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Rohrenalterung - Weiterentwicklung der Langlebensdauerröhren
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Roy Johnson
21.Jul.09 |
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In den fünfziger Jahren wurden zuverlässige Röhren für die Unterwasserverstärker in den Seekabeln der interkontinentalen Telefonverbindungen erforderlich. Obgleich Röhren dafür schon längere Zeit verwendet wurden, schien eine Überarbeitung durch die Forschungsabteilung der Britischen Postbehörde nötig.
Bis dahin erreichte man Zuverlässigkeit bei Röhren durch große Elektrodenabstände, um Kurzschlüsse und Leckströme zu vermeiden. Ausserdem verlangsamt eine größere Kathodenoberfläche das Nachlassen der Emission. Dadurch muss aber geringere Verstärkung in Kauf genommen werden, was wiederum mehr Verstärkerstufen erfordert.
Man fand heraus, dass der (wenn auch langsame) Verstärkungsverlust auf zwei Ursachen zurückzuführen war:
- zum einen die langsame Zerstörung des Kathodenmaterials durch Gasreste
- und zum anderen das Ansteigen des Übergangswiderstandes zwischen Kathodenmaterial und dem darunter liegenden Nickelröhrchen.
Gasreste resultieren aus Schwachpunkten bei der Röhrenherstellung und in der Materialbehandlung. Aber auch später werden "Gasblasen" frei aus mikroskopisch rauhen Oberfächen und Schweissstellen.
Der steigende Übergangswiderstand ließ sich zurückführen auf die Bildung einer Widerstandsschicht zwischen der Bariumoxidschicht und dem Trägerröhrchen aus Nickel. Der zusätzliche Kathodenwiderstand wirkte als Gegenkopplung und reduzierte die Verstärkung. Abhilfe schaffte der Ersatz des Nickels durch Platin hohen Reinheitsgrades.
Es war auch möglich, die Elektrodenstruktur zu verkleinern und durch geringere Abstände die Steilheit auf 6 mA/V zu steigern, gegenüber 2 mA/V bei den Vorgängern. Ein weiterer Vorteil bestand darin, dass verringerte Heizleistung dünnere Kabeladern zuließ.
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In der Folge wurden solche Röhren von STC (Standard Telephones and Cable) als Typ 6P12 hergestellt und zuerst für Transatlantikkabel eingesetzt, wo sie sich als sehr zuverlässig bewährten.
Many thanks to the kindness of Konrad Birkner and Robert Latzel for the translation from the English. |
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