Entladeröhre mit wenigstens zwei Elektroden. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entladeröhre mit wenigstens zwei Elek troden und insbesondere auf die Art der Be festigung der Elektroden innerhalb der Röh ren.
Die Erfindung kann auf Entladeröhren, wie Röntgenröhren, Gleichrichter, Dreielek- trodenröhren für dralitlose Telegraphie, Te- lephonie und ähnliche Zwecke, und zwar so wohl auf solche mit hohem Vakuum, wie auf gasgefüllte Entladungsröhren angewendet werden.
Insbesondere bietet die Erfindung Vor teile, wenn sie auf Sende- oder Empfangslam pen für drahtlose Telegraphie, Telephonie und ähnliche Zwecke für grössere Leistungen angewendet wird.
Es ist bekannt, Elektroden in Entladungs röhren mittelst ihrer Stromdurchführungs- leiter zu befestigen. Ebenfalls ist es bekannt, die Befestigung ,der Elektroden mittelst stab- förmiger Träger, welche mit einem Ende in das Glas,der Röhre eingeschmolzen sind, zu bewerkstelligen. Zwecks Befestigung des Gitters und der Anode in Dreielektrodenröhren.hat .man bis her vielfach federnde Klammern öder der gleichen benutzt,
an denen die Elektroden mittelst Stützen, befestigt waren. Auch hat man bereits vorgeschlagen, die Elektroden mittelst Stützen an Metallhaken zu befesti gen,- die in den Glasfuss der Röhre einge schmolzen waren.
Einige dieser Bauarten sind sehr ver wickelt, andere haben den Nachteil, dass die Befestigung der Elektroden nicht genügend widerstandsfähig :ist., so dass Verschiebung der Elektroden mit Bezug aufeinander nicht ausgeschlossen ist. Auch ergibt sich bei man chen Bauarten die Schwierigkeit, dass ziemlich grosse Metallmengen zu verwenden sind, was, im Zusammenhang mit der Entbindung von im Metalle enthaltenen Gasen, bei Entlade röhren mit hohem Vakuum Schwierigkeiten bieten kann.
Bei der vorliegenden Entladeröhre ist die Befestigung durchaus dauerhaft und .die Me- tallmenge braucht nur sehr gering zu sein. Die Entladeröhre nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
da.ss mindestens eine Elektrode von wenigstens einem nicht als StromdurchführLingsleiter dienenden stabför- migen Träger getragen und in .der Röhre mit- telst eines Verbindungsteils befestigt ist, der mit einem Teil seiner Oberfläche,,der wesent lich grösser ist als die Oberfläche des Endes eines stabförmigen Trägers, mit dem Glas der Röhre verschmolzen ist, während der Ver bindungsteil .an der Stelle der Verschmelzmig aus einem metallischen Material besteht,
das gut am Glase haftet und dessen Wä rmea.rus- dehnungszahl wenig von der des Glases<B>ab-</B> weicht.
Als Material für den Verbindungsteil kann besonders Chromeisen mit einem Chrom gehalt von 10 bis 50 % in Frage kommen.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh- rungsforznen der Entladeröhre beispielsweise schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist eine Ansicht einer ersten Aus führungsform mit drei Elektroden; wobei die Anode und Glas Gitter an Glasröhren befestigt sind: Fig. 2 ist in vergrössertem ATasssta.be eine Endansicht der Glasröhre, die das Gitter und den Glühfaden nach Fig. 1 trägt; Fig. 3 stellt teilweise eine andere Ausfüli- rungsform dar. Das Innere der Glasröhre ist.
hierbei durch einen Glasfuss verschlossen, in dein zwei Stromzuführungsdrähte einge schmolzen sind; Fig. 4 ist eine Ansicht einer weiteren aus einer Dreielektrodenröhre bestehenden Aus führungsform, in der sämtliche Elektroden von einem Glasfuss getragen werden;
die Anode und das Gitter sind mittelst Stützen an Metallringen befestigt, die an den Enden von zwei gleichachsigen Röhren e.ingeschmol- 7en Sind, wobei in die innere Röhre zwei lialli- niondförmige Scheiben eingeschmolzen sind, von denen der Glühfaden mittelbar getragen wird; Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Glas fuss nach Fig. 4;
Fig. 6 und 7 stellen eine vierte Ausfüh rungsform dar, bei der der Verbindungsteil nicht ringförmig ist, sondern aus einer Platte in Form eines Kreisbogens besteht; Fig. 8 ist eine Draufsicht auf eine älin- liehe Ausführungsform wie nach den Fig. 6 und 7, wobei die Glasröhre durch drei Schei ben, die die Form eines Kreisausschnittes haben, verschlossen ist-;
Fig. 9 stellt eine fünfte, aus einer Rönt- genrölire bestehende Ausführungsform dar; Fig. 10 veranschaulicht eine letzte Aus führungsform, bei welcher der Verbindungs- teil .aus einem ebenen Piinr,e,
der am Rande in i *t c ler @ÄTanclung einer innerhalb des Rohres befindlichen Glasröhre verschmolzen ist.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Drei elektrodenröhre ist der Grundgedanke der Er findung auf die Befestigung der Anode und des Gitters aiiYewendet. Die in dieser Figur veranschaulichte Bauart ist besonders vor teilliaft für Sendelanilien für drahtlose Tele graphie, Teleplionie und ähnliche Zwecke für grössere Leistungen, z. B. Leistungen grösser als l: Kilowatt.
Die Röhre hat, eine Glaswandung 1. mii der die Glasröhren 2 und 3 liftdicht ver schmolzen sind. An dem Ende der Glasröhre 2 ist ein Metallring 6 eingeschmolzen, an dem mittelst Stützen 5 die Anode 4 befestigt. ist. Das Innere .der Röhre 2 ist durch einen Glas fuss 7 verschlossen, in den ein Zuführungs draht 8 für die Anode eingeselimolzen ist. Dementsprechend trägt die Glasröhre 3 am Ende einen mit ihr verschmolzenen Metall ring 9, mit dem mittelst stabförm.iger Träger 10 das Gitter 11 verbunden ist.
Ein Strom- zuführungsclralit 12 für das Gitter ist. bei 13 in die Röhrenwandung eingeschmolzen.
Für da., Material der Ringe 6 und 9 muss ein Metall oder eine Metallegierung gewählt werden, die gut am Glase haften und deren t@Täizneausdehnungshoeffizient wenig von dem des Glases abweicht. Es muss nä .mlieli möglich sein, die Ringe *Zin Endc der Glas röhren einzuschmelzen, ohne dass Sprünge im Glase auftreten.
Die Verbindung zwischen Glas und Metall braucht aber nicht luftdicht zu sein, was ohne weiteres aus der Bauart hervorgeht. Es ist gefunden worden, dass für das Ma terial der Ringe mit besonderem Vorteil Chromeisen von bestimmter Zusammenset zung benutzt werden kann. Die Zusammen setzung des Chromeisens hängt dabei von der Art des verwendeten Glases ab.
Der Unterschied zwischen den Ausdeh nungskoeffizienten des Ringmaterials und des Glases kann dabei grösser sein als bisher bei Einführungsdrähten möglich war. Unter schiede bis zu 20 % haben keine nachteiligen Folgen beim Einschmelzen.
Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Chromgehalt 10 bis 50 % beträgt. In einem besondern Falle, bei dein Einschmelzen in Röntgenglas oder in das sogenannte "gali- natronglas" hat eine Legierung mit ungefähr 17 bis 20 % Chrom vollkommen genügt.
Kleine Verunreinigungen können im Chromeisen enthalten sein, ohne dass dadurch die Brauchbarkeit des Materials vermindert wird. Diese Verunreinigungen können einigen Einfluss auf den Ausdehnungskoeffizient ha ben, und die Zusammensetzung ist dann ent sprechend abzuändern.
Die Verunreinigungen können sich bereits in der Legierung befinden, wenn sie schon im Grundstoff enthalten waren, wie zum Beispiel Kohle in Eisen; es kann aber auch nötig sein, bei der Verschmelzung der beiden Metalle Chrom und Eisen, geringe Mengen bestimmter Zusätze, wie zum Beispiel Man gan oder Silizium, zu verwenden. Jedoch ist es immer erwünscht, d.ass der Prozentsatz der Verunreinigungen gering bleibt.
Die Dicke des 1Vletallringes darf, mit Uüeksicht auf .die Befestigung der Elektroden nicht gar zu gering ,genommen werden. Es hat sich aber gezeigt, dass Chromeisenringe sogar bei einer Dicke von 1 bis 2 mm noch sehr gut in Glas einschmelzbar sind, so d.a.ss sich auch in dieser Hinsieht keine einzige Schwierigkeit ergibt.
Ausser Chromeisen eignen sich auch an dere Metalle oder Legierungen zur Ausfüh rung der Erfindung. Wird zum Beispiel das in Amerika vielfach verwendete sogenannte "Pyregglas" benutzt, so kann auch Molybdäil oder Wolfram .angewendet werden: Falls Bleiglas oder Röntgenglas benützt wird, kann entgastes Nickeleiseil angewendet werden, während auch mit den sogenannton doppelten Ringen, die zum Beispiel aus Nickeleisen mit einer dünnen Platinschicht bestehen, gute Er gebnisse erzielt werden.
Platin eignet sich weniger für die Zwecke der Erfindung, ein mal weil es zu teuer ist, und dann weil Pla tinringe von grösserer Dicke, zum Beispiel von '/_ bis 1 mm, sehr schwer einschmelzbar sind.
Der Gebrauch von Chromeisen ist auch deshalb vorzuziehen, weil dieses Material im allgemeinen sehr wenig Gas aufnimmt und somit auch wenig Gas entwickelt, wenn es in derRöhre angebracht ist. MitRücksicht auf die Erzielung des erforderlichen hohen Va kuums in der Röhre ist dies ein wichtiger Vorteil.
Man kann .auch das Chromeisen vor dem Einbringen in die Röhre entgasen, zum Bei spiel durch Schmelzen im Vakuum; notwen dig ist dies jedoch nicht.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zur Befestigung der Elektroden bietet insbeson dere wichtige Vorteile, wenn sie mit einer Stromdurchführung verbunden wird, wie sie in der Glasröhre 3 angewendet ist. Das Innere dieser Glasröhre 3 ist nämlich durch zwei halbmondförmige Metallscheiben 18 und 19 verschlossen, mit denen auf beiden Seiten Stromzuführungsd.rähte 20 und 21 für den Glühfaden 17 verbunden sind.
Als Material für die Scheiben eignen sich ian allgemeinen die Metalle oder Legierungen, die beim Ein schmelzen keilte Gase entwickeln, gut am Glase haften und deren Ausdehnungskoeffi zient wenig von dem des Glases abweicht. Im allgemeinen können die gleichen Stoffe in Frage kommen, wie bereits für die Ringe G und 9 aufgeführt. Die an die Scheiben zu stellenden Anforderungen sind jedoch höher. weil ein vollkommen luftdichter Verschluss erzielt werden muss. Der Gebrauch von Chrom eisen von geeigneter Zusammensetzung bietet auch hier wieder grosse Vorteile.
Bezüglich der Eigensclia.ften des Chrom eisens ,gilt dasselbe wie bereits erwähnt.
Bei der Stromdurchführung, wie sie in der Glasröhre 3 angewendet ist, werden mehrere Scheiben eingeschmolzen, die über einen Teil ihrer Ränder durch Glas luftdicht miteinan der verbunden sind, während der Umfang des übrigen Teils ihrer Ränder dem Querschnitte, der Glasröhre entspricht. Der gesamte Um- fang-der Scheiben wird .gewöhnlich ein Kreis sein.
Übrigens kann man den Scheiben jede be liebige Form geben. Zweckmässig achtet man darauf, dass die Scheiben durch eine verhält- nismä.ssig dünne Glasschicht aneinanderge- schmolzen werden können, während der dann noch freie Teil des Randes von wenigstens einer der Scheiben in die Glasröhre einge schmolzen werden kann. Man kann auch den ganzen Rand einer oder mehrerer Scheiben mit der andern ,Scheibe bezw. den andern Scheiben verbinden.
Man kann zum Beispiel eine kreisförmige und eine ringförmige Scheibe durch eine ringförmige Glasschicht verbinden und darauf den Umfang der ring förmigen Scheibe mit der Glasröhre ver schmelzen. Zweckmässig besteht die Scheibe aus Kreisausschnitten oder Kreissegmenten. Obwohl nicht notwendig, ist es am einfach sten, ebene Scheiben zu verwenden, die man durch das umgebende Glas zu einer grösseren ebenen Scheibe vereinigt.
Bei der gleichzeitigen Einschmelzung der Scheiben in die Glasröhre empfiehlt es sich, die Scheiben vorher mit einer dünnen Glas schicht zu umgeben.
Die Stromzuführungsdrühte können in verschiedener Weise an den Scheiben befe stigt werden. Man kann sie durch die Schei ben hindurchführen und mit den Scheiben durch Löten, Schweissen, oder auf andere Weise verbinden. Dabei ist jedoch die Gefahr vorhanden, dass an der Durchführungsstelle eine Undiehtigkeit auftritt, und es empfiehlt sich daher, die Drähte auf beiden Seiten der Scheiben, wie in Fig. 1 dargestellt, zum Bei spiel durch Löten oder Schweissen zu befe stigen. Werden Chromeisenscheiben benutzt.
so ist es vorzuziehen, die an :den Scheiben be festigten Teile :der Drähte aus Nickel herzu- stellen. Dieses Metall lässt sich nämlich sehr gut und leicht durch Schweissen an Chrom eisen befestigen.
Die Veawendung des Chromeisens als DIa- terial für die Scheiben ist auch deshalb vor- teislhaft, weil dieses Metall praktisch nicht porös ist, so dass es möglich ist, ein dauern des hohes Vakuum innerhalb der Röhre zii erreichen.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 3 teilweise veranschaulicht. Hierbei ist eine Glasröhre 25 mit der '\Ä7aaidung der ei;ent- liohen, nicht dargestF-llten Entl.aderöhre ver schmolzen. Diese Wandung kaain aus Glas oder aus Metall bestehen. An dem Ende 25 der Röhre ist ein Ring 26 eingeschmölzen. mit dem die Elektrode durch Stützen 2 7 ver bunden ist.
Das Innere der Röhre 25 ist am andern Ende durch einen Fuss 29 luftdicht verschlossen, der in umgekehrter Richtung wie üblich angebracht ist. Diese Lage des Fusses bietet den Vorteil, dass der Kniff 31. in dem die Stromzuführun.gsdrähte 32 und 33 eingeschmolzen sind, weiter vom Glühfaden 34 entfernt ist, so dass er keine na,chteili hohe Temperatur erreicht.
In Fig. 4 ist, eine Entladeröhre mit drei Elektroden veranschaulicht, die alle auf der selben Seite der Röhre von einem Glasfusse getragen werden. Mit der Wandung 35 der Entladeröhre ist eine Glasröhre 36 vers-chniol- zen. Der Glühfaden 44 ist von seinen Stroni- zuführungsdräht.en getragen, die an halb mondförmigen, das Innere der Glasröhre 36 luftdicht verschliessenden Scheiben 45 und 46 befestigt sind.
Das Gitter 38 ist durch Stürzen 39 mit einem am Ende der Röhre 36 einge schmolzenen Mei:allring 37 verbunden. Mit dieser Röhre ist auch eine zweite Röhre 43 verschmolzen, an deren Ende ein Ring 42 ein geschmolzen ist. Dieser Ring trägt mittelst stabförmiger Träger 41 die Anode 40. Strom- zuführungsdrä.hte 47 und 48 für die Anode und das Gitter sind in bekannter Weise in die Röhrenwandung eingeschmolzen.
