer Elektronenröhre bekannter Art undFig :. 1 is a sectional view of the cathode grid arrangement an electron tube of known type and

F i g. 2 eine entsprechende Schnittansicht einer nach der Erfindung ausgebildeten Elektronenröhre.F i g. 2 is a corresponding sectional view of an electron tube designed according to the invention.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Katoden-Gitter-Anordnung einer Röhre, beispielsweise einer Triode bekannter Art Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die übrigen Elektroden der Röhre nicht dargestellt. Die Katodenoberfläche 1 ist durch ein Maschengitter aus Metalldrähten gebildet, das zylindrisch gerollt ist und im Betrieb Elektronen emittiert Die Drähte sind beispielsweise thorierte Wolframdrähte. Die Katode ist durch einen scheibenförmigen Boden 2 und einen Ring 3 vervollständigt; diese beiden Teile bestehen aus Metall, und an ihnen ist der zuvor erwähnte Zylinder mit seinen beiden Enden befestigt Die Katode wird von zwei Reihen von Stäben getragen, wobei in jeder Reihe beispielsweise drei Stäbe vorhanden sind, von denen nur zwei Stäbe 4 bzw. 5 in der Zeichnung zu sehen sind. Diese Stäbe sind mit ihren unteren Enden an napfförmigen Trägern 6 bzw. 7 befestigt Diese Metallnäpfe dienen als Anschlüsse für den nicht dargestellten Heizstromgenerator.Fig. 1 shows in section a cathode grid arrangement a tube, for example a triode of known type. To simplify the drawing, the other electrodes of the tube not shown. The cathode surface 1 is made up of a mesh Metal wires formed, which is rolled cylindrically and emits electrons in operation. The wires are for example thoriated tungsten wires. The cathode is formed by a disc-shaped base 2 and a ring 3 completed; these two parts are made of metal, and on them is the aforementioned cylinder with its Attached to both ends The cathode is supported by two rows of rods, being in each row For example, there are three rods, of which only two rods 4 and 5 can be seen in the drawing. These rods are attached with their lower ends to cup-shaped supports 6 and 7 respectively Metal cups serve as connections for the heating current generator, not shown.

Das Gitter 8 besteht aus einem Zylinder, dessen Innenmaß nur sehr geringfügig größer als der Außenidurchmesser des metallischen Maschengitters 1 ist, wie in der Zeichnung zu erkennen ist Der Abstand zwischen der Katode und dem Gitter liegt bei Röhren dieser Art gewöhnlich in der Größenordnung von 1 mm. Der Zylinder 8, der beispielsweise aus Graphit besteht ist an einem Ende durch einen Boden 9 abgeschlossen und an seinem unteren Ende erweitert und an einem dritten, elektrisch leitenden Napf 11 angeschweißt, über den die Gittervorspannung angelegt wird. Zwischen den Näpfen sind isolierende Abstandsstücke 12 angeordnetThe grid 8 consists of a cylinder whose internal dimensions are only very slightly larger than that The outer diameter of the metallic mesh 1, as can be seen in the drawing, is the distance between the cathode and the grid is usually of the order of 1 mm for tubes of this type. The cylinder 8, which consists for example of graphite, is closed at one end by a base 9 and expanded at its lower end and welded to a third, electrically conductive cup 11, over which the grid bias is applied. Insulating spacers 12 are arranged between the cups

Die Schnittansicht von Fig.2 zeigt die gleiche Anordnung wie von F i g. 1 mit der erfindungsgemäßen Abänderung. Man erkennt wieder eine Katodenfläche, die durch ein zylindrisch gerolltes metallisches Ma-The sectional view of FIG. 2 shows the same arrangement as that of FIG. 1 with the invention Amendment. One recognizes again a cathode surface, which is covered by a cylindrically rolled metallic ma-

schengitter 1 gebildet ist Während aber bei der Anordnung von F i g. 1 die Katode aus einem einzigen Stück bestand, das durch das mit dem Boden 2 und dem Ring 3 verbundene Maschengitter 1 gebildet war, erkennt man bei der Ausführungsform von Fi g. 2 zwei Katodenabschnitte, von denen der obere Abschnitt mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet ist; die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 sind auch für die Träger und die Näpfe verwendet, die diesem ersten Abschnitt zugeordnet sind, wie man aus einer Betrachtung der Zeichnung erkennen kann. In diesem Fall sind aber die Träger auf eine einzige Reihe von drei Stäben 4 und einen einzigen Napf 6 beschränkt; die Gründe hierfür ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.Schengitter 1 is formed While but in the arrangement of F i g. 1 the cathode from a single The piece was formed by the mesh 1 connected to the bottom 2 and the ring 3, can be seen in the embodiment of FIG. 2 two cathode sections, the upper section of which with the same reference numerals as in FIG. 1 is indicated; the same reference numerals as in FIG. 1 are also for the carriers and bowls associated with this first section are used to get out of a Can recognize viewing the drawing. In this case, however, the carriers are on a single row of three Rods 4 and a single cup 6 limited; the reasons for this result from the following Description.

Der zweite Abschnitt der Katode der in der Zeichnung der untere Abschnitt ist, hat einen größeren Durchmesser als der erste Abschnitt und besteht aus einem Maschengitter 10, das an seinen Enden durch Ringe 20 und 30 abgeschlossen ist Es wird von zwei Reihen von je drei Stäben 5 bzw. 50 getragen, die an Näpfen 7 bzw. 70 enden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind die beiden Abschnitte der Katode durch metallische Abstandsstücke, die entlang den Ringen 3 und 20 verteilt und an diesen Ringen befestigt sind, fest miteinander verbunden; in der Schnittansicht von Fig.2 sind zwei dieser Abstandsstücke bei 40 erkennbar. Sie bringen die beiden Katodenabschnitte in elektrischen Kontakt miteinander; der Heizstrom wird somit diesen Katodenabschnitten über die Näpfe 6,7 und 70 zugeführt.The second section of the cathode, which is the lower section in the drawing, has a larger one Diameter than the first section and consists of a mesh 10, which at its ends through Rings 20 and 30 is complete It is supported by two rows of three rods 5 and 50, respectively, which are attached to Wells 7 or 70 end. In the example shown in the drawing, the two sections are the Cathode by metallic spacers that are distributed along the rings 3 and 20 and attached to these rings are attached, firmly connected to each other; in the sectional view of Figure 2 are two of these spacers recognizable at 40. They bring the two cathode sections into electrical contact with one another; the heating current is thus fed to these cathode sections via the cups 6, 7 and 70.

Das Gitter 8 hat wie zuvor die Form eines Zylinders,As before, the grid 8 has the shape of a cylinder,

der an seinem einen Ende aufgeweitet und an seinem anderen Ende durch einen Boden 9 abgeschlossen istwidened at one end and at his the other end is closed by a bottom 9

Während aber bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung bekannter Art dieser Zylinder über seine ganze Höhe einen konstanten Durchmesser hat, besteht bei der Katoden-Gitter-Anordnung der Röhren nach der Erfindung der Zylinder aus zwei Abschnitten von unterschiedlichen Durchmessern, die auf der Höhe der Trennstelle zwischen den beiden Katodenteilen miteinander durch eine nichtzylindrische Fläche 13 verbunden sind, die bei dem dargestellten Beispiel kegelstumpfförmig ist. Eine solche Verbindung ergibt eine Versteifung, welche die mechanische Festigkeit des Gitters verstärktBut while in the arrangement shown in Fig. 1 known type of this cylinder about his the entire height has a constant diameter, remains with the cathode grid arrangement of the tubes the invention of the cylinder from two sections of different diameters, which are at the level of the Separation point between the two cathode parts connected to one another by a non-cylindrical surface 13 which is frustoconical in the example shown. Such a connection results in a stiffening, which increases the mechanical strength of the grid

Außerdem wird durch die Unterteilung der Katode in zwei Abschnitte, deren Höhe geringer als die Höhe der aus einem Stück bestehenden Katode bekannter Art ist, unter sonst gleichen Bedingungen die mechanische Festigkeit des Maschengitters jedes dieser Abschnitte vergrößertAlso, by dividing the cathode into two sections, the height of which is less than the height of the One-piece cathode of a known type is the mechanical one, all other things being equal Strength of the mesh of each of these sections is increased

Bei dem dargestellten Beispiel ist die Kaiode in zwei Abschnitte unterteilt Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können mehr als zwei solche Abschnitte vorgesehen werden, wobei die Durchmesser dieser Abschnitte alle verschieden sind. In diesem Fall kann der Gitterzylinder 8 mehrere Verbindungsflächen nach Art der zuvor erwähnten Fläche 13 aufweisen, beispielsweise auf jeder Höhe der Trennstellen zwischen den verschiedenen Katodenabschnitten.In the example shown, the Kaiode is in two Subdivided Sections In other embodiments of the invention, more than two such sections may be used may be provided, the diameters of these sections all being different. In this case, the Lattice cylinder 8 have several connecting surfaces in the manner of the aforementioned surface 13, for example at every level of the separating points between the various cathode sections.

Die Erfindung eignet sich sowohl für Trioden, die außer der Katode und der Anode nur ein einziges Gitter enthalten, als auch für Mehrgitterröhren, die außerdem weitere Gitter enthalten.The invention is suitable for triodes which, apart from the cathode and the anode, only have a single grid as well as for multi-grid tubes, which also contain additional grids.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Elektronenröhre mit um eine gemeinsame Achse angeordneten, zylindrischen Elektroden, die eine Maschengitter-Katode, ein oder mehrere Gitter und eine Anode enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Katode aus wenigstens zwei zylindrischen Abschnitten (I, 10) mit unterschiedlichen Durchmessern besteht, die durch metallische Abstandssiücke fest miteinander verbunden sind, und daß wenigstens das am nächsten bei der Katode liegende Gitter (8) aus zylindrischen Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern besteht, die miteinander durch nichtzylindrische Flächen (13) auf der Höhe der Trennstellen zwischen den Katodenabschnitten verbunden sind. Electron tube with cylindrical electrodes arranged around a common axis Mesh grid cathode, containing one or more grids and an anode, characterized in that that the cathode consists of at least two cylindrical sections (I, 10) with different There are diameters that are firmly connected to one another by metallic spacing gaps, and that at least the grid (8) closest to the cathode is made up of cylindrical sections consists of different diameters, which are connected to each other by non-cylindrical surfaces (13) on the Height of the separation points between the cathode sections are connected.