DE645064C - High-performance rectifier with a high-vacuum, indirectly heated high-emission cathode - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Hochleistungsgleichrichterröhre, welche eine Stromentnahme bis zu ι Ampere bei geringstem Spannungsverlust gestattet. Bei derartigen Röhren ist es außerordentlich wichtig, den Abstand zwischen Anode und Kathode so klein als möglich zu halten und eine möglichst große Wärmeabstrahlung der Anode zu erzielen. Bei den gebräuchlichen Anordnungen mit zylindrischer Anode ist dies nur sehr unvollkommen erreicht.The subject of the invention is a high-performance rectifier tube, which allows a current consumption of up to ι amps with the lowest voltage loss. With such In tubes it is extremely important to keep the distance between anode and cathode as small as possible and to achieve the greatest possible heat radiation from the anode. With the common This is achieved only very imperfectly in arrangements with a cylindrical anode.

Erfindungsgemäß besteht bei Verwendung einer indirekt geheizten Hochemissions-, insbesondere Metalldampfkathode, die diese Kathode konzentrisch umgebende Anode aus einer größeren Anzahl durch geeignete Halter zu einem starren System vereinigter metallischer, parallel geschalteter Lochscheiben, von denen jede die Kathode in einem Abstand von etwa 0,2 bis 0,6 mm konzentrisch umgibt. Bei einer solchen Anordnung ist eine absolut sichere Zentrierung mit einfachen Mitteln und eine sehr große wärmeabstrahlende Fläche gewährleistet.According to the invention, when using an indirectly heated high-emission, in particular Metal vapor cathode, the anode concentrically surrounding this cathode from a large number by means of suitable holders metal perforated disks connected in parallel to form a rigid system of each concentrically surrounding the cathode at a distance of about 0.2 to 0.6 mm. With such an arrangement there is an absolutely safe centering with simple means and a very large heat-radiating one Surface guaranteed.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist in den Abbildungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtAn embodiment of the arrangement according to the invention is shown in the figures, for example shown, namely shows

Abb. ι die vollständige Röhre, während in Abb. 2 die Kathode mit ihrer Halterung nochmals gesondert dargestellt ist.Fig. Ι the complete tube, while in Fig. 2 the cathode with its holder is shown again separately.

In den Abbildungen bedeutet 1 den Glaskolben der Röhre, 15 die an den Haltern 16 und 17 befestigte, beispielsweise aus Nickel bestehende Grundplatte des Elektrodensystems. Mit der Grundplatte fest verbunden sind die das Systemgerippe bildenden, beispielsweise aus Nickelrohr bestehenden Halter 6. Die Anodenplatten 5 sind mit Bohrungen versehen, deren Durchmesser so gegewählt ist, daß die Platten stramm auf die Halter aufgeschoben werden können. Nach dem Aufschieben der einzelnen Platten werden die Halter unterhalb bzw. unterhalb und oberhalb der Platte leicht zusammengequetscht. Durch die Formveränderung der Halter wird eine Verschiebung der Platte mit Sicherheit unmöglich gemacht. 3 sind beispielsweise aus Speckstein bestehende Isolationselemente (Ringe), welche zur Zentrierung der Kathode 4 dienen. 7 ist die obere, 2 die untere Heizstromzuleitung, 8 die Kathodenableitung, 9 und 10 zwei Hilfsanoden, welche in den Rillen 18, 19 ein Leichtmetall, beispielsweise Barium, enthalten, welches zur Bildung der Hochemissionsschicht dient und gleichzeitig als Getter verwendet wird.In the figures, 1 denotes the glass bulb of the tube, 15 denotes the holders 16 and 17 attached, for example made of nickel, the base plate of the electrode system. Firmly connected to the base plate are those that form the system framework, for example made of nickel tubing Holder 6. The anode plates 5 are provided with bores, the diameter of which has been selected is that the plates can be pushed tightly onto the holder. After sliding the individual panels are the holder below or below and above the plate slightly squeezed together. By changing the shape of the holder, a shift of the plate is certain made impossible. 3 are, for example, insulation elements made of soapstone (Rings), which serve to center the cathode 4. 7 is the top, 2 is the bottom Heating current supply, 8 the cathode lead, 9 and 10 two auxiliary anodes, which are in the Grooves 18, 19 a light metal, for example Barium, which is used to form the high-emission layer and at the same time is used as a getter.

Die indirekt geheizte Kathode besteht aus einem Isolationselement (beispielsweise Porzellanröhrchen! 11, welches die Heizwicklung 13 trägt. Die Heizwicklung 13 kann alsThe indirectly heated cathode consists of an insulation element (for example a porcelain tube! 11, which carries the heating coil 13. The heating coil 13 can be used as

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: *) The patent seeker stated as the inventor:

Bruno Wienecke in Berlin-Mahlsdorf.Bruno Wienecke in Berlin-Mahlsdorf.

Spirale ausgebildet sein, welche an den Enden dichter gewickelt ist als in der Mitte. Auf den beiden Enden des Porzellanröhrchens sind zwei weitere Isolationsröhrchen 14 aufgesetzt, welche das Metallröhrchen 4 tragen. · Die Emissionsschicht 12 ist auf dem Metall-· röhrchen 4 angeordnet. Auf die Porzellan-' röhrchen 13 werden zwei weitere Isolationselemente 3 aufgesetzt, welche in eine entsprechende Bohrung der Platten 1 5 genau eingepaßt sind und eine sichere Zentrierung der Kathode bewirken. Nachdem der Zusammenbau der Elemente in der beschriebenen Weise erfolgt ist, wird das System-• 5 gerippe auf an sich bekannte Weise, beispielsweise durch Hochfrequenzglühung, entgast. Dabei kann die Erhitzung so weit getrieben werden, daß eine Verschweißung der Platten 5 mit den Haltern 6 eintritt, so daß das System eine vollkommen starre, mechanische Einheit bildet. Nachdem die Entgasung und die Verschweißung durchgeführt ist, werden die beiden Hilfsanoden 9 und 10, gegebenenfalls gleichfalls mittels eines Hochfrequenzfeldes, auf Glühtemperatur gebracht. Dabei wird das in den Taschen 18 und 19 enthaltene Leichtmetall verdampft und vollkommen gleichmäßig auf die Kathode 4 aufgestäubt. Die Kathode 4 kann zweckmäßig 3" mit einem Überzug aus Wolframoxyd oder aus Erdalkalioxyd versehen werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung Hegt darin, daß die Elemente 9 und 10 sich gegenseitig gegenüber der Glaswandung abschirmen, so daß dieselbe von dem zerstäubten Metall nahezu frei bleibt.Be formed spiral, which is wound more closely at the ends than in the middle. on two further insulating tubes 14 are placed on the two ends of the porcelain tube, which carry the metal tube 4. The emission layer 12 is on the metal tubes 4 arranged. On the porcelain 'tubes 13 two further insulation elements 3 are placed, which in a corresponding Bore of the plates 1 5 are precisely fitted and secure centering the cathode effect. After the elements have been assembled in the manner described, the system is • 5 ribs in a manner known per se, for example by high-frequency annealing, degassed. The heating can be driven so far that the plates 5 are welded to the holders 6, so that the system forms a completely rigid, mechanical unit. After the degassing and the welding is done, the two auxiliary anodes 9 and 10, optionally also brought to the annealing temperature by means of a high-frequency field. The light metal contained in the pockets 18 and 19 is evaporated and completely evenly dusted onto the cathode 4. The cathode 4 can expediently 3 "with a coating of tungsten oxide or made of alkaline earth oxide. A particular advantage of the arrangement according to the invention It lies in the fact that the elements 9 and 10 are mutually opposite the glass wall shield so that it remains almost free of the sputtered metal.

Da in der Röhre nach der Zerstäubung des Leichtmetalls Höchstvakuum herrscht und aus der Kathode etwa austretende kleine Gasmengen von dem teilweise zerstäubten, teilweise noch in den Kammern der Hilfsanoden enthaltenen (infolge der Wärmeausstrahlung von den Anodenelementen auf verhältnismäßig hoher Temperatur befindlichen) Lcicht-5 metall augenblicklich aufgenommen werden, können Überschläge in der Röhre, welche zu einer Zerstörung derselben führen könnten, keinesfalls auftreten.Since there is a maximum vacuum in the tube after the atomization of the light metal and small amounts of gas escaping from the cathode, from the partially atomized, partially still contained in the chambers of the auxiliary anodes (due to the heat radiation from the anode elements on relatively high temperature) Lcicht-5 metal can be absorbed instantly, can flashovers in the tube, which could lead to its destruction, never occur.

Es ist selbstverständlich möglich, die Zahl der — dem Durchmesser nach zweckmäßig abgestuften — Elemente zu vergrößern. Es ist zweckmäßig, zwischen den Anodenelementen abschirmende, mit der Anode nicht leitend verbundene Metallplatten von möglichst großer Strahlungsfläche, welche gleichfalls dem Durchmesser nach abgestuft sein können, einzuschalten. It is of course possible to adjust the number of - depending on the diameter graduated - elements to enlarge. It is useful between the anode elements shielding metal plates of the largest possible size, which are not conductively connected to the anode To switch on the radiation surface, which can also be graduated according to the diameter.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es erstmalig, den Zwischenraum zwischen Kathode und Anode auf ein Minimum herabzusetzen, ohne Durchschläge befürchten zu müssen. Von besonderer Bedeutung zur Erreichung des erfindungsgemäßen Ziels ist die Kombination der folgenden Merkmale: '■Hochvakuum, Überschuß an Gettermetall, ^vollkommen starre Ausbildung des Elektroden-'Systems sowie Zentrierung der Kathode durch das Anodensystem.The arrangement according to the invention makes it possible for the first time, the space between Reduce the cathode and anode to a minimum without fear of breakdowns have to. Of particular importance for achieving the aim of the invention is that Combination of the following features: ■ High vacuum, excess of getter metal, ^ completely rigid design of the electrode system and centering of the cathode by the anode system.