Auch die Art der Aufhängung des Glühfadens, die Bauart der Elektroden und deren Anordnung finit Bezug aufeinander sind bekannt.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform sche- inatisch dargestellt, bei der der Verbindungs teil zur Befestigung der Elektroden nicht ringförmig ist, sondern die Form eines Kreis bogens hat. An dein Ende der Röhre 50 sind hier zwei bogenförmige Verbindungsteile 51 und 52 eingeschmolzen, an denen Stützen 5 4 und 53 zu -r Befestigung der Elektroden be festigt sind. Dies kann auf irgend eine ge eignete Weise, z. B. durch Löten oder Schwei ssen, erfolgen.
Als Material für -die .Stützen kann bei allen Ausführungsformen der Erfindung Nickel angewendet weiden.
Die Anwendung des Chromeisens für die Stützen ist besonders zweckmässig, weil die geringe Wärmeleitungsfähigkeit dieses Ma terials einer schädlichen Wärmeableitung zum Glase vorbeugt.
Das Innere der Röhre 50 ist durch einen Fuss 55 luftdicht verschlossen, in dem die Stromdrähte 56 und 57 eingeschmolzen sind.
Eig. 8 ist eine Draufsicht und eine B.efe- stigungsvorrichtung, bei der die Verbindungs teile 61 und 62 die gleiche Foren. wie in Fig. 7 haben. Die Glasröhre wird hier jedoch durch drei sektorförmige Scheiben 58, 59 und 60 luftdicht verschlossen, die zum Beispiel zur Befestigung und Durchführung der Zufüh rungsdrähte für den Glühfaden und derjeni gen des Gitters dienen können.
,Schliesslich ist in Fig. 9 eine Anwendung der Erfindung auf Röntgenröhren dargestellt, wobei die Glühkathode der Erfindung gz- mäss befestigt ist. Mit der Wandung 65 der Röhre ist wieder eine Glasröhre 66 verschmol zen, an deren Ende ein Ring 67 eingeschmol zen ist. An diesem Ring sitzen Stützen 68, an deren Ende eine Sammelvorrichtung 69 befestigt ist.
Der spiralförmige Glühfaden 73 ist mit einem Ende an der Sammelvorrichtung und mit dem andern Ende (dem Mittelpunkt der :Spirale) ,an einem Zuführungsdraht 72 befestigt, .der in den Fuss 70 eingeschmolzen ist; der ,andere Zuführungsdraht 71 ist mit einer .der Stützen 68 verbunden. Auch zur Befestigung der Antikathode in einer Röntgenröhre kann der Grundgedanke der Erfindung angewendet werden.
Wenn die Antikathode in bekannter Weise -an einem Metallstab angebracht ist, kann man zum Beispiel diesen :Stab dadurch noch weiter be festigen, dass man ihn an einen plattenförmi- gen Verbindungsteil aus Chromeisen lötet oder ihn in anderer Weise daran befestigt. Der umgebogene Rand der Platte wird dann an dem Ende einer mit der Wandung der Röntgenröhre verschmolzenen Glasröhre ein geschmolzen. Damit die Einsehmelzstelle keine zu hohe Temperatur erreicht, können in dem plattenförmigen Teil einige Offnungen angebracht werden.
Bei .der Ausführungsform, die in Fig. 10 dargestellt ist, besteht der-Verbindungsteil aus einem ebenen Ringe 83 aus Chromeisen oder aus einem andern geeigneten metallischen Material. Mit dem Innenrande ist dieser Ring mit der Wand einer mit der Wandung der Entladeröhre luftdicht verschmolzenen Glas röhre 80 verschmolzen. Die Glasröhre ist bei 81 luftdicht verschlossen und in diesem Ver- schluss ist ein Stromzuführungsdraht 82 luft dicht eingeschmolzen.
Die Elektrode 85 ist in entsprechender Weise wie bei den andern Ausführungsformen durch Metallträger 8.1 mit dem Verbindungsteil 83 verbunden.
Es ist klar, @dass der Verbindungsteil auch an andern Stellen mit der Wandung der Ent- laderöhre verschmolzen werden kann; so kann man zum Beispiel den Rand eines ebenen Ringes mit dem Hals der Entladeröhre ver schmelzen.