DE566993C - Gluehkathode fuer Elektronenroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AK 24. DEZEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juli 1927 ab

Die Erfindung betrifft Glühkathoden für Elektronenröhren, die aus einem Blech bestehen, an dem durch Schlitzung eine Hin- und Rückführung des Heizstroms und damit die Aufhebung seiner magnetischen Wirkung in der Umgebung der Kathode erzwungen ist. Bei Glühkathodenröhren, die verhältnismäßig* starke Anodenströme führen (Senderöhren, Röhren für die Steuerung von elekirischen Maschinen, Schaltröhren u. dgl.), und die dementsprechend einen starken Heizstrom erfordern, hat es sich gezeigt, daß durch diesen Heizstrom eine Beeinflussung des Elektronenstroms erfolgt. Der Heizstrom entwickelt ein magnetisches Feld, das die von der Glühkathode abgegebenen Elektronen aus ihrer radialen Bewegungsbahn ablenkt, so daß sie unter Umständen sogar bis zur Glühkathode wieder zurückkehren. Die magnetische Beeinflussung wirkt in ähnlichem Sinne wie ein vergrößerter Raumladungseffekt, d. h. man braucht eine größere Spannung, um einen geforderten Emissionsstrom zu erreichen. Es sind nun bereits Glühkathoden bekannt, bei denen infolge besonderer Anordnung des Glühfadens erreicht wird, daß der Heizstrom an der Kathode derart geführt ist, daß seine magnetischen Wirkungen in der Umgebung der Kathode sich gegenseitig aufheben. Der Glühfaden besitzt dabei die Form einer bifilar gewickelten Spirale, oder er ist auch, ähnlich wie bei Glühlampen, im Zickzack auf der Mantelfläche eines Zylinders angeordnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die für Hochvakuumröhren zu verwendende Glühkathode als geschlitztes Blechrohr ausgebildet, dessen Schlitze so liegen, daß die magnetischen Wirkungen des Heizstroms keinerlei schädlichen Einfluß auf den Elektronenverlauf ausüben. Die magnetische Wirkung des Heizstroms tritt namentlich bei Hochvakuumröhren außerordentlich störend in Erscheinung, indem die Nutzelektronen zwischen Anode und Kathode aus ihren Bahnen abgelenkt werden. Daß eine störende Ablenkung tatsächlich stattfindet, geht unter anderem daraus hervor, daß Elektronenröhren, bei denen mit Absicht der Elektronenstrom durch überlagerte magnetische Felder gesteuert wird, nur dann eine gute Steuerungsmöglichkeit aufweisen, wenn es sich um Hochvakuumelektronenröhren handelt. Bei gasgefüllten Röhren ist hingegen eine Steuerung des Stroms mit Hilfe überlagerter magnetischer Felder nur sehr unvollkommen möglich. Aus diesem Grunde übt bei einer Hochvakuumröhre das magnetische Feld des Heizstroms der Glühkathode auf die Nutzelektronen eine viel

*) Von aem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Reinhold Rüdenberg in Berlin-Grunewald und Dr. Rudolf G. Berthold in Berlin-Siemensstadt.

größere Störwirkung aus als bei gasgefüllten Röhren.

Zusammenfassend ist also zu bemerken Die Erfindung hat einerseits eine nicht bekannte Erkenntnis über den Einfluß der Schlitzung der Kathode auf das Störungen herbeiführende magnetische Feld des Heizstroms zur Voraussetzung, andererseits macht sich die Erfindung diese Erkenntnis zunutze ίο indem sie die Schlitzung der Kathode bei Entladungsgefäßen zur Anwendung bringt, bei denen der Einfluß dieser Schlitzung besonders wirksam und wesentlich stärker als bei den bekannten Anordnungen ist. Wie bereits angedeutet, ist schon für mit Gasfüllung arbeitende Rohre vorgeschlagen worden, flache Kathoden mit versetzten Schlitzen zu versehen, mit dem Ziele, eine Verlängerung des Stromweges und damit ein günstigeres Verhältnis zwischen Strom und Spannung in ,der Glühkathode zu erreichen. Eine Beeinflussung des Elektronenverlaufs kann hierbei jedoch nicht festgestellt werden, zumal Störungen im Elektronenverlauf bei Rohren mit Gasfüllung kaum in Erscheinung treten. Erst durch rohrförmige Gestaltung der geschlitzten Bleche gemäß der Erfindung kann ein in sich geschlossener Magnetfluß erzeugt werden, dessen Wirkungen in den einzelnen Stromteilen sich derart kompensieren, daß keinerlei schädlicher Einfluß auf den Elektronenverlauf ausgeübt wird.

Die neue Kathode ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Heizung der Glühkathode mit verhältnismäßig geringer Spannung und hoher Stromstärke erfolgt. Sie weist gegenüber den bekannten Einrichtungen namentlich den Vorteil leichter Herstellbarkeit und großer mechanischer Widerstandsfähigkeit auf, so daß sie für Röhren mit großer Leistung, namentlich mit großer Anodenspannung, besonders geeignet ist.

Bei dem neuen Rohr wird ein Hin- und Rückfluß des Heizstroms in axialer oder in der Umfangsrichtung erzwungen. Da aber der Heizstrom somit im Rohr hin und her geführt wird, so heben sich, wie oben ausgeführt, die magnetischen Wirkungen in der rohrförmigen Glühkathode gegenseitig vollkommen auf.

Die Zeichnung zeigt \^rier Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Fig. ι sind 1 und 2 axiale Schlitze der rohrförmigen Glühkathode, die am oberen Ende des Rohres auf beiden Seiten eine Verbindung zwischen den beiden Rohrsegmenten übrig lassen. Die Stromzu- und -abführung erfolgt am unteren Ende des Rohres bei 3 und 4. Der Strom fließt in dem einen Rohrsegment hinauf und über die Verbindungsbrücke in dem anderen Rohrsegment her unter. Es wird daher die magnetische Wirkung des Heizstroms in der Umgebung der Kathode in genügend hohem Maße aufgehoben.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt die aufgerollte Mantelfläche einer rohrförmigen Glühkathode mit mehreren axialen Schlitzen, von denen die eine Hälfte 5 von der einen Stirnseite des Rohres ausgeht, die zweite Hälfte 6 von der anderen Stirnseite, wobei die Schlitze vor Erreichung der zweiten Stirnseite enden und die von der einen Stirnseite ausgehenden Schlitze zwischen den von der anderen Seite ausgehenden Schlitzen verlaufen. Es ergibt sich so eine Mäanderfor-m des aufgeschnittenen Rohres. Die Schlitze verlaufen in axialer Richtung des Rohres, sie könnten aber auch z. B. in Schraubenlinien verlaufen.

Fig. 3 zeigt eine rohrförmige Glühkathode, die aus zwei zwischen einander verlaufenden Schraubenbändern 7 und 8 besteht, wobei der Heizstrom in den Bändern in entgegengesetzter Richtung fließt.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine rohrförmige Glühkathode in der Seitenansicht, die durch Schlitze in der Umfangsrichtung in ringförmige Elemente zerlegt ist, wobei die aufeinanderfolgenden Ringelemente abwechselnd an gegenüberliegenden Stellen des Rohrumfanges miteinander verbunden sind. Der Heizstrom, der am oberen Ende des Rohres bei 9 zugeführt wird und am unteren Ende bei 10 abfließt, wird also am Rohr ebenfalls in Zickzackform geführt, so daß seine magnetischen Wirkungen unterdrückt werden.

Bei den Anordnungen nach Fig. 1, 2 und 4 der Zeichnung wird die Verbindung der durch die Schlitzung gebildeten Rohrelemente dadurch herbeigeführt, daß diese Schlitze an geeigneter Stelle enden und eine Verbindungsbrücke übrig lassen. Selbstverständlich kann man aber die Schlitze auch durchgehend ausbilden, so daß das Rohr in voneinander unabhängige Streifen oder Ringe zerfällt, und diese Eelemente dann durch besondere Anordnung miteinander verbinden. Ebenso kann die Anordnung derart sein, daß nicht jedes einzelne Element gegenüber dem benachbarten einen Heizstrom mit umgekehrter Richtung führt, sondern daß mehrere benachbarte streifenförmige Elemente (Gruppen) des Rohres Heizstrom derselben Richtung führen, während andere Gruppen von Heizstrom ent- ;egengesetzter Richtung durchflossen werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Glühkathode für Elektronenröhren, die aus einem Blech besteht, an dem durch Schlitzung eine Hin- und Rückfüh-

   rung des Heizstroms und damit die Aufhebung seiner magnetischen Wirkung in der Umgebung der Kathode erzwungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die für Hochvakuumröhren zu verwendende Glühkathode als geschlitztes Blechrohr. ausgebildet ist.
2. 2. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in mehrere Ringe aufgeschnitten ist, die einzeln oder in Gruppen hintereinandergeschaltet sind.
3. 3. Glühkathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwei einander gegenüberliegende axiale oder in Schraubenlinien verlaufende Schlitze hat, und daß die so gebildeten Rohrsegmente an dem einen Rohrende miteinander leitend verbunden sind, während an dem anderen Rohrende die Stromzu- und -abführungen an die beiden Segmente angeschlossen sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit mehreren teils von der einen, teils von der anderen Stirnseite ausgehenden und gegebenenfalls schraubenförmig verlaufenden Schlitzen versehen ist, die vor Erreichung der zweiten Stirnseite enden, und daß die von der einen Stirnseite ausgehenden Schlitze sich zwischen den von der anderen Seite ausgehenden befinden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen