DE645829C - Gluehkathodenroehre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer aeusseren Waermequelle durch die Gefaesswand hindurch erfolgt - Google Patents
Gluehkathodenroehre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer aeusseren Waermequelle durch die Gefaesswand hindurch erfolgtInfo
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- DE645829C DE645829C DET45738D DET0045738D DE645829C DE 645829 C DE645829 C DE 645829C DE T45738 D DET45738 D DE T45738D DE T0045738 D DET0045738 D DE T0045738D DE 645829 C DE645829 C DE 645829C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
Bei den zur Zeit gebräuchlichen Entladungsröhren werden die Glühkathoden elektrisch
geheizt, und die Heizenergie wird über Drähte zugeführt, die in die Gefäßwand eingeschmolzen
sind. Wegen des festen Einbaus und des Zwanges zu elektrischer Beheizung ist diese
Anordnung in manchen Fällen unbequem, z. B. bei tragbaren Sende- und Empfangsgeräten
wegen des hohen Gewichtes und der
ίο umständlichen Handhabung der Heizbatterien
oder bei Netzgeräten wegen der Notwendigkeit, die Röhren an die verschiedenen Stromarten
anzupassen.
Es sind nun Entladungsröhren· bekannt, bei denen die Kathode auf anderem Wege auf die
' zur Emission erforderliche Temperatur gebracht wird. Man hat z. B. die Kathode als
Einstülpung in das Innere des Vakuumgefäßes' ausgebildet und iff das Innere der Einstülpung
eine Benzinflamme oder auch einen auswechselbaren elektrischen1 Brenner eingebracht
(Abb. 1). Diese Versuche führten aber zu keinem Ergebnis, da die Verbindungsstelle
zwischen der eingestülpten Kathode und der übrigen Gefäßwandung thermisch zu stark
beansprucht ist und daher häufig zu Bruch geht.
Es sind ferner Entladungsgefäße bekannt, deren Gefäßwand aus Metall besteht und als
Glühkathode dient. Die Glühkathode wird hierbei von außen z. B. mittels einer Benzinflamme
beheizt. Neben den' Dichtungs-, Kühlungs-
und Vakuumschwierigkeiten besitzt aber eine solche Röhre den Nachteil, daß die
Anode und das Gitter konzentrisch angestrahlt werden und praktisch die gleiche Temperatur
wie die Gefäßwand annehmen.
Ähnliche Schwierigkeiten sind auch bei Entladungsgefäßen vorhanden, bei denen ein
Teil der. aus Glas bestehenden Gefäßwand als Kathode ausgebildet ist. Hier treten außerdem
noch mechanische und Isolationsschwierigkeiten hinzu. Die Schwierigkeiten verschwinden
keineswegs, wenn man eine derartige Röhre in den Brennpunkt eines Hohlspiegeis
stellt und mittels Strahlung heizt, wie es ebenfalls bekannt ist.
Gemäß der Erfindung werden die Schwierigkeiten, eine Glühkathode mit Hilfe einer
äußeren Wärmequelle durch die Gefäßwand hindurch zu heizen, dadurch behoben, daß ein
im Innern der Röhre angeordneter metallischer, vorzugsweise aus Kupfer bestehender
Stab vorgesehen wird, der mit seinem einen
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dr. Felix Breyer in Berlin.
Ende in einer Ausbuchtung des Gefäßes, deren Wandung aus auch bei Glühtemperatur
hitze- und vakuumbeständigem, z. B. keramischem Material besteht, gelagert ist und der
auf seinem anderen frei in das Innere der Röhre hineinragenden Ende die emittierende
Schicht trägt.
Die Abb. 2 und 3 zeigen Ausführungsformen der Erfindung. 1 ist die Gefäßwand, in
deren verjüngten Teil 2 der Kathodenträgerstab 3 eingebettet ist, der z. B. aus Kupfer
besteht. Der verjüngte Teil 2 reicht mit seinem Ende in eine Wärmequelle, z. B. eine
Benzinflamme, hinein und überträgt die Wärme durch die Wand hindurch auf den Kathodenträgerstab,
der sie bis zur emittierenden Schicht 4 fortleitet. Während so die Schicht 4 auf Emissionstemperatur gebracht wird,
bleibt die Verbindungsstelle 5 zwischen dem Gehäuse und dem die Durchschmelzungen
tragenden Fuß 6, der z. B. aus gewöhnlichem Glas bestehen kann, relativ kalt wegen des
großen Wärmewiderstandes zwischen 2 und 5. Die übrigen Elektroden können in üblicher
Weise ausgebildet und angeordnet sein und z. B. aus einem Steuergitter 7 und einer
Anode 8 bestehen.
Um einen möglichst starken Temperaturabfall längs dieses Weges zu erreichen, wird
zweckmäßig das Gehäuse aus einem Material schlechter Wärmeleitung, z.B. aus einer keramischen
Masse, hergestellt. Es sind keramische Massen bekannt, welche bei Emissionstemperaturen noch hochvakuumdicht sind und
welche sich andererseits mit gewöhnlichem Glas spannungsfrei verschmelzen lassen. Oder
man macht das Gehäuse aus einer schlecht wärmeleitenden Metallegierung, wobei man
die gegenüber keramischen Massen höhere Leitfähigkeit durch eine besonders dünne
Wandstärke wieder herabsetzen kann. Weiterhin kann eine unzulässige Erwärmung der
Einschmelzfläche durch Schwärzung der äußeren Gehäuseoberfläche oder durch Anbringung
von Kühlflügeln verhindert werden. Es können also keine die Haltbarkeit der Verbindungsstelle
gefährdenden Wärmespannungen auftreten.
Schließlich kann man die Verbindungsstelle 5 indirekt auch dadurch kühlen, daß
man die Erhitzungstemperatur erniedrigt. Zwischen der Erhitzungsstelle und dem Ort
der Emission muß bekanntlich ein Temperaturgefälle bestehen, da sonst kein Wärmetransport
stattfindet, andererseits aber dauernd Wärme abgestrahlt wird. Diese abgestrahlte
Wärme stellt eine Leistung dar, und ähnlich wie man bei einem entsprechenden elektrischen
Fall bei gleicher Leistung den Strom auf Kosten der Spannung erhöhen kann, läßt sich
auch hier die je Zeiteinheit transportierte Wärmemenge erhöhen, so daß sich bei gleichem
Leistungsbedarf eine Verminderung des Temperaturgefälles ergibt. Man braucht nämlich
nur die Leitfähigkeit des Zuführungs-.'weg.es zu erhöhen. Abb. 4 zeigt eine solche
Lösung. Der Wärmeleiter verdickt sich zur Wärmequelle hin, beispielsweise konisch. Der
längs dieses Leiters zum Transport der bestimmten, von der Kathode verbrauchten Wärmemengen notwendige Temperaturabfall
ist offenbar geringer als bei einem durchgehend gleich dicken Leiter. Aus den gleichen
Gründen empfiehlt sich, wie schon oben erwähnt, besonders Kupfer für den Wärmeleiter.
Scheinbar tritt durch die Vergrößerung der strahlenden Oberfläche ein zusätzlicher
Energieverlust und dadurch wieder eine Erhöhung des Temperaturgefälles ein. In Wirklichkeit
nimmt aber doch die Leitfähigkeit quadratisch mit dem Radius, die Oberfläche nur linear zu. Es tritt also eine Temperaturerniedrigung
auf. Da die abgestrahlte Wärmemenge proportional der vierten Potenz der Temperatur ist und nur linear von der Oberfläche
abhängt, ist zu erwarten, daß die insgesamt abgestrahlte Verlustwärme kleiner wird durch die in Abb. 4 dargestellte Leiterform.
Das würde eine weitere Herabsetzung des Temperaturgefälles bedeuten, so daß insgesamt
die Erhitzungstemperatür nur unwesentlich höher als die zur Emission notwendige Temperatur zu sein braucht. Außerdem
wird man zweckmäßig Mittel vorsehen, die die schädliche Wärmestrahlung längs des
Zuführungsweges herabsetzen, also z. B. Oberflächenpolierung oder Strahlungsschutzschirme
9.
Die Ökonomie der Benzinheizung läßt sich dadurch erhöhen, daß man sämtliche Röhren
eines drahtlosen Gerätes mit einer einzigen Flamme erhitzt. Selbstverständlich kann eine
nach diesem Prinzip hergestellte Entladungsröhre auch mit auswechselbarem, elektrischem
Heizkörper betrieben werden, der in Form einer Heizwicklung über den Teil 2 geschoben
wird. Die Erfindung ist natürlich auch nicht auf die dargestellten Dreielektrodenröhren beschränkt,
vielmehr können noch weitere Elektroden vorhanden sein mit anderem Aufbau.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Glühkathodenröhre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer äußeren Wärmequelle durch die Gefäßwand hindurch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Innern der Röhre angeordneter metallischer, vorzugsweise aus Kupfer bestehender Stab vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende in einer Ausbuchtung iao des Gefäßes, deren Wandung aus auch bei Glühtemperatur hitze- und vakuumbestän-digem, z. B. keramischem Material besteht, gelagert ist und der auf seinem anderen frei in das Innere der Röhre hineinragenden Ende die emittierende Schicht trägt. *·...
- 2. Glühkathodenröhre nach Anspruch ΐ*;· dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Metallstabes von der Kathodenschicht zur Erhitzungsstelle hin zu nimmt und vorzugsweise sein Mittelstück to konisch geformt ist.
- 3. Einrichtung mit Glühkathodenröhren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere solcher Glühkathodenröhren so zueinander angeordnet sind, * daß sie nur mit einer einzigen Wärmequelle, z. B. einer- Benzinflamme, geheizt werden können.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET45738D DE645829C (de) | 1935-09-11 | 1935-09-11 | Gluehkathodenroehre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer aeusseren Waermequelle durch die Gefaesswand hindurch erfolgt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET45738D DE645829C (de) | 1935-09-11 | 1935-09-11 | Gluehkathodenroehre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer aeusseren Waermequelle durch die Gefaesswand hindurch erfolgt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE645829C true DE645829C (de) | 1937-06-04 |
Family
ID=7562118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET45738D Expired DE645829C (de) | 1935-09-11 | 1935-09-11 | Gluehkathodenroehre, bei der die Erhitzung der Kathode mit Hilfe einer aeusseren Waermequelle durch die Gefaesswand hindurch erfolgt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE645829C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2437576A (en) * | 1946-07-02 | 1948-03-09 | Quintin J Wick | Flame-heater cathode tube |
DE1074100B (de) * | 1960-01-28 | General Electric Company, Schenectadv, N. Y. (V. St. A.) | Elektronenröhrenschaltungsanordnung für hohe Temperaturen |
-
1935
- 1935-09-11 DE DET45738D patent/DE645829C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1074100B (de) * | 1960-01-28 | General Electric Company, Schenectadv, N. Y. (V. St. A.) | Elektronenröhrenschaltungsanordnung für hohe Temperaturen | |
US2437576A (en) * | 1946-07-02 | 1948-03-09 | Quintin J Wick | Flame-heater cathode tube |
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