Wesentlich ist des weiteren, daß das zerstäubende Metall derart angeordnet wird, daß der Hauptteil der Glaswandung zur Wärmeabstrahlung frei bleibt.It is also essential that the atomizing metal is arranged in such a way that the main part of the glass wall remains free for heat radiation.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: i. Hochleistungsgleichrichter mit einer im Hochvakuum arbeitenden, indirekt geheizten Hochemissionskathode und einem die Kathode konzentrisch umgebenden Anodensystem, bestehend aus einer größeren Anzahl durch geeignete Halter zu einem starren System vereinigter Lochscheiben, von denen jede die Kathode in einem Abstand von etwa 0,2 bis 0,6 mm konzen- ·5 trisch umgibt.i. High-performance rectifier with an indirectly heated one working in a high vacuum High-emission cathode and an anode system concentrically surrounding the cathode, consisting of a larger number by means of suitable holders to one rigid system of unified perforated disks, each of which has the cathode at a distance of about 0.2 to 0.6 mm concentrically · 5 surrounds. 2. Hochleistungsgleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Anodenelemente verschiedenen Durchmesser aufweisen und daß die EIe- 9< > mente größten Durchmessers in der Mitte des Anodensystems und die Platten geringsten Durchmessers an den Enden des Systems angeordnet sind.2. High-power rectifier according to claim i, characterized in that the individual anode elements have different diameters and that the EIe 9 < > elements of the largest diameter in the center of the anode system and the plates smallest Diameter are arranged at the ends of the system. 3. Hochleistungsgleichrichter nach An- '5 spruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit dem Halter verschweißt sind. ■3. High-performance rectifier according to '5 Spruch ι and 2, characterized in that the plates are welded to the holder are. ■ 4. Hochleistungsgleichrichter nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, »00 daß die Gettersubstanz an besonderen Haltern angeordnet ist, derart, daß sie unabhängig von der Temperatur der Anode zerstäubt werden kann. '■■ 4. High-performance rectifier according to claim ι to 3, characterized in that »00 that the getter substance is arranged on special holders in such a way that it can be atomized regardless of the temperature of the anode. '■■ 5. Hochleistungsgleichrichter nach Kn· ·°5 spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für das Gettermaterial derart angeordnet sind, daß der größte Teil der Glaswand zur Wärmeabstrahlung von dem zerstäubten Gettermaterial frei bleibt. ·>«>5. High-performance rectifier according to Kn · · ° 5 claim 4, characterized in that the holders for the getter material are arranged in such a way that most of the glass wall remains free from the atomized getter material for heat radiation. ·>«> 6. Hochleistungsgleichrichter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter derart angeordnet sind, daß sie während des Betriebs eine verhältnismäßig hohe Temperatur aufweisen. ; »156. High-power rectifier according to claim 4 and 5, characterized in that that the holders are arranged so that they are relatively a during operation have high temperature. ; »15 7. Verfahren zur Herstellung von Hochleistungsgleichrichtern nach Anspruch ί bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenelemente auf die Halter aufgeschoben und die Halter kurz oberhalb bzw. iao oberhalb und unterhalb der Platte 'angequetscht werden und daß das gesamte 7. A method for producing high-power rectifiers according to claim ί to 6, characterized in that the anode elements are pushed onto the holder and the holder just above or iao above and below the plate 'are squeezed and that the whole System zweckmäßig während des Entgasungsvorganges auf eine so hohe Temperatur gebracht wird, daß eine Verschweißung zwischen den Anodenelementen und den Haltern erfolgt.System expediently at such a high temperature during the degassing process is brought that a weld takes place between the anode elements and the holders. 8. Verfahren zur Herstellung von Hoch-· leistungsgleichrichtern nach Anspruch 1, bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubung des Getters derart geleitet wird, daß ein Teil des Getters unzerstäubt bleibt.8. A method for producing high-power rectifiers according to claim 1, to 7, characterized in that the atomization of the getter is conducted in this way becomes that part of the getter remains unmisturbed. g. Verfahren zur Herstellung von Hochleistungsgleichrichtern nach Anspruch ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode mit einer unempfindlichen, beispielsweise Erdalkalioxydschicht versehen und diese Schicht erst bei Zerstäubung des Metalls aktiviert wird. G. Process for the production of high-power rectifiers according to Claims 1 to 8, characterized in that the cathode is provided with an insensitive, for example alkaline earth oxide, layer and this layer is only activated when the metal is atomized. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings