DE965882C

DE965882C - Gasentladungsroehre mit kalter Kathode

Info

Publication number: DE965882C
Application number: DEH17293A
Authority: DE
Inventors: Raymond Richard Back
Original assignee: Hivac Ltd
Current assignee: Hivac Ltd
Priority date: 1952-09-11
Filing date: 1953-08-05
Publication date: 1957-06-27

Description

AUSGEGEBEN AM 27. JUNI 1957

H 17293 VIIIc/21g

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsröhre vom Relais-Typ mit kalter Kathode, einer Anode sowie einer Zündelektrode, durch welche die Entladung zwischen der Kathode und der Anode durch Anlegen einer Steuerspaninung an die Zündelektrode eingeleitet wird.

Derartige Relaisröhren werden für verschiedene Zwecke allgemein gebraucht und sind in den verschiedensten Formen je nach ihrem Verwendungszweck gebaut worden. Es ist eine Röhre bekannt, welche eine stabförmige Anode und eine Kathode in Form eines Hutes besitzt, welche koaxial, aber in einem Abstand vom Ende des Anodenstabes zusammen mit einer Zündelektrode angeordnet ist, die in der Nähe der Kathode zwischen dieser und der Anode liegt. Bei einer anderen bekannten Bauweise hat die Anode die Form eines kurzen Metallrohres, das in einer sie umgebenden Röhre aus isolierendem Material eingesenkt ist. Die Kathode wird in diesem Fall von einem Paar radial gerichteter Platten gebildet, welche in derselben Ebene wie die Endfläche des Anodenrohres liegen,, während die Zündelektrode die Form eines die Kathodenplatten und die Anode umgebenden Rohres hat, dessen. Endwand eine öffnung besitzt, aus welcher das obenerwähnte isolierende Rohr heraussteht. Bei

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einer weiteren bekannten Bauweise, welche sich als Abstimmungsanzeiger für Rundfunkgeräte eignet, besteht die Kathode aus einem in Form einer Spiralschnecke gewundenen Draht, während die damit zusammen arbeitende Anode und die Schaltelektroden die Form von kurzen Drahtstümpfen haben, die auf gegenüberliegenden Seiten der Kathode an deren: Ende geringsten Durchmessers hervorstehen. Es ist eine weitere Röhre ähnlicher ίο Art bekannt, welche aber eine geheizte Kathode in Form eines Hohlzylinders und eine damit zusammen arbeitende Anode in Form einer Scheibe, welche koaxial, aber in einem großen Abstand von der Kathode angeordnet ist, sowie eine Zündelektrode in Form eines kurzen Rohres oder eines ebenfalls mit der Kathode und der Anode koaxialen Ringes besitzt, welche zwischen ihnen angeordnet ist.

Gegenstand der Erfindung bildet eine Relaisröhre der erwähnten Art, welche für einen gegebenen Entladungsstrom verhältnismäßig klein ist und bei welcher die selbsterzeugten Rauschspannungen einen geringen Wert haben, und zwar auch bei stark schwankenden Werten des Entladungsstromes zwischen Kathode und Anode. Hierdurch ist eine Vorrichtung geschaffen, welche sich besonders zur Steuerung der Sprechstromwege in Fernsprechschaltungen eignet, wie z.B. bei elektrischen Fernsprechschaltsystemen, wo eine große Anzahl von Röhren auf dem geringstmöglichen Räume untergebracht werden muß und wo der Entladungsstroni infolge der Sprachmodulation an sich innerhalb eines großen Bereiches schwankt und wo die selbsterzeugte Rauschspannung niedrig sein muß, auch wenn der Entladungsstrom selbst einen geringen Wert hat.

Es wurde festgestellt, daß das selbsterzeugte Rauschen bei solchen Entladungsröhren auf das Wandern der Entladung über mehrere Stellen auf der Kathode zurückzuführen ist, wobei ein solches Wandern besonders in Erscheinung tritt und unangenehm ist, wenn der Entladungsstrom einen niedrigen Wert und der Entladungsfleck eine entsprechend geringe Größe hat. Um ein solches Wandern zu vermeiden, muß der Elektrodenaufbau der Röhre derart konstruiert sein, daß nur ein einziger Entladungsweg geringster Länge zwischen Anode und Kathode vorhanden ist. Die Forderung, daß die Röhre gleichzeitig starke Entladungsströme gestattet, d. h. solche hoher Amplituden-' modulation, fordert eine große Gesamtoberfläche der Kathode.

Diesen Anforderungen wird gemäß der Erfindung genügt, indem die Kathode die Form eines gewundenen Leiters hat, der derart angebracht ist, daß er koaxial zu der damit zusammen arbeitenden Anode, jedoch in einem Abstand von dieser Anode liegt, welche die Form eines Stabes hat, dessen Arbeitsfläche der Kathode am nächsten liegt und etwas in ein sie umgebendes Rohr aus isolierendem Stoff eingesenkt ist.

Auf Grund dieser Bauweise erfolgt die Entladung, wenn der Entladungsstrom seinen niedrigsten Wert hat, auf einer kleinen Fläche am Ende der Windung der Kathodenschnecke, welche der Anode am nächsten liegt, und bleibt fest an dieser Stelle. Mit Zunahme des Entladungsstromes erstreckt sich die Glimmentladumgsfläche glatt und, ohne in irgendeiner Weise zu wandern, über eine zunehmende Strecke der Kathodenschnecke, bis sie bei dem stärksten Entladungsstrom sämtliche Kathodenwindungen ganz bedeckt.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung wird eine Ausführungsform an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Hierin zeigt

Fig. ι eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entladungsröhre,

Fig. 2 eine Qucrschnittansicht nach der Linie H-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Teilansicht der Elektroden und ihrer Befestigung.

