CH156256A - Dampfentladungsröhre mit einer Glühkathode und einer bei der Betriebstemperatur der Röhre verdampfenden Füllung. - Google Patents

Description

      Dampfentladungsröhre    mit einer Glühkathode und einer bei der     Betriebstemperatur     der Röhre verdampfenden Füllung. .    Die Erfindung bezieht sich auf Dampf  entladungsröhren mit Glühkathode und einem  Füllmaterial, wie zum Beispiel     Quecksilber,          Alkalimetall    und dergleichen, das während  des Betriebes der Röhre lebhaft verdampft.  



  Der günstigste Dampfdruck beim Be  triebe gewisser     Formen    solcher     Dampfent-          ladungsröhren,    zum Beispiel Gleichrichter,  beträgt weniger als     1/1o    mm Quecksilberdruck.  Die Lebensdauer einer Glühkathode, insbe  sondere einer mit Elektronen aktivem Mate  rial bedeckten ist jedoch bei solchen geringen  Drücken kürzer als bei höheren Drücken.  



  Erfindungsgemäss ist nun in einer der  artigen     Dampfentladungsröhre    mit     Glüh-          kathode    die Anordnung so getroffen, dass der  Druck der Gas-     bezw.    Dampffüllung in der  Umgebung der     Glühkathode    höher gehalten  wird als in der Entladungsbahn und dadurch  die Vorteile des geringen Druckes für die  Entladung mit denen des höheren Druckes    zum Schutz der     Glühkathode    vereinigt wer  den.  



  Die Erfindung soll anhand der Zeichnung  näher erläutert werden.  



       Abb.    1 zeigt die     Seitenansicht    eine  Gleichrichters mit Metallhülle gemäss der Er  findung und einzelne seiner Teile im Schnitt,       Abb.    2 einen entsprechenden Gleichrichter  mit Glashülle.  



  In     Abb.    1 bedeutet 1 eine     Metallkammer     mit zwei aufgesetzten Röhren 2 und 3, die  die Anoden 4 und 5 enthalten. Diese Anoden  sind üblicherweise mit eingeschmolzenen Ein  führungsleitern 6, und 7 verbunden. Am  Boden der Metallkammer 1 befindet sich eine  angesetzte Kammer 10, die mit einem die  Wärme und Elektrizität schlecht leitendem  Material 11, wie zum     Beispiel    Aluminium  oxyd,     Magnesiumoxyd    oder Quarz, ausgeklei  det ist. In der Kammer 10 befindet sich die  Glühkathode, die mit einem     Erdalkalioxyd,          einem    Edelmetall. oder einem andern die      Elektronenemission erhöhenden Überzug ver  sehen ist.

   Die Kathode besteht aus einer  Hülse 12 aus Nickel, Eisen oder einem an  dern geeigneten Material, und besitzt in  ihrem einspringenden Bodenteil ein     Heizele-          ment    13. Diese Heizspirale, zum Beispiel ein       Wolframdraht,    ist mit dem einen Ende an  den Leiter     1I,    mit dein andern Ende an die  Hülse 12 angeschlossen, die ihrerseits mit  dem Leiter 1.5 verbunden ist. Die Leiter 14  und 15 sind in rohrförmige Ansätze 16 und  17 mit Hilfe von Glasstöpseln oder derglei  chen eingeschmolzen.  



  In dem schalenförmigen Teil der Kathode  befindet sich ein Vorrat von     verdampfbarem     Material, wie zum Beispiel Quecksilber oder       Alkalimetall.    Während des     Betriebes,    wenn  die Kathode auf eine Betriebstemperatur von  etwa 1200' gebracht ist, verdampft ein Teil  des Quecksilbers und der Dampf entweicht  durch den Hals 21 in die Hauptkammer des  Gleichrichters, wo er an die kühlenden       MTä.nde    gelangt und sich kondensiert. Der  Druck des Quecksilberdampfes in der unmit  telbaren Nähe der Kathode in der Kammer  10 ist wesentlich höher als der Druck des  Quecksilberdampfes in der Hauptkammer des  Gleichrichters.

   Das in der     Hauptkammer     kondensierte Quecksilber gelangt infolge  seiner eigenen Schwere in die geheizte Katho  denkammer zurück, wo es von neuem ver  dampft und so den gewünschten Quecksilber  dampfdruck in unmittelbarer Nähe der  Kathode aufrechterhält.  



  Das isolierende Futter 11, der Kathoden  kammer hält die an der Kathode erzeugte  Wärme zusammen und schützt zugleich die  Metallhülse gegen die von der Kathode er  zeugte hohe Temperatur, vor allem die Ein  schnürung 21 oberhalb der Kathode, wo die  Entladung     bezw.    der Lichtbogen verhältnis  mässig dicht ist und eine lebhafte Wiederver  einigung von Elektronen und positiven Ionen  stattfindet. Infolge des hohen Quecksilber  dampfdruckes in unmittelbarer Nähe der Ka  thode wird die     Zerstäubung    des aktiven Ma  terials an der Kathodenoberfläche, sowie des  als     Unterlagematerial    der Kathode dienenden    Nickels oder andern     Metalles,    verzögert und  damit die Lebensdauer der Kathode ver  längert.

   Es ist festgestellt, dass die Lebens  dauer einer Kathode von weniger als<B>100</B>  Brennstunden auf mehrere 1000     Brennstun-          den    erhöht werden kann, wenn der Druck des  umgebenden Gases von wenigen     Mikrons    auf  etwa l00     Mikrons    gesteigert wird. Der     Queck-          silberdampfdruck    in der     Hauptentladungs-          bahn    des Gleichrichters ist nach Massgabe der  gleichzurichtenden Spannung zu wählen, und  wird durch die Grösse und die Temperatur  der Hauptkammer bestimmt.

   Im allgemeinen  sollte der Druck des Gleichrichters in der  Hauptkammer 50 bis 100     Mikrons    nicht  wesentlich überschreiten, während der Dampf  druck in der Hilfskammer mindestens das  Mehrfache des Druckes der Hauptkammer be  tragen sollte und beträchtlich höher sein  kann.  



  Bei dem Gleichrichter der     Abb.    2 besteht       das    Hauptgefäss 23 aus Glas. Die Anoden 24,  25 und ihre Zuführungen 26 und 27 sind in  Glasfüsse 28, 29 in der üblichen Weise ein  geschmolzen. Die Hülse 30 der Kathode wird  von den in den Glasfuss 33 eingeschmolzenen       Leitern    31 und 32 getragen. Während des  Betriebes können diese beiden Leiter mitein  ander verbunden werden. Das     Kathoden-          heizelement    34 ist mit seinem einen Ende mit  der Hülse 30 verbunden, wie bei der Anord  nung der     Abb.    1. Das andere Ende dagegen  ist an den Leiter 35 angeschlossen, der eben  falls in den Fuss 33 eingeschmolzen ist.

   Die  Hülse 30 ist mit einer Substanz, die eine ge  ringe     Elektronenaustrittsarbeit    aufweist, zum  Beispiel     Bariumoxyd    oder andern Erdalka  lien, bedeckt, wie bei der Anordnung der       Abb.    1. An der Kathodenhülse ist eine  schräg abwärts     geneigte    Metallplatte     W    be  festigt, die die kondensierten Quecksilber  tropfen von der Kathodenoberfläche fort zu  Öffnungen 37 hinlenkt, durch die sie in die  Ansatzkammer 38     zurückgelangen.    Diese  Kammer enthält einen     Quecksilbervorrat    39,  der durch die Kathodenwärme verdampft und  einen verhältnismässig hohen Dampfdruck in  der Kathodenkammer 3,8 erzeugt.

   Der Dampf      dringt durch die Öffnungen 37 in die Haupt  kammer und nimmt dort einen geringeren  Druck an, wie bereits im Zusammenhang mit  der Anordnung nach     Abb.    1 auseinander  gesetzt ist.

Claims (1)

1. 'PATENTANSPRUCH: Dampfentladungsröhre mit einer Glüh kathode und einer bei der Betriebstemperatur der Röhre verdampfenden Füllung, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck der Füllung in der Umgebung der Kathode höher als in der übrigen Entladungsbahn ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Dampfentladungsröhre nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre aus einer Hauptkammer und einer mit ihr durch eine enge Öffnung in Ver bindung stehenden Hilfskammer besteht, in der die Glühkathode und die verdampf- bare Füllung untergebracht sind.

   2. Dampfentladungsröhre nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die EMI0003.0009 Wände <SEP> der <SEP> Hauptkammer <SEP> auf <SEP> einer <SEP> der artigen <SEP> Temperatur <SEP> gehalten <SEP> sind <SEP> und <SEP> der artig <SEP> abgeschrägt <SEP> sind, <SEP> dass <SEP> das <SEP> Queck silber <SEP> an <SEP> den <SEP> Wänden <SEP> kondensiert <SEP> und <SEP> in <tb> die <SEP> am <SEP> untern <SEP> Ende <SEP> der <SEP> Hauptkaminer <SEP> be findliche <SEP> Hilfskammer <SEP> zurückfliesst. <tb> B.

   <SEP> Dampfentladungsröhre <SEP> nach <SEP> Unteran spruch <SEP> 2, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> dic <tb> Kathode <SEP> als <SEP> eine <SEP> Hülse <SEP> ausgebildet <SEP> ist, <SEP> in <tb> deren <SEP> einspringenden <SEP> Bodenteil <SEP> das <SEP> Heiz element <SEP> untergebracht <SEP> ist. <tb> 1. <SEP> Dampfentladungsröhre <SEP> nach <SEP> Unteran spruch <SEP> 3, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> an <tb> dem <SEP> obern <SEP> Rande <SEP> der <SEP> Kathodenhülse <SEP> ein <tb> schräg;

   <SEP> abwärts <SEP> geneigtes <SEP> 111etallblech <SEP> an gebracht <SEP> ist. <tb> 5. <SEP> Dampfentladungsröhre <SEP> nach <SEP> Unteran spruch <SEP> .t, <SEP> insbesondere <SEP> mit <SEP> 1,#'ietallhiille, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Kathoden kammer <SEP> mit <SEP> einem <SEP> isolierenden <SEP> Futter <tb> ausgekleidet <SEP> ist.