Entladungsröhre mit Quecksilberkathode. Die Erfindung betrifft eine Entladungs röhre mit einer Quecksilberkathode und einer Zündvorrichtung, die fähig ist, die Röhre zu schnell aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu zünden und die mindestens einen auf der Quecksilberkathode schwimmenden Körper aufweist, der mehrere gegen das Quecksilber isolierte Zündelektroden trägt.
Es sind schon schwimmende Zündvorrich tungen bekannt, bei denen eine Zündelektrode hohen Widerstandes teilweise in das Ka thodenquecksilber eintaucht. Es ist wichtig zu bewirken, dass die Zündelektrode stets bis zur gleichen Tiefe in das Quecksilber eingetaucht ist.
Diese Zündvorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass die Zündelektrode hohen Wider standes dadurch bedingt eine beschränkte Le bensdauer hat, da;ss der Kathodenfleck leicht die Zündelektrode angreifen kann. Infolge des Angriffes kann sich auch der Widerstand der Zündelektrode ändern, was, ähnlich wie ge gebenenfalls während des Betriebes entstan dene Verunreinigungen, die Zuverlässigkeit der Zündvorrichtung schädlich beeinflussen kann.
Bei der Entladungsröhre nach der Erfin- dung bestehen die Zündelektroden aus Stiften, deren Spitzen sich dicht oberhalb der Queck ; silberoberfläche befinden. Die Stifte können alle an eine einzige Spannungsquelle oder auch in. verschiedenen Gruppen an verschie dene Spannungsquellen angeschlossen werden.
Beim Anlegen hoher Spannungen an die Stifte im gewünschten Augenblick der Zün dung wird letztere dadurch eingeleitet, dass infolge elektrostatischer Anziehung des Queck silbers nach den Stiften, bei genügend kurzer Entfernung, vielleicht infolge kalter Emission des Quecksilbers, ein Bogen gebildet wird.
Sind die Stifte aus Metall oder Kohle hergestellt, so können sie mit geeigneten Vor schaltwiderständen oder vorgeschalteten Kon densatoren versehen sein.
Die Stifte können auch ganz oder teilweise aus Werkstoff hohen Widerstandes herge stellt sein, wobei sich die Anwendung von Vorschaltwiderständen erübrigt. Hat jeder Stift eine eigene Spannungsquelle, so können auch, wenn die Stifte aus Metall oder Kohle hergestellt sind, die Vorschaltwiderstände in Wegfall kommen.
Es ist von grossem Interesse, die Zahl der Stifte nicht zu klein zu bemessen, da es sich bei einer kleinen Anzahl von Stiften leicht ereignen kann, dass infolge der von der An wesenheit des Kathodenfleckes herbeigeführ ten Wellung der Quecksilberoberfläche alle Stifte zugleich und während längerer Zeit mit dem Quecksilber in Berührung sind. Die Röhre kann in diesem Falle während dieser Zeit nicht gezündet werden, weil zwischen keinem einzigen der Stifte und dem Queck silber ein Bogen gebildet werden kann. Dies ist besonders bei Gleichrichtern und andern Röhren ein NTachteil, die in schnell aufeinan- derfolgenden Zeitpunkten gezündet werden müssen.
Wird die Zahl der Stifte nun aber gross genug genommen, so wird es immer mehrere Stifte geben, die keinen Kontakt mit dem Quecksilber haben und folglich beim Anlegen der Spannungen an die Stifte die Zündung einleiten können. Von den Vorscha.ltwider- ständen der mit dem Quecksilber in Berührung befindlichen Stifte werden die den Spannungs quellen entnommenen Ströme begrenzt, so dass die Spannung auf den nicht mit dem Queck silber in Berührung stehenden Stiften noch genügt, um die Zündung einzuleiten.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungs form der Erfindung besteht darin, da.ss die Stiftspitze aus einem Werkstoff höheren Wi derstandes besteht als der übrige Stiftteil, der gegen die Quecksilberkathode zu gekrümmte Dornen aufweist, deren Spitzen einen Abstand von der Quecksilberoberfläche haben, der praktisch doppelt so gross ist wie der der Stiftspitze.
Wie bei jeder Zündvorrichtung mit hoher Spannung soll dafür Sorge getragen werden, dass die angelegte Spannung eine steile Wel lenfront hat, so dass der Zeitpunkt der Zün dung genau festliegt. Der Erfindungsgegenstand ist in der bei liegenden Zeichnung in einigen beispiels leisen Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. la und 1u einen senkrechten Schnitt durch bezw. eine Draufsicht auf eine Zünd vorrichtung, Fig. 2 eine Ausführungsform, bei welcher die Stifte teilweise aus Werkstoff hohen Wi derstandes hergestellt sind, Fig. 3 eine Ausführungsform, bei welcher der Schwimmkörper als Kathodenfleckanker wirksam ist und Fig. 4 eine Schaltung, die eine Ent ladungsröhre mit Zündvorrichtung enthält.
In Fig. la und 1b bezeichnet 1 die Wand des Entladungsgefässes, das in diesem Falle aus einem Isoliermaterial, zum Beispiel Glas, besteht: 2 bezeichnet das Kathodenquecksilber. auf dem sich ein Schwimmer 3 befindet. In diesem beispielsweise aus Metall bestehenden Schwimmer ist eine kleine Scheibe aus Isolier material 4 angebracht, in der die Zündstifte 5 montiert sind. Diese Zündstifte, im vorliegen den Fall neun Stück, sind mit je einem Vor schaltwiderstand 7 versehen und sind in drei Gruppen von je drei durch die geschmeidigen Zuführungsdrähte 6 mit den Spannungsquel len 8 verbunden.
Am Schwimmer 3 ist ein Ringelchen 9 befestigt, das längs eines an der Wand des Gefässes befestigten Stiftes 10 glei ten kann, so dass praktisch nur senkrechte Be wegungen des Schwimmers möglich sind. Sind die Drähte 6 hinreichend starr, so können die Teile 9 und 10 auch fortgelassen werden.
Im gewünschten Moment der Zündung werden mittels der Spannungsquellen 8 hohe Spannungen an die Zündstifte 5 gelegt. Durch elektrostatische Anziehung wird das Queck silber aufgehoben, wobei zwischen den Stif ten und dem Quecksilber Bogen gebildet wer den, welche die Zündung der Röhre einleiten.
Sind die Stifte 5 nicht ganz aus Metall hergestellt, so können die Widerstände 7 auch fortgelassen werden. Sind starke Wellenbewe gungen des Quecksilbers zu erwarten, so kann es zweckdienlich sein, die Stifte, die mit der gleichen Spannungsquelle verbunden werden, in verschiedenem Abstand von der Queck silberoberfläche anzubringen und nur die dem Quecksilber zunächst befindlichen Stifte ganz oder teilweise aus Werkstoff hohen Wider standes herzustellen oder mit einem Vorschalt- widerstand zu versehen.
In Fig. 2 sind die den Fig. 1a und 1b entsprechenden Teile mit den gleichen. Bezugs zeichen versehen. Die Stifte 5, von welchen der Einfachheit halber nur einer dargestellt ist, haben hier eine Spitze 11 aus Material hohen Widerstandes. Der Stift ist nun ohne Vor schaltwiderstandes an die Spannungsquelle 8 angeschlossen. Der übrige Stiftteil, der aus Metall besteht, ist mit gegen die Quecksilber kathode zu gekrümmten Dornen 13 versehen. Der Abstand der Dornspitzen von der Queck silberoberfläche ist praktisch zweimal so gross wie der Abstand der Spitze 11 von der Quecksilberoberfläche.
Gelangt die Spitze 11 durch Wellung des Quecksilbers hiermit in Kontakt mit letzterem, so kann, wenn die von der Spannungsquelle 8 gelieferte Span nung ausreichend hoch ist, und ihr innerer Widerstand hinreichend klein im Verhältnis zum Widerstand der Spitze 11 ist, ein Bogen zwischen den metallenen Dornen des Stiftes 5 und dem Quecksilber gebildet werden. Die senkrechten Bewegungen des Schwimmers sind in diesem Falle dadurch möglich, dass der starre Zuführungsdraht 6 zwei Gelenkpunkte 12 hat. Diese Art der Befestigung ist beson ders vorteilhaft bei Röhren in ortsbeweglichen Anlagen, die nicht immer genau in senkrech ter Lage benutzt werden.
In Fig. 3a und 3b ist ein Schwimmkörper dargestellt, dessen Rand 14 vom Quecksilber benetzt wird, so dass sich der Kathodenfleck leicht an ihm festsetzen kann. Die Arme 15 sind an einem Ring 16 befestigt, der über einen Ansatz 17 des Bodens des Entladungs gefässes gleiten kann, so dass auch hier der Schwimmer so gut wie nur senkrechte Bewe gungen vollführen kann.
Bei den drei vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jeweils nur ein Schwimmer mit einer verhältnismässig gerin gen Anzahl von Stifte dargestellt. Es ist ersichtlich, dass mehrere Schwimmer mit be liebigen Anzahlen von Stiften angewendet werden können. Zweckmässig werden nicht weniger als 20 Stifte benutzt.
In Fig. 4 ist die Zündvorrichtung 4 der Entladungsröhre 1 an die Sekundärwicklung 14 des Transformators 12 angeschlossen. Die Primärwicklung 13 wird von einem Strom durchflossen, der von der Batterie 20 geliefert wird.
Durch Unterbrechung dieses Stromes vermittels des vom Kondensator 23 überbrück ten Kontaktes 21 wird in der Sekundärwick lung eine hohe Spannung erzeugt, die der Zündvorrichtung 4 zugeführt wird. Die Schal tung kann natürlich auch so eingerichtet wer den, dass sich die erwünschte Spannung durch das Schliessen des Stromes in der Primär- wicklung ergibt.
Wird die Röhre 1 als Gleich richter verwendet, so kann die Unterbrechung des Kontaktes 21 beispielsweise mittels des von einer Welle mit passender Geschwindig- keit angetriebenen Nockens 22 vor sich gehen.