Die dargestellte Ausführungsform besteht aus einem röhrenförmigen Glasmantel 10, der an einem Ende mit dem üblichen flachen Quetschfuß 11 und am anderen mit einem Abschmelzstutzen versehen ist. Von diesem Quetschfußabschnitt 11 eistreckt sich über etwa die Hälfte der Axiallänge der Röhre ein Glasschaft 12, der mit dem Röhrenmantel 10 koaxial angeordnet und an seinem oberen Ende 'mit einer Plattform bzw. einem Knopf 13 vom größerem Durchmesser versehen ist. Dieser bildet einen Träger sowohl zur Anbringung der Kathode 14 und der Zündelektrode 15 der Röhre als auch eines Getterelementes 16.

Die Kathode 14 hat die Form einer Drahtschnecke mit ungefähr eineinhalb oder zwei Windungen und liegt in der Nähe des abgeschmolzenen Endes der Röhre 10 koaxial zu deren Bohrung. Die Schnecke wird von zwei Stützdrähten 17 und 17 _a getragen, welche sich parallel zur Achse der Röhre an zwei bezüglich derselben diametral entgegengesetzten Punkten nach unten erstrecken und in die obenerwähnte Plattform 13 eingeschmolzen sind. Der Draht 17 setzt sich durch die Plattform fort und verläuft längs des Schaftes 12 durch den Quetschfuß 11, um einen äußeren· Anschlußdraht zu bilden.

Die Kathode 14 kann aus einem Draht von kreisförmigem Querschnitt bestehen, er wird jedoch vorzugsweise aus einem abgeflachten oder bandartigen, von rechteckigem Querschnitt wie'dem dargestellten angefertigt. Dieses Band ist derart angeordnet, daß seine im Querschnitt längere Seite senkrecht zur gemeinsamen Achse der Kathodenschnecke und der Röhre liegt.

Der Zentralschaft 12 ist von der oberen Fläche der Plattform 13 nach unten auf etwa seiner halben Länge mit einer Axialbohrung 18 versehen. In dieser Bohrung liegt die Anode in Form einer stabartigen Spitze 19, die mit einem Anschlußdraht 20 verbunden ist.. Er geht durch den restlichen vollen Teil des Schaftes 12 nach unten und durch den Quetschfußabschnitt 11 als weiterer Anschlußdraht nach außen. Das oberste Ende der Spitze 19 ist einige Millimeter unter die obere Fläche der Plattform 13 eingesenkt, so daß die Anode von einem Rohr aus Isoliermaterial umgeben ist.

Die Steuer- oder Zündelektrode 15. hat die Form eines Drahtringes, dessen mittlerer Durchmesser eher geringer als derjenige der Kathodenschnecke 14 ist und der koaxial mit der Achse der Kathode und des Rohres unter dem unteren Ende der Kathode zwischen dieser und der Anode 19 angeordnet ist. Diese Zündelektrode ist auf einem ebenfalls in die Plattform 13 eingeschmolzenen Stützdraht 21 angebracht, der sich als Anschlußleitung nach unten erstreckt, die längs des Zentralschaftes 12 und dann durch den Quetschfuß 11 nach außen verläuft.

Die· Röhre ist mit einer gasförmigen Mischung von Neon und Argon gefüllt und die Kathode, wie üblich, mit einem Stoff mit geringer Austrittsarbeit überzogen. Die verschiedenen Stützdrähte sind mit einem Isolierstoff überzogen, um unerwünschte Entladungen zu verhindern.

Natürlich können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. So kann die Kathode z. B. statt schneckenförmig spiralig oder bei einer anderen Abänderung eine Kombination einer Schnecke und einer Spirale sein.

Die erfindungsgemäße "Bauweise ist besonders zur Herstellung von Röhren der sogenannten SubMiniatur-Größen geeignet, d. h. mit einem Röhrendurchmesser von etwa 1 cm und einer Röhrenlänge von etwa 2V2 cm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Gasentladungsröhre vom Relais-Typ mit kalter Kathode, einer Anode sowie einer Zündelektrode, durch welche die Entladung zwischen der Kathode und der Anode durch Anlegen einer Steuerspannung an die Zündelektrode eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (14) die Form eines gewundenen Leiters hat, der derart angebracht ist,, daß er koaxial zu der damit zusammen arbeitenden Anode (19), jedoch in einem Abstand von dieser Anode (19) liegt, welche die Form eines Stabes hat, dessen Arbeitsfläche der Kathode (14) am nächsten liegt und etwas in ein sie umgebendes Rohr (18) aus isolierendem Stoff eingesenkt ist.
2. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewundene, die Kathode (14) bildende Leiter einen schneckenförmigen Teil besitzt.
3. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewundene, die Kathode (14) bildende Leiter einen spiraligen Teil besitzt.
4. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewundene, die Kathode (14) bildende Leiter schneckenförmig-spiralig ausgebildet ist.
5. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (15) aus einem Drahtring besteht, der mit der Kathode (14) und der Anode (19) . koaxial angeordnet ist und zwischen diesen Elektroden liegt.
6. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (14) aus einem Bandmaterial besteht, d. h. einen abgeflachten Querschnitt hat, dessen längere Seite senkrecht zur gemeinsamen Achse der Anode (19) und der Kathode (14) liegt.
7. Gasentladungsröhre mit kalter Kathode gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenaufbau von Stützdrähten (17, iy_a, 21) getragen wird, welche in einer Plattform (13) eingeschmolzen sind, die einen Teil des genannten isolierenden Rohres (18) bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2451556, 2457004,

2 457 891; britische Patentschrift Nr. 562 178;
deutsche Patentschrift Nr. 209 969.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©609 738/280 12.56 (709 562/118 6. 57)