111etalldampfentladungsgefäss. Es werden für eine ganze Reihe von Zwecken Entladungsgefässe verwendet, bei denen zumindest Teile der Entla;dungsstrek- ken aus Isoliermaterial, und zwar vorzugs weise Glas vorgesehen sind. Es ist nun eine bei solchen Gefässen bekannte Erscheinung, dass sich die der Entladungsstrecke zugekehr ten Teile der isolierenden Begrenzungsflächen elektrisch aufladen.
Diese Aufladunb ist von den verschiedensten Umständen abhängig und verstärkt sich insbesondere bei länger in Be trieb befindlichen Gefässen aus verschiedenen Ursachen, wie zum Beispiel zerstäubtes Elektrodenmaierial, chemische Veränderung in der Oberfläche infolge der andauernden Erwärmung, Verdampfen der letzten mikros kopischen Flüssigkeitshaut und anderes mehr. Diese Aufladungserscheinungen, häufig als Wandladungen bezeichnet, beeinflussen oft in sehr störender Weise die Gasentladung und bewirken unter Umständen ein Unbrauchbar werden des Gefässes.
Um die ganz willkürlich verlaufenden Rufladungen wenigstens teilweise zu beherr schen, wurden bereits verschiedene Massnah men vorgeschlagen. Eine der bekanntesten ist die Anordnung eines mehr oder weniger brei ten, leitenden Belages an der Aussenseite der isolierenden Begrenzung der Lichtbogen strecke, wie sie zum Beispiel bei Q,uecksilber- blasgleichrichtern an den einzelnen Anoden armen häufig angewendet werden und als "Flackerbänder" oder "Flackerbeläge" be kannt sind.
Diese Beläge sind mit den kor respondierenden Elektroden verbunden und bewirken auf kapazitivem Wege eine teil- weise Neutralisation der innern Wandladun gen. Der grosse Nachteil dieser Anordnungen liegt in der hohen Beanspruchung des Wand materials, die bereits bei Spannungen von we nigen tausend Volt zu Durchschlägen und da mit Zerstörung der Gefässe führen kann.
Verschiedene weitere Vorschläge sehen in der durch isolierende Wände (Arme) begrenz- ten Entladungsstrecke verschiedene metalli sche Gebilde in Form von Gittern, Hohl zylindern vor. Abgesehen von den bedeuten den Komplikationen, die .diese geschilderten Anordnungen in konstruktiver Hinsicht er geben, weisen dieselben folgende zwei we sentliche Mängel auf.
Es lassen sich nur im Vergleich zur ge samten Gasentladungsstrecke relativ kurze Einbauten vorsehen, so dass also nur auf die sen kurzen Teil der Einfluss der Wandladung auf die Entladung verhindert wird und andar- seits bleiben die Wände auch an den Stellen, wo die Entladung wohl abgeschirmt ist, von den Beeinflussungen durch Wandlungen nicht frei.
Schliesslich sind auch bereits Anordnun gen bekannt, bei denen einzelne Teile der durch isolierende Wände begrenzten Ent ladungsstrecke durch metallische Zylinder oder Rohre ersetzt sind. Auch bei diesen An ordnungen lassen sich nur auf dieser Strecke die Wandladungen beseitigen; es ergibt sich aber die von jedem Glasfachmann sehr ge fürchtete Verwendung von umfangreichen Rohrdichtungen, die sowohl in vakuumtech nischer, als auch in mechanischer Hinsicht für .die Verwendung von solchen Gefässen sehr hindernd ist.
Erfindungsgemäss werden bei Gas- oder Metalldampfentladungsgefässen aus Isolier material mit. einer beliebigen Anzahl von Elektroden, bei welchen. die Entladungsstrek- ken zu den einzelnen Elektroden wenigstens zum Teil getrennt in sogenannten "Armen" verlaufen, .die geschilderten Nachteile da durch vollständig vermieden, dass die Innen seiten der einzelnen Arme zum überwiegen den Teil mit einem zusammenhängenden, je doch von den andern Armen getrennten lei tenden Belag versehen werden, wobei diesem auf galvanischem Wege ein vorgeschriebenes Potential gegenüber den einzelnen Elektroden aufgedrückt wird.
Die spezielle Ausführung bei einem Q,ueck- silberdampf-Glasgleichrichter mit flüssiger Kathode zeigt Fig. <I>la.</I> G ist das bekannte Glasgefäss mit .der Kathode K, das je nach der Phasenanzahl entsprechend viele Anoden arme Aa besitzt. In .den Anodenarmen ist. in bekannter Weise der Unterarm über die An satzstelle des Oberarmes zu einem Saug stutzen Ss verlängert. Ober- und Unterarm werden nun erfindungsgemäss. zwischen den beiden Grenzen h und 2 mit einer vollständig zusammenhängenden dünnen Metallschicht überzogen (in der Zeichnung angedeutet durch XXX <B>...</B> ).
Einen Querschnitt durch den Oberarm in der Richtung 0-P zeigt F'ig. 1b, woraus ebenfalls das unmittelbare Anliegen des Belages an der Gefässwand und der Zusammenhang der Belegung er sichtlich ist.
Bei Anwendung .der Erfindung ist es klar, dass im Gegensatz zu den eingangs beschrie benen Anordnungen, wo in Teilen der ganzen Entladungsstrecke zusätzlich metallische Kon struktionselemente eingebaut werden, jetzt eine willkürliche Bildung von Wandladungen in dem ganzen Bereich der Gasentladungs- strecke, wo der Belag auf .der isolierenden Be grenzungsfläche vorgesehen ist, unmöglich gemacht wird, so dass in der Gasentladungs- strecke einwandfreie, definierte Verhältnisse vorliegen.
Es hat sich im Wege von Unter suchungen gezeigt, dass das besondere Kenn zeichen von Gasentladungsgefässen aus Iso liermaterial die .elektrische Trennung der einzelnen Elektroden von einander, dann nicht im geringsten verändert wird, wenn da für Sorge getragen wird, dass zwischen den einzelnen Belägen mit verschiedenem Po- tential den jeweiligen Spannungen entspre chend, unbelegte Zwischenstücke zwischen geschaltet werden. In Fig. la wirkt .der nicht belegte Teil zwischen 1 und 1' als isolieren des Zwischenstück.
Zur Vermeidung des Einflusses der Wandladungen isolierender Zwischenwände können nicht nur die Trennwände zwischen verschiedenen Elektroden, sondern auch die gelegentlich zur Unterteilung der ein und derselben Elektrode zugehörenden Gasstrecke vorgesehenen Trennwände mit einem elek trisch leitenden, mit dem Belag der Begren zungswand verbundenen Belag versehen wer- den. Eine diesbezügliche Ausführung zeigt Fig. <I>2a</I> im Längsschnitt und Fig. <I>2b</I> im Querschnitt.
Im Oberarm eines analog nach Fig. la angenommenen Gleichrichtergefäss'es sind mehrere (hier drei Rohrstücke ri, <I>r2,</I> r3) aus Isoliermaterial, achsparallel zum Lieht- bogenweg eingesetzt, die durch fabrikatorisch leicht herstellbare Zwischenstücke ti, <I>t2,</I> t3 mit der Wand des Oberarmes verbunden sind.
Sowohl die Zwischenstücke, als auch .die Iso- lierrohre ri bis r3 sind mit einem zusammen hängenden metallischen Belag versehen.
Bei der praktischen Ausführung derarti ger Beläge ist in ganz besonderem Masse ihre Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Bedeutung. Infolge der hohen Tempera tur in den Entladungsstrecken ist die Gefahr sehr gross, dass der leitende Belag von den Substanzen in der Gasentladungsstrecke, .das sind vor allem Quecksilber oder Quecksilber dampf oder irgendwelche Füllgase, angegrif fen und zerstört wird. Ausserdem ist dafür Sorge zu tragen, dass der Belag während des Betriebes keine Gasreste abgibt, .die den Be trieb des Entladungsgefässes stören können.
Für die Ausführung der Beläge haben sich zwei Möglichkeiten ergeben, die allen vorgenannten Bedingungen entsprechen. Der eine Weg besteht darin, den Belag durch Quecksilber zu bilden, indem man bei Ge fässen, die mit einer Quecksilberdampfatmo- spähre arbeiten, während des Herstellungsvor- l;anges der Gefässe die zur Belagbildung in Aussicht genommenen Wandflächen entspre chend behandelt. so,dass sich an diesen Teilen ein Belag aus kondensiertem Quecksilber bil det.
Die in Frage kommenden Partien der Glasoberfläche werden zu diesem Zweck in erhitztem .Zustande der Einwirkung einer Gasatmosphäre ausgesetzt.
Das andere Verfahren beruht darauf, .den Belag durch Zerstäubung auf elektrischem Weg herzustellen. Hier ist insbesonders die sogenannte kathodische Zerstäubung von Be deutung, bei der ein in das Entladungsgefäss gebrachter Metall- oder Kohlekörper durch Jonenbombardement zerstäubt wird und die von dem Körper abgesprengten Teilchen zum Niederschlag auf die Isolierwände gebracht werden.
Je nach dem Verwendungszweck kann es unter Umständen erwünscht sein, die Vor gänge in der Gasstrecke durch Metallbeläge nicht abzublenden, um den Lichtbogen be trachten zu können, bezw. -den Lichtaustritt; nicht zu behindern. In solchen Fällen erwei sen sich dünne, nur einige Moleküle starke Metallbeläge, wie sie insbesonders aus Platin und Eisen hergestellt werden können, als be sonders zweckmässig. Von der Herstellung des Belages ganz unabhängig, aber für die sichere Wirkung der Anordnung von grosser Bedeutung, ist die Frage der Zuleitung der ,Spannung zu den Belägen, um denselben das gewünschte Po tential aufdrücken zu können.
Bei .der prak tischen Erprobung der Erfindung hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Zulei tung durch kleine, zusätzliche Quecksilber- elektroJen durchzuführen, die so ausgebildet sind, dass zwischen der Wand dieser Queck silberelektrode und dem Belag der Gas entladungsstrecke eine leitende Brücke be steht, die in gleicher Weise wie der übrige Belag hergestellt werden kann. Diese An ordnung im Saugstutzen des rechten Anoden armes ist in Fig. la angedeutet.
Hier ist ein kleiner Stutzen s mit einer Hilfselektrode c angebracht, der ebenfalls mit einem metalli schen Belag versehen ist, welcher mit dem übrigen Belag des Armes in Zusammenhang steht und mit Quecksilber gefüllt ist. Die An ordnung im Saugstutzen rSs weist den Vorteil auf, dass durch das hier kondensierende Queck silber der Hilfsstutzen s dauernd mit Queck silber gefüllt ist. Es ist aber belanglos, wenn eine solche Quecksilberelektrode an irgend einem übrigen Teil des Armes angesetzt wird. Eine andere. Variante zeigt Fig. 2a, wo. die Stromzuführung über e, z, und einen federn den Ring f erfolgt.
Es hängt von der jeweils in Aussicht ge nommenen besonderen Wirkung des Belages ab, in welcher Weise das Potential demselben aufgedrückt wird. Handelt es sich darum, bloss den störenden Einfluss der Wandladungen auf die Gasentladungsstrecke und das damit bedingte sogenannte "Flackern der Ent ladung" zu verhindern, so genügt die Ver bindung des Belages über die vorerwähnte Hilfselektrode unter Zwischenschaltung eines entsprechend hochohmigen Widerstandes, mit einer Hauptelektrode.
Es ist bekannt, Apparate, die mit Metall Jampf-Entladungsgefässen arbeiten, dadurch zu steuern, dass durch geeignete, besondere Einbauten vor den Elektroden der Gasent- ladungsstrecke, sogenannte Steuergitter, ilas Einsetzen der Gasentladung beliebig ver zögert werden kann, wenn man dem Steuer gitter ein entsprechendes Potential, meist ne gativ, gegenüber der Kathode der Entladung aufdrückt. Erst wenn man das Potential der Steuerelektrode über einen gewissen Wert steigert, kann die Entladung einsetzen.
Es können nun die für die Vermeidung der Wandladungsbildung vorgesehenen metalli schen Beläge auch gleichzeitig für diese Steue rung herangezogen werden, indem man das Potential der Beläge derart beeinflusst, dass ,die Beläge bis zum Zündmoment der Ent ladungsstrecke als Steuergitter, während der Brennzeit jedoch als Belag zur Behinderung .der Wandladungsbildung wirkt.