DE735408C - Indirekt geheizte Metalldampfkathode fuer Entladungsroehren, bei welcher der Heizdraht dem Isolationsroehrchen dicht anliegt - Google Patents

Description

• Indirekt geheizte Nletalldampfkathode für Entladungsröhren, bei welcher der Heizdraht dem Isolationsröhrchen dicht anliegt Die Erfindung bezieht sich auf indirekt geheizte Metalldampfkathoden. Solche Kathoden bestehen bekanntlich aus einem gewendelten Heizdraht (meist Wolfraindraht), einem Isolierröhrchen (Porzellan oder sonstige metalloxydhaltige keramische Masse), aus der mit einer Ableitung `-ersehenen, meist metallischen Äquipotentialfläche (Nickel, Wolfram o. dgl.) und der Emissionsschicht (meist i3ariumo,xvd). Wenn solche Kathoden in Verstärkerröhren verwendet werden, so werden bei höherer Verstärkung mitunter kratzende und bei Wechselstroinheizung auch brummende Geräusche beobachtet.
• Es trifft nämlich der Metalldampf, z. B. Barium, naturgemäß nicht nur die zu aktivierende Emissionsschicht, sondern auch die freien Oberflächen des Isolationsröhrchen:. Während nun aber die Xquipotentialfläclie einen verschwindend geringen Widerstand hat, ist dies bei der dünnen, auf die Rohrenden aufstäubenden Schicht nicht der Fall. Sie lxsitzt vielmehr einen erheblichen Ohmschen Widerstand. Wenn also beispielsweise der von dem Heizstrom durchflossene Heizdraht an -iner Stelle an der Innenwand des Isolierröhrchens anliegt, wenn ferner das Isolie.-röhrchen eine gewisse Leitfähigkeit besitzt, und wenn endlich auf ihm ein Belag von metallischeni Barium entstanden ist, dessen Widerstand nicht verschwindend gering ist, so wird ein Teil des Heizstromes vom Heizdraht zur =lquipotentialfl<iche durch die Bariumschicht fließen und von der Äquipotentialflä che auf irgendeinem Weg zurück zu einem anderen Punkt des Heizstromkreises, beispielsweise durch irgendeine andere, weniger hochcmittierende Stelle des Isolationskörpers hindurch zu einem anderen Punkte des Heizdrahtes. Da die Bariumschicht auf dem Isolierröhrchen zugleich mit der Emissionsschicht auf der :@quipotentialfläclie erhitzt wird und mit dieser in leitender Verbindung steht, so wird sie ebenfalls emittieren. jedoch wird sich nunmehr die Spannungsschwankung infolge des hindurchfließenden geringen Bruchteiles des Heizstromes in ähnlicher Weise durch ein Brummen bemerkbar machen, wie dies an jeder von Wechselstrom durchflossenen Emissionskathode auftritt. z. B. bei direkt finit Wechselstrom geheizten Kathoden. Ein Rauschen entsteht an Stelle des BruminLns affenbar dann, wenn die Cbergangsstelle zwischen Heizfaden und Isolierröhrchen ihre Lage oder ihren `N-iderstand fortwährend ';clinell ändert.
• . Es sind bereits Röhren bekanntgeworden, welche zur Vermeidung von Brummstörungen indirekt geheizt sind und die innerhalb des :l(Iuipotentialröl)rcliens einen Heizfaden be-

  sitzen. welcher durch exakte Aufrechterhal-

  tung eines Abstandes gegen Berührung ge-

  sichert ist. Solche Anordnungen bieten den

  aul:Icrordentlichen Nachteil, daß sie durch das

  genaue linielialtcn der Abstände eine hohe

  Präzision bei der Herstellung erfordern bz-,v.

  eine hohe Ausschußzahl ergeben. Ferner sind

  auch Anordnungen bekanntgeworden, welche

  ein \Ietallrölirclien mit dein Röhrenkolben

  verschmelzen. Diese Anordnungen bieten

  jedoch durch die außerordentlich schwierige

  Einschmelzstelle der Massenfabrikation solche

  Schwierigkeiten, daß ihre Wirtschaftlichkeit

  c:rnstliaft in Frage gestellt ist.

  Gemäß der Erfindung wird durch die Gesamt-

  konstruktion des Systems, zu dem die Kathode

  gehört, das Auftreten der genannten Störun-

  gcti weitgehend beseitigt. !n der Figur ist in

  vergrößert(-in Maßstabe ein derartiges System

  beispieIsweise dargestellt. Gemäß der Erfin-

  ilung wird der gewendelte Heizdraht und das

  Isolierrölirclicn f> wesentlich länger gewählt

  als die Anode S und das Gitter cl. Das Gitter 9

  wird länger gewählt als die Anode B. Ferner

  tvird die _lquipotentialfläche 4 mindestens

  ,-h@n,o lang wie das Isolationsröhrchen :2 ge-

  macht, und endlich wird die Emissionsschicht 5

  in ihrer Längsausclebnung kiirzerals dieAnode 8

  gemacht, indem beispielsweise bei Schmier-

  kathoden die Schicht nur auf den mittleren

  innc-rhalb der Anode befindlichen Teil derÄqui-

  hotcntialfläclie aufgestrichen wird oder bei

  Reaktionskathoden der Reaktionsstoff, bei-

  spielsweise Wolfranio-,cd, nur innerhalb de,

  von clcr Anode umschlossenen Raumes aufge-

  bracht wird. Das Bariummetall wird beispiels-

  weise in der Kammer io der Anode angeordnet

  finit einer C>fnung nach der Kathode zu. Da;

  atifst*iulitnde Barium trifft nun vorwiegend

  den iiincrhalb der Anode befindlichen Teil der

  Kathode. Außerhalb der Anode verliert sich

  einerseits der Bariumdainpf sofort in den

  IZöhrenrauin, ohne sich wesentlich auf die

  l@.nclen des Isolationsröhrchens niederzuschla-

  gen. Anderseits hat inan hier die Wahl, ent-

  weder durch besonders starke Erhitzung der

  Enden, wie in der Figur links gezeichnet, das

  auf die Äquipotentialflä cbe q. in metallischer

  Forin aufdampfende Barium abzudampfen,

  oder, wie (lies in der Figur auf der rechten

  Seite gezeichnet ist, durch genügende Kühl-

  haltung derEnden die Emission zu vermeiden.

  Röhrensysteme nach der Figur sind mecha-

  nisch leicht lierstellbar und von den erwähnten

  Stö rangen völlig frei.

  Geni@iß der weiteren Erfindung wird das

  IZiiIii-rlien 2 aus 1Ietalloxyden gebildet, die

  derart gewählt werden, daß sie selbst in erhitztem Zustande nicht durch metallische: I-',arium reduziert «-erden. Zum Beispiel wird \lagncsiumoxyd von Barium nicht reduziert. IZCines Magnesiumoxyd ist jedoch keramisch schwer zu bearbeiten. Man muß jedoch darauf achten. daß nur solche Zusätze gewählt «-erden, die von Barium nicht reduziert werden, beispielsweise Caesiumoxyd. Dagegen sind die üblichen Zusätze, wie Eisen-, Nickel-oder Titanoxyd, strengstens zu vermeiden.
• Wird jedoch das Isolationsröhrchen aus ;in sich von Barium reduzierbaren Stoffen gemacht, so, erweist sich ein Bestreichen mit Graphit als für den Erfindungszweck geeignet, wc.°il hiermit einerseits eine weitere Herabsetzung der Temperatur infolge der verbesserten Strahlungseigenschaften, anderseits ein Schutz der Jsolationsoherfläche bewirkt werden kann. Solche Maßnahmen sind an sich bekannt.

Claims (1)

1. PATLX TANS PI:U CH: i. Indirekt gelieiztelletalldanipfl:<ttliode für lntlaclungsröliren, bei welcher der 1--Ieizdralit dem Isolaticnsrölirclien dicht anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der gewcndelte Heizdraht und das Isolierriihr- chen eine größere Länge aufweist als Gitter und Anode. daß die :@quipotenti;tl- fläche mindestens ebenso lang feie das I so- lierröhrchcn ist, und daß die Länge der Emissionsschicht aufdemmittlerenTeilder _icIuipotentialfläche kürzer ist als die Anode. 2. Indirekt geheizteMetalldanipfkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Enden des Äqui- potentialrölirclieVs so hoch gehalten ist. dall an diesen Enclen eine Abdanipfung des bei der Herstellung niedergeschlagenen Ba- riums erfolgt, ohne daß eine Abdanipfung de r Emissionsschicht auf der mittleren _@cIuipotcntialfläclie erfolgt. 3. Metalldampfkathode nach Anspruch i und oder z, dadurch gekennzeichnet, dall das I solierrolir aus einem von dein atifge- st:iubten Metall nicht reduzierbaren Werk- stoa, bcispielswuise aus Magnesimnowd mit Zusatz von Caesitinioxyd, besteht. r d. Indirekt gelieizte3,Ietalldainpfkatliocle nach Anspruch i und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dalli auf die freien Enden des :@cluipotentialrölircheiis vor der Verdampfung des Ernissionsinetalls Gra- phit aufgebracht ist.