JPH0216556B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0216556B2 JPH0216556B2 JP55046132A JP4613280A JPH0216556B2 JP H0216556 B2 JPH0216556 B2 JP H0216556B2 JP 55046132 A JP55046132 A JP 55046132A JP 4613280 A JP4613280 A JP 4613280A JP H0216556 B2 JPH0216556 B2 JP H0216556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- titanium
- active layer
- mixture
- discharge tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/02—Details
- H01J17/04—Electrodes; Screens
- H01J17/06—Cathodes
- H01J17/066—Cold cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
- H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は４価より小さい酸化チタンを含むガス
放電管用電極活性体層の製造方法に関する。
放電管用電極活性体層の製造方法に関する。
電極活性体層を作るために、半導体性の酸化チ
タン、すなわち４価より小さい酸化チタンを含む
ペースト状の混合物を用いることは公知である。
この混合物は避雷器の電極上に塗られた後熱処理
により化成される（ドイツ連邦共和国特許出願公
開第2639816号明細書参照）。このような活性体層
を有する避雷器は、低い衝撃放電開始電圧、高い
応動速度、電気特性を保持しながらの長い寿命を
有するという特長を持つている。このような活性
体層の重要な欠点は、使用される半導体性の酸化
チタンが非常に高価であるという点にある。
タン、すなわち４価より小さい酸化チタンを含む
ペースト状の混合物を用いることは公知である。
この混合物は避雷器の電極上に塗られた後熱処理
により化成される（ドイツ連邦共和国特許出願公
開第2639816号明細書参照）。このような活性体層
を有する避雷器は、低い衝撃放電開始電圧、高い
応動速度、電気特性を保持しながらの長い寿命を
有するという特長を持つている。このような活性
体層の重要な欠点は、使用される半導体性の酸化
チタンが非常に高価であるという点にある。
他の公知の避雷器においては、活性体層は放射
性の酸化トリウムを含んでいる。この活性体層に
よつて低いグロー・アーク移行点が得られ、これ
はとりわけ避雷器、可制御スイツチング管（いわ
ゆる冷陰極サイラトロン）、及び閃光管において
望ましい特性である。このグロー・アーク移行点
は、点弧されたガス放電がグロー放電からアーク
放電へ移行するときの電流瞬時値として定義され
ている。その値が低いと、とりわけ僅かな点弧電
流で第３の電極を介して点弧する場合に良好な点
弧特性が得られ、良好な電流担持能力によつて長
い寿命がもたらされる。更にその最小動作電圧も
小さく有利である。
性の酸化トリウムを含んでいる。この活性体層に
よつて低いグロー・アーク移行点が得られ、これ
はとりわけ避雷器、可制御スイツチング管（いわ
ゆる冷陰極サイラトロン）、及び閃光管において
望ましい特性である。このグロー・アーク移行点
は、点弧されたガス放電がグロー放電からアーク
放電へ移行するときの電流瞬時値として定義され
ている。その値が低いと、とりわけ僅かな点弧電
流で第３の電極を介して点弧する場合に良好な点
弧特性が得られ、良好な電流担持能力によつて長
い寿命がもたらされる。更にその最小動作電圧も
小さく有利である。
さらに、半導体性の酸化チタンを含む材料から
放電管の電極を形成することも公知である。この
ような電極を作るために、二酸化チタンが適切な
ガス雰囲気中で半導体性の酸化チタンに還元され
る（特公昭29−520号公報参照）。この方法におい
ては、電極材料は特殊なガス雰囲気で２回処理す
る、すなわち第１回は還元工程において、第２回
は例えばアルゴン、キセノンのような運転上に必
要なガスで放電管を充填する際において処理する
ことが必要である。
放電管の電極を形成することも公知である。この
ような電極を作るために、二酸化チタンが適切な
ガス雰囲気中で半導体性の酸化チタンに還元され
る（特公昭29−520号公報参照）。この方法におい
ては、電極材料は特殊なガス雰囲気で２回処理す
る、すなわち第１回は還元工程において、第２回
は例えばアルゴン、キセノンのような運転上に必
要なガスで放電管を充填する際において処理する
ことが必要である。
本発明の目的は、チタン化合物を含む混合物を
電極上に置き次いで化成処理を行うことにより、
ガス放電管の少なくとも一方の電極上に４価より
小さい酸化チタンを含む電極活性体層を生成する
ための方法において、適当な価格の材料を用い
て、充填ガスの充填と同時に活性体層を形成し得
る方法を提供することにある。
電極上に置き次いで化成処理を行うことにより、
ガス放電管の少なくとも一方の電極上に４価より
小さい酸化チタンを含む電極活性体層を生成する
ための方法において、適当な価格の材料を用い
て、充填ガスの充填と同時に活性体層を形成し得
る方法を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明の活性体層
の製造方法においては、電極上に置いた混合物は
二酸化チタンと還元剤とを含み、還元剤としては
金属チタン、又はバリウム−アルミニウム合金、
又はアジ化カリウムもしくはボラン化カリウムの
ようなアルカリ化合物を用い、化成処理において
二酸化チタンを少なくとも部分的に価数の低い酸
化チタンに還元するものである。
の製造方法においては、電極上に置いた混合物は
二酸化チタンと還元剤とを含み、還元剤としては
金属チタン、又はバリウム−アルミニウム合金、
又はアジ化カリウムもしくはボラン化カリウムの
ようなアルカリ化合物を用い、化成処理において
二酸化チタンを少なくとも部分的に価数の低い酸
化チタンに還元するものである。
このようにして作られた活性体層を有するガス
放電管は、高い応答直流電圧および高い最大運転
電圧、並びに僅かな最小運転電圧および僅かなア
ーク電圧という特長を持つている。グロー範囲は
電圧および電流を僅かに保つことができるから、
さらに僅かのエネルギー変換が存在し、それによ
り高い寿命が得られる。
放電管は、高い応答直流電圧および高い最大運転
電圧、並びに僅かな最小運転電圧および僅かなア
ーク電圧という特長を持つている。グロー範囲は
電圧および電流を僅かに保つことができるから、
さらに僅かのエネルギー変換が存在し、それによ
り高い寿命が得られる。
トリガ可能な放電管における“定められたトリ
ガパルスによるトリガ時に50％点弧確率を持つ最
小運転電圧”に対する“自然点弧のない最大運転
電圧”の比に大きな値が得られることは技術的に
効果的に利用される。最大運転電圧は非常に高く
あらねばならないし、また、なおトリガ可能な最
小応答直流電圧は非常に低くあらねばならない。
ガパルスによるトリガ時に50％点弧確率を持つ最
小運転電圧”に対する“自然点弧のない最大運転
電圧”の比に大きな値が得られることは技術的に
効果的に利用される。最大運転電圧は非常に高く
あらねばならないし、また、なおトリガ可能な最
小応答直流電圧は非常に低くあらねばならない。
しかしながら、例えばデータシート明細が一方
の極性においてだけでなく両極性においても満た
されるとき、その点に関して要求を高めることも
できる。
の極性においてだけでなく両極性においても満た
されるとき、その点に関して要求を高めることも
できる。
さらに、特にトリガ可能なガス放電管の場合に
は点弧電流が僅かですむという利点がある。10ｍ
Ａ以下の放電電流は簡単に得られる。このために
放電管内に点弧電極用の電極封かん部を必要とし
ない。外部に取りつけられた導電面は、管壁の容
量インピーダンスに打ち勝つために、0.1MHzに
おいて少なくとも2kVの交流電圧が自由になるな
ら十分である。この場合にアーク点弧の前提とな
るのは放電管内の約40mbar〜500mbarの十分に
高いガス圧だけである。点弧は陰極において非常
に小さな面上で数kW／cm2程度の高いパワー密度
のグロー放電をもつて始まり、それから約
10-5sec以内に白熱する電子放出アーク足点が生
じる。管壁への二次放電区間が点弧するや否や、
ガス放電管はその主放電区間において導通し、も
しくは閃光管の場合には閃光コンデンサの充電電
圧が二次放電区間の点弧電圧以上にあるときその
コンデンサを短絡する。充てんガスとしては光利
得および色が重要な場合にはアルゴンまたはキセ
ノンのような希ガス類が用いられる。
は点弧電流が僅かですむという利点がある。10ｍ
Ａ以下の放電電流は簡単に得られる。このために
放電管内に点弧電極用の電極封かん部を必要とし
ない。外部に取りつけられた導電面は、管壁の容
量インピーダンスに打ち勝つために、0.1MHzに
おいて少なくとも2kVの交流電圧が自由になるな
ら十分である。この場合にアーク点弧の前提とな
るのは放電管内の約40mbar〜500mbarの十分に
高いガス圧だけである。点弧は陰極において非常
に小さな面上で数kW／cm2程度の高いパワー密度
のグロー放電をもつて始まり、それから約
10-5sec以内に白熱する電子放出アーク足点が生
じる。管壁への二次放電区間が点弧するや否や、
ガス放電管はその主放電区間において導通し、も
しくは閃光管の場合には閃光コンデンサの充電電
圧が二次放電区間の点弧電圧以上にあるときその
コンデンサを短絡する。充てんガスとしては光利
得および色が重要な場合にはアルゴンまたはキセ
ノンのような希ガス類が用いられる。
電極活性体層がさらに、アルカリハロゲン化
物、特にヨウ化カリウム、臭化カリウムまたは塩
化カリウムを含むと有利である。
物、特にヨウ化カリウム、臭化カリウムまたは塩
化カリウムを含むと有利である。
実際においては、二酸化チタン、バリウム−ア
ルミニウム合金およびカリウムハロゲン化物から
なる混合物を使用し、その組成はガス雰囲気の圧
力に適合させることが好ましい。
ルミニウム合金およびカリウムハロゲン化物から
なる混合物を使用し、その組成はガス雰囲気の圧
力に適合させることが好ましい。
その場合にTiO2では２％〜60％、BaAl4では
５％〜50％、KX（Ｘ＝Cl、Br、Ｊ）では０％〜
80％の範囲が可能である。点弧電圧はTiO2と還
元剤との比によつてほとんど決まる。TiO2：
BaAl4＜１の比の場合には点弧電圧は低下し、や
や褐色を帯びたまたは紫色の壁表面層を生じる。
５％〜50％、KX（Ｘ＝Cl、Br、Ｊ）では０％〜
80％の範囲が可能である。点弧電圧はTiO2と還
元剤との比によつてほとんど決まる。TiO2：
BaAl4＜１の比の場合には点弧電圧は低下し、や
や褐色を帯びたまたは紫色の壁表面層を生じる。
最適な例として、アルゴンでの450mbarのガス
圧については40％TiO2、40％BaAl4および20％
KXの組成があげられ、90mbarの場合には10％
TiO2、20％BaAl4および70％KXの組成があげら
れる。
圧については40％TiO2、40％BaAl4および20％
KXの組成があげられ、90mbarの場合には10％
TiO2、20％BaAl