DE2608746A1 - Verfahren zum vorerhitzen der thoriumhaltigen wolframkatoden von elektronenroehren grosser leistung - Google Patents
Verfahren zum vorerhitzen der thoriumhaltigen wolframkatoden von elektronenroehren grosser leistungInfo
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Description
Patentanwälte ZDUO /HO
Teleloni 831510
THOMSON - CSF
173» Bd. Haussmann
75008 Paris / Frankreich
173» Bd. Haussmann
75008 Paris / Frankreich
Unser Zeichen: T 1948
Verfahren zum Vorerhitzen der thoriumhaltigen Wolframkatoden
von Elektronenröhren grosser Leistung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorerhitzung von thoriumhaltigen Wolframkatoden.
Diese Katoden werden insbesondere in Elektronenröhren grosser Leistung, z.B. in Sendetrioden von Rundfunk-
und Fernsehsendern verwendet. Sie sind in der Regel vom Käfigtyp und bestehen aus einem zylindrisch aufgewickelten
Drahtgitter, das an zwei als Träger für das Gitter dienenden Bördelungen befestigt ist, durch welche der
Heizstrom zugeführt wird. Bekanntlich werden diese Drähte so erhalten, dass man dem das Ausgangsmaterial
des Drahts bildenden Wolframpulver etwa 1 % Thoriuraoxid (ThO2) zumischt; diese Drähte erreichen im normalen
Betrieb eine Temperatur zwischen etwa 1600 und 18000C.
Dr.Ha/Ma
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Wenn an diese Katoden eine Spannung gelegt wird, wird ihr Mittelteil aufgrund ihrer Struktur momentan
auf eine höhere Temperatur erhitzt als der übrige Teil der Elektrode und dieser Mittelteil dehnt sich
stärker aus; daraus ergibt sich eine mechanische Deformierung der Katode, die umso stärker ist, je
stärker der im Augenblick der Anlegung der Spannung in der Katode zirkulierende Strom ist; dies wiederholt
sich jedesmal beim Anlegen einer Spannung und kann zu einer bleibenden Deformierung der Katode führen, und
verstärkt sich mit der Anzahl der Einschaltungen. Bekanntlich" sollen solche Deformierungen soweit wie möglich
vermieden werden, da sie für den Betrieb der Röhre schädlich sind und sogar zu ihrer Zerstörung führen
können.
Dieses Phänomen wird noch dadurch verstärkt, dass die hier in Frage stehenden. Katoden eine sogenannte Aufkohlungsbehandlung
erfahren, während welcher bis auf eine bestimmte Tiefe in den Drähten dieser Katoden
eine Wolframkarbidschicht gebildet wird, die ihre Emissionsfähigkeit begünstigen soll. Diese durch
Erhitzen der Katodendrähte auf über 20000C in einer Kohlenwasserstoffatmosphäre erzielte Aufkohlung erfolgt
jedoch nicht sehr regelmässig über die ganze Länge der Drähte, und zwar insbesondere infolge von Konvektionsströmen,
die im Innern der Gasmasse entstehen, und wegen Temperaturunterschieden (kalte Enden) zwischen
verschiedenen Teilen ein und desselben Drahts. Die Tiefe der Aufkohlung ist je nach den Stellen, an denen
sie erfolgt, mehr oder weniger gross, wobei die am stärksten aufgekohlten Teile die Teile mit dem grössten
Widerstand sind. Diesen Unregelmässigkeiten des Widerstands entsprechen merkliche Temperaturunregelmässig-
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keiten bei Einwirkung der die Drähte bei Anlegung einer Spannung an die Katode durchlaufenden starken
Ströme. Diese Temperaturunterschiede ergeben zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Deformierungen zusätzliche
örtliche Deformierungen der Katodenoberfläche.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, den Draht bleibend unter Spannung zu lassen.
Dieses Vorgehen besitzt jedoch offensichtlich den Nachteil der dadurch bedingten Energieverschwendung,
die sehr gross im Falle grosser Sender sein kann, wo die Heizleistung sich auf mehrere zig Kilowatt beläuft.
Bei diesem Verfahren müssen auch die Kühlmittel, die für diese Röhren vom Augenblick der Anlegung einer
Spannung an die Katode an erforderlich sind, in Betrieb gehalten werden.
Es wurde auch-bereits vorgeschlagen, die Katode etufenweise
unter Spannung zu setzen, was die sehr hohen Einschaltströme vermeidet und die vorstehend erwähnten
Deformierungen entsprechend begrenzt; dieses Verfahren besitzt den Nachteil, dass es mehrere Minuten erfordert
und schnelle Einschaltungen unmöglich macht.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass
man die Katode andauernd auf eine Temperatur vorerhitzt, die zwischen ihrer Temperatur im kalten Zustand und
ihrer normalen Betriebstemperatur liegt, und die niedrig genug ist, dass keine erzwungene Kühlung der Röhre erforderlich
wird, die jedoch hoch genug ist, um die hohen Stromstärken bei der Anlegung einer Spannung im normalen
Betrieb zu vermeiden.
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Da die normale Betriebstemperatur der thoriumhaltigen
Wolframkatoden bei etwa 16OO°C liegt, sind erfindungsgemäss
Mittel vorgesehen, um diese Temperatur andauernd auf etwa 800 bis 10000C zu halten.
Beim Anlegen einer Spannung, um die Katode auf ihre normale Emissionstemperatur von etwa 16OO°C zu bringen,
besitzt diese einen etwa fünfmal höheren Widerstand als in der Kälte (O0C), wie die Zahlen der nachstehenden
Tabelle zeigen. Dadurch wird der Einschaltstrom bei dieser Spannungsanlegung und die sich daraus ergebenden
Deformierungen beschränkt.
Ausserdem wird, wie dies die gleiche Tabelle zeigt, der Einfluss der Aufkohlungsunregelmässigkeiten auf
die Heizung der Katode und auf die sich möglicherweise daraus ergebenden mechanischen Deformierungen derselben
durch die Unterschiede zwischen den Änderungen des Widerstands des Wolframs und des Wolframkarbids zwischen
0 und 8000C" maskiert. Ausgehend von den Zahlen in dieser
Tabelle sieht man, dass die Erhöhung des Widerstands eines Teils des Katodendrahts infolge einer Aufkohlung
über eine Tiefe von 2/10 ihres Radius (derzeit praktizierter Wert) gegenüber der Zunahme des Widerstands '
eines nicht-aufgekohlten Drahtstücks gleicher Länge bei 00C ausgeprägter ist als bei 8000C.
Diese letztere Tatsache, im Verein mit den vorhergehenden Ausführungen, zeigt, dass bei Anlegung einer Spannung
an die Katode für ihren normalen Betrieb die Abweichung zwischen den Temperaturen von unregelmässig aufgekohlten
Drahtstücken im Augenblick der Anlegung dieser Spannung bei der erfindungsgemäss vorerhitzten Katode wesentlich
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geringer ist als bei den bekannten, nicht-vorerhitzten Katoden. Dadurch werden die vorstehend besprochenen
örtlichen Deformierungen begrenzt.
Man kann somit dann auf einmal die für den normalen Betrieb der Röhre erforderliche zusätzliche Heizung
vornehmen, ohne dass man die störenden Einflüsse der vorstehend erwähnten hohen Einsehaltströme befürchten
muss.
Man stellt ausserdem fest, dass die für diese Vorerhitzung erforderliche Leistung wesentlich geringer ist
als die bei normalem Betrieb verbrauchte. Bei den angegebenen Temperaturen beträgt die für die Vorerhitzung
erforderliche Leistung in bestimmten Fällen etwa ein Zehntel der für den normalen Betrieb aufzubringenden,
und während dieser Vorerhitzung kann eine erzwungene Abkühlung vermieden werden.
O0C
8000C
16000C
Wolfram 5,5 · 10"6Q /cm/cm2
Volframkarbid
(W5C)
(W5C)
27,5
97
55
120
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Claims (3)
1)JVerfahren zur Vorerhitzung der thoriumhaltigen
Wolframkatoden von Elektronenröhren grosser Leistung, dadurch gekennzeichnet, dass man Heizmittel
vorsieht, um die Katoden andauernd auf einer Temperatur zu halten, die zwischen ihrer Temperatur im kalten Zustand und ihrer
normalen Betriebstemperatur liegt, wobei diese Temperatur ^o niedrig ist, dass eine Kühlung
der Röhre entfallen kann, jedoch hoch genug ist, um die zur Erhöhung der Temperatur der Katoden
auf ihre normale Betriebstemperatur erforderliche zusätzliche Erhitzung auf einmal vornehmen zu
können.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet,
dass bei einer normalen Betriebstemperatur von über 16000C die Vorerhitzungstemperatur zwischen
800 und 10000C liegt.
3) Elektronenröhren mit hoher Leistung, gekennzeichnet durch eine Vorerhitzung gemäss dem Verfahren von
Anspruch 1.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7506741A FR2303372A1 (fr) | 1975-03-04 | 1975-03-04 | Procede de prechauffage des cathodes en tungstene thorie de tubes electroniques de puissance, et tubes electroniques soumis a un tel procede |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2608746A1 true DE2608746A1 (de) | 1976-09-09 |
Family
ID=9152067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762608746 Pending DE2608746A1 (de) | 1975-03-04 | 1976-03-03 | Verfahren zum vorerhitzen der thoriumhaltigen wolframkatoden von elektronenroehren grosser leistung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2608746A1 (de) |
FR (1) | FR2303372A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0010128A1 (de) * | 1978-08-31 | 1980-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Direkt geheizte Kathode für eine Elektronenröhre mit koaxialem Elektrodenaufbau und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Kathode |
-
1975
- 1975-03-04 FR FR7506741A patent/FR2303372A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-03-03 DE DE19762608746 patent/DE2608746A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0010128A1 (de) * | 1978-08-31 | 1980-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Direkt geheizte Kathode für eine Elektronenröhre mit koaxialem Elektrodenaufbau und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Kathode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2303372A1 (fr) | 1976-10-01 |
FR2303372B1 (de) | 1977-09-23 |
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