CH172859A - Entladungsapparat mit Quecksilberdampffüllung und mit einer fremdgeheizten Glühkathode mit hoher Stromdichte. - Google Patents

Description

  Entladungsapparat mit     Quecksilberdampffüllnng    und mit einer fremdgeheizten       Glühkathode    mit hoher Stromdichte.    Bei Inbetriebsetzung eines Entladungs  apparates mit     Quecksilberdampffüllung    und  mit einer fremdgeheizten Glühkathode mit  hoher Stromdichte (5 A/cm 2), insbesondere  aus dem kalten Zustand heraus, ist die  durch die Fremdheizung erzeugte     Dampf-          d-Mhte    in der Nähe der Glühkathoden sehr  klein. Infolge der kleinen Dampfdichte ist       aber    die Erzeugung positiver     Jonen    so ge  ring, dass die negative Raumladung an der  Kathode nicht kompensiert wird, der Span  nungsabfall wird also bei grossen Strom  dichten sehr hoch.

   Anderseits erzeugt die  grosse Stromdichte ein heftiges     Jonenbom-          bardement,    wodurch die aktive Schicht der       Glühkathode    rasch zerstört wird. 'Hau muss       also    vor Inbetriebsetzung eines Hochstrom  glühkathodenapparätes abwarten, bis die  Dampfdichte in der Nähe der Kathode den  Wert erreicht hat, dass der     Fntladungsappa-          rat    mit den erforderlichen Strömen ohne       GeAhrdung    der Glühkathode belastet wer  den kann.

   Es muss also dafür gesorgt werden,    dass in der Umgebung der Glühkathode eine  Dampfdichte solcher Grösse vorhanden ist,  dass die Glühkathode vor Zerstörungen ge  schützt ist, wobei aber im übrigen Gefässteil  die Dampfdichte wesentlich geringer zu  halten ist. Zur     Erreichung    dieses Zweckes  und um die     Anlasszeit    zu verkürzen, hat man  bereits vorgeschlagen, die     Glühkathode    in       unmittelbarer        Nähe    eines     Quecksilbersumpfes     anzuordnen und diesen durch die Fremd  heizung der Glühkathode zu heizen.

   Ferner  ist es bekannt, ausserhalb des     Entladuügs-          gefässes    einen     Quecksilberbehälter    anzuord  nen, der beheizt wird und mit dem     Queck-          silbersumpf    im Gefässinnern kommuniziert,  und von dem aus die Glühkathode mittelst  eines Rohres     beblasen    wird.  



  Die erstgenannte     Einrichtung    genügt nicht  zur Erzielung des     angestrebten    Zweckes.  Die bekannte     Einrichtung    für     Blas    Anblasen  der Glühkathode mit Quecksilberdampf hat  den Nachteil, dass der Dampf     ungleichmässig     über die Kathode verteilt wird; an der      vom     Blasstrom    getroffenen Stelle der     Glüh-          kathode    herrscht hierbei die grösste Dampf  konzentration. Da die Entladung vorzugs  weise an der Stelle grösster Dampfdichte an  setzt, wird also die Glühkathode an dieser  Stelle stark belastet und rasch zerstört.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun ein  Entladungsapparat mit Quecksilberdampf  füllung und mit einer fremdgeheizten  Glühkathode mit hoher Stromdichte, wo  bei in unmittelbarer Nähe der Glühkathode  durch dauernde     Zufübrung    eines     Queck-          silberdampfstromes    eine grosse Dampfdichte  erzeugt wird, und bei dem die geschilderten  Nachteile dadurch beseitigt werden, dass der  Kathodenkörper als Brause für den Queck  silberdampf     ausgebildet    ist.  



  In der     Zeichnung    ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung schematisch unter  Weglassung der für das     Verständnis    der Er  findung unwesentlichen     Konstruktionsteile     an einem     Entladeapparat    mit Metallgehäuse  dargestellt.  



  Mit a ist das Eisengehäuse des Entlade  gefässes bezeichnet, das in der bei     Gleich-          richtern.        bekannten    Weise einen Queck  silbersumpf b an der tiefsten Stelle des Ge  häuses enthält und in den am Gehäuse kon  densiertes     Quecksilber    zurückfliesst. Die  Glühkathode     e    besteht aus einem schwer  schmelzbaren     aktivierten        Körper,    (z. B.

         Graphit,        Molybdän,    Wolfram     etc.)    der Reiz  spirale d, dem Eisenbolzen g     mit    breitem  Kopfteil für die Stromzufuhr und dem Ab  leitungsbolzen     h.    Letztere sind durch den  Quecksilbersumpf und das Metallgehäuse  isoliert hindurchgeführt und gegen das Ge  häuse abgedichtet.

   Das beheizbare Queck  silbergefäss     i    ausserhalb des Entladungs  gefässes steht     mit    dem Quecksilbersumpf  durch das Rohr k in     kommmunizierender          Verbindung    und über die Rohre     m,        n.    mit  der     Längsbohrung    t im     Glühkathodenkörper     c.

   Mit     2c        sind    den     Glühkathodenkörper    quer  durchsetzende Bohrungen bezeichnet, die mit  der     Längsbohrung    t in Verbindung stehen  und     in    beliebiger     Anordnung    auf der  Mantelfläche des     Glühkathodenkörpers    oder    einem Teil desselben endigen, so dass die  Glühkathode die Form einer Brause erhält.  Das Rohr     rt.    aus Quarz steht     mit    dem Eisen  rohr<B>in</B> in längsbeweglicher Verbindung, so  dass ein Bruch des Quarzrohres infolge von  Wärmedehnungen vermieden ist.

   Mit o ist  ein Einsatz im Quecksilbersumpf b bezeich  net, der das Eindringen von Schmutzteil  chen in das Gefäss     i    verhindert.<I>p</I> ist die  Heizspirale für letzteres. r ist ein     Ab-          scheider    für     Quecksilbertropfen    aus dem im  Gefäss i erzeugten     Quecksilberdampfstrom.     Dieser     Abscheider        kann    auch in der Leitung       in    liegen und gegebenenfalls ein Sieb sein.  



  Der durch     Beheizung    des Quecksilbers  im Gefäss i erzeugte Quecksilberdampf ge  langt über die Rohre     -m,        n    in die Bohrung  t der Glühkathode c und strömt über die       Querbohrungen        u    wie aus einer Brause her  vor, so dass die Glühkathode auf der     mit          Bohrungen        -u    versehenen Oberfläche mit       einer    gleichmässigen     Quecksilberdampfwolke     eingehüllt ist. Die Anzahl der Querboh  rungen     u    und ihre Neigung zur Längsboh  rung t kann beliebig gewählt werden.

   Man  kann den     Querbohrungen    bei     Verwendung     einer stehenden Glühkathode eine gegen den  Fuss geneigte Richtung geben, wie darge  stellt.  



  Die Glühkathode gemäss der Erfindung  kann in gleicher Weise bei     ein-    oder     mehr-          anodigen    Entladungsapparaten verwendet  werden, die sowohl ein Eisengehäuse, wie  beim Ausführungsbeispiel, als auch ein  Glasgehäuse besitzen können.  



  Durch die Ausbildung der Glühkathode  als Brause für den     Quecksilberdampf    wird  demnach eine gleichmässige Dampfdichte um  die Kathode herum erzeugt, so dass die       Emission    ebenfalls gleichmässig auf der  Kathodenfläche ist. Die     Belastung    der Ka  thode ist also an allen Stellen gleichmässig,  so dass die Lebensdauer der Glühkathode und       damit    des     Entladeapparates    erhöht ist.  



  Zur Verbesserung der     Blasung    ist es  zweckmässig, dass das     Rückführungsrohr     k vom     Quecksilbersumpf    zum heizbaren  Quecksilberbehälter     i    eine solche Höhe hat,           dass    ein     Quecksilberdampfdruck    von     einigen          Zentimeter    Höhe erzielt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Entladungsapparat mit Quecksilberdampf- füllung und mit einer fremdgeheizten Glüh- kathode mit hoher Stromdichte, wobei in un mittelbarer Nähe der Glühkathode durch dauernde Zuführung eines Quecksilber dampfstromes eine grosse Dampfdichte er zeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenkörper als Brause für den Quecksilberdampf ausgebildet ist. UNTERANSPRüCHE 1. Entladungsapparat nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass der Ka thodenkörper eine Längsbohrung besitzt, und dass mit der Längsbohrung Querboh rungen in Verbindung stehen, die auf der Mantelfläche des Kathodenkörpers verteilt enden. 2.

   Entladungsapparat nach Unteranspruch 1 mit stehender Kathode, dadurch ge kennzeichnet, dass die Querbohrungen gegen den Kathodenfuss geneigt gerichtet sind. 3. Entladungsapparat nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung im Glühkathodenkörper über ein Rohr mit einem ausserhalb des Entladungsapparates liegenden beheizten Quecksilberbehälter in Verbindung steht, der mit einem Quecksilbersumpf im Ent- ladegefäss über ein Rücklaufrohr kom muniziert.

   .1. Entladungsapparat nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im beheiz ten Quecksilberbehälter oder in der Zu leitung zum brausenartigen Glühkatho- denkörper Abscheider für Quecksilber tropfen angebracht sind. 7: Entladungsapparat nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tropfenscheider ein Metallsieb ist. 6. Entladungsapparat nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rück laufrohr eine solche Höhe hat, dass ein Quecksilberdampfdruck von einigen Zen timetern Höhe erzielt werden kann.

   7. Entladungsapparat: nach Patentanspruch mit Eisengehäuse, dadurch gekennzeich net, dass sowohl die Glühkathode als auch die Zuführungen zur Heizwicklung der selben gegen das Gehäuse und den Queck silbersumpf isoliert und gegen das Ge häuse vakuumdicht hindurchgeführt sind.