DE636408C - Gluehkoerper fuer mittelbar oder unmittelbar geheizte Kathoden - Google Patents

Description

Die bekannten Glühkathaden haben im Betrieb im allgemeinen nicht über ihre ganze wirksame Länge dieselbe Temperatur. Spannt man z. B. zwischen zwei Stützen 1 und 2 (vgl. Abb. 1), von denen eine oder beide als Federn ausgebildet sein können, einen Draht 3 aus, der im Verhältnis zu seinem Durchmesser nicht sehr lang ist, so wird beim Stromdurchgang die Temperaturverteilung sehr ungleichmäßig sein, da der Einfluß der Endabkühlung .sich von beiden Seiten bis in die Mitte des Drahtes erstreckt.

Eine solche Ternperaturverteilung ist in Abb. 2 dargestellt. Die eingetragene Kurve I zeigt dieTemperaturverteilung an einem nach Abb. ι angeordneten Glühdraht. Die Temperatur fällt von 1025⁰ in der Mitte bis auf-etwa 800° ab. Diese Temperatur herrscht in einer Entfernung von etwa 1,5 mm von den Enden des Drahtes, also an einer Stelle, an der die Kathode an sich noch wirksam sein sollte. Dieser steile Temperaturabfall an den Enden macht sich infolge der Temperaturabhängigkeit der Emission noch viel mehr bees merkbar, als es sich aus dem dargestellten Temperaturverlauf ergibt. Derartige Störungen treten sowohl'bei unmittelbar geheizten Kathoden auf, die etwa so gebaut sein können, wie es in Abb. 1 dargestellt ist, als auch bei mittelbar geheizten Kathoden, die mit einem in ähnlicher Weise ausgebildeten Heizdraht erwärmt werden.

Es sind schon verschiedene Mittel vorgeschlagen, um die Störungen der ungleichmäßigen Temperaturverteilung .zu beseitigen. Diese Mittel haben sich aber nicht in allen Fällen bewährt. Insbesondere versagen sie auch bei unmittelbar geheizten Kathoden. Die Erfindung gibt ein einfaches Mittel, für die ganze Länge der wirksamen. Kathode eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen. ^ - - .

Nach der Erfindung wird für mittelbar oder unmittelbar geheizte Kathoden ein aus mehreren miteinander zu einem Seil verflochtenen Drähten bestehender Glühkörper verwendet, bei dem sich die Verseilung nur über den für die Emission wirksamen Teil des Glühkörpers erstreckt, und daß mindestens zwei Einzeldrähte von den Endpunkten der Verseilung zu den Befestigungspunkten an den Trag- oder Spannvorrichtungen auseinanderlaufen. Diese Trag- oder Spannvorrichtungen dienen gleichzeitig zur Zuführung des Heizstromes und wenigstens bei den unmittelbar geheizten Kaihoden, die von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen, auch zur Zuführung des Kathodenstromes. Im allgemeinen wird man die Befestigungspunkte der Drähte in einer Ebene anordnen. In einzelnen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Konrad Meyer in Berlin-Schmargendorf.

6364O&

Fällen kann es aber zweckmäßig sein, sie so zu verteilen, daß die Kathode im Raum versteift wird. Zu diesem Zweck werden Bei-,, spielsweise drei Drähte an jeder Seite dsc; Kathode derart an den Trag- und Sparing vorrichtungen befestigt, daß die Befestigung^ ;, punkte an den Ecken eines gleichseitigen'" Dreiecks liegen, dessen Ebene sich- senkrecht zum Glühfaden erstreckt. Bei einer solchen ίο Anordnung bilden die' nicht verseilten Enden des Heizfadens gewissermaßen geheizte Stromzuführungen. Da "diese geheizten Stromzuführungen seitlich von der Kathode "wegführen, kann ihre Länge wesentlich größer sein als bei einem geraden Draht, der sich in der Verlängerung der Kathode, erstreckt. .Die Wärnieverluste sind schon aus ,diesem (Gründe besonders¹ gering. Um diese Wirkung noch zu erhöhen, können die freien Enden vorteilhaft einen Winkel von nur wenig mehr als 90° mi't dom verseilten Teil einschließen.

Durch den Glühkörper nach der Erfindung

ist eine Einrichtung geschaffen, bei der der technische Fortschritt, . daß . der Glühfaden längs des ganzen emittierenden Teiles eine

gleichmäßige Temperatur besitzt, durch -ein Mittel erreicht wird, das dem Glühkörper •gleichzeitig eine für ih"e'Enussio.'n;hoehst ökonomische große Oberfläche verleiht; .-■ - Eine so ausgebildete-Kathode ist* iri- Abb. 3 ■dargestellt: "An den Stromzuführungen und •Haltern ι" und 2 sind-zwei Drähte4 und S -befestigt. Diese Drähte sind* über ihren mittleren Teil miteinander und mit einem dritten Nickeldraht verseilt. .

ί' Eine günstige Wirkung wird bereits bei Verwendung von zwei 'Drähten erzielt. Es ist aber möglich, die Wirkung noch zu verbessern durch die Verwendung von mehr als zwei Drähten, die nicht alle zu den Spannvorrichtungen 'hinführen, insbesondere von drei Drähten, von denen nur zwei an den Spannvorrichtungen befestigt sind. Einer oder mehrere der 'Drähte sind bei' solchen Anordnungen .an den Enden, der Verseilung herausgeschnitten und dienen nur zur Verstärkung des verseilten Teiles. Die: den verseilten : Drähten zugefügten- Drähte können -auch besonders steif gewählt sein, um die Kathode starrer zu mächen: Padurch, daß man die. verseilte Strecke' durch einen oder mehrere zusätzliche Drähte verstärkt,, die natürlich auch aus verschiedenen Werkstoffen bestehen und.verschiedene Durchmes_ser und Längen haben.können, kann das Verhältnis des Querschnitts'der die Wärmeableitung ver-• ursachehden Teile- des. Heizfadens_;zu."dem Querschnitt des wirksamen Teiles fast beiiebig klein gewählt werden, so daß damit die Temperatur der Zuleitungen noch weifer:

erhöht wird. Hierdurch erreicht man eine vollständige Ausgleichung der Endabkühlung .und im Bedarfsfalle sogar eine Überhöhung Vicfer Temperatur an den Enden. Durch die ■Wahl verschiedener Stoffe können auch verschiedene Eigenschaften vereinigt werden; so Verhält man durch Wolfram für die ganz durchgeführten Drähte und Nickel oder Platin für den kürzeren, dem verseilten Teil zugefügten- Draht gleichzeitig eine hohe Festigkeit und ein gutes Haften eines EmissiönsstoftesT

Die Kurve II der Abb. 2 zeigt den Temperaturverlauf für eine einfache, mittelbar geheizte Kathode nach der Erfindung. Zwei an den Stromzuführungen 1 und 2 befestigte Nickeldrähte 4 und 5 sind in der Mitte mit einem dritten Nickeldraht verdreht, wie es in der Abb. 3 dargestellt ist. Die-Drähte sind ebenso wie die der Messung für die Kurve I blank gelassen, um eine genaue Temperaturmessung zti ermöglichen." Bei gleicher Ka-,.thodenlänge zw.ischen-den.-Stützen hat diese einfache Anordnung· nach der Erfindung für die gleiche wirksame Kathodenstrecke nur noch ein Temperättirgeiälle von 1020 ° auf 970 °. Bei Anwendung der weiteren angegebenen Hilfsmittel kann auch dieses Gefälle noch beseitigt Werden,-falls es erforderlich sein sollte. ■ ' ■ ■

Nach den-vorstehend angegebenen Grundsätzen können sowohl unmittelbar geheizte Glühkäthoden als· auch die Heizfäden mittelbar' geheizter Glühkathoden ausgebildet werden. Bei unmittelbar- geheizten Glühkathoden enthalten zweckmäßig einige oder alle Drähte Thoriumoxyd. Als Emissionsstofie können ferner alle bekannten hochemittierendferr Stoffe/wie z.-B. Bariumoxyd, benutzt werden. Als Werkstoffe für die Drähte kommen in erster Linie Wolfram oder Molybdän und. Nickel oder die Platinmetalle in Betracht. Wolfram ist besonders vorteilhaft wegen seiner hohen Festigkeit auch bei höheren Temperaturen. Nickel hat den Vorteil, daß die· hochemittierenden Stoffe gut auf ihm haften. Im Bedarfsfalle können die Kathoden und insbesondere ihre Enden mit einem Stoff geringer Wärmeabstrahlung,· z.B. Kupfer, no Silber oder Gold, bedeckt werden.

Die Kathode nach der Erfindung eignet sich- vor allem für HOchvakuumentladungsröhren, wie Sende- und Empfängerröhren.

. ' . · ¹¹S

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Glühkörper für mittelbar oder un-

   .;. _; mittelbar geheizte Kathoden, der aus mehreren miteinander zu einem Seil verflochtenen Drähten besteht, dadurch ge-

   .■ kennzeichnet j daß sich die Verseilung nur

   686408

   über den für die Emission wirksamen Teil des Glühkörpers erstreckt, und daß mindestens zwei Einzöldrähte von den Endpunkten der Verseilung zu den Befesti-. gungspunkten an den Trag- oder Spann^: vorrichtungen auseinanderlaufen.
2. 2. Glühkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß drei der Einzeldrähte über die Verseilung hinaus verlängert sind, und daß die Befestigungspunkte dieser Drähte jeweils in einer zur Achse des verseilten Teiles senkrecht stehenden Ebene liegen, und zwar an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks.
3. 3. Glühkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Drähte nur bis zu den Enden der Verseilung geführt sind.
4. 4. Glühkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verseilten ao Drähte verschiedenen Durchmesser haben oder aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.
5. S- Glühkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auseinanderlaufenden Drähte mit dem verseilten Teil einen Winkel von wenig mehr als 90⁰ einschließen.
6. 6. Glühkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle Drähte des verseilten Teiles Thoriumoxyd enthalten.
7. 7. Glühkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verseilte Teil mit hochemittierenden Stoffen, z. B. Bariumoxyd, bedeckt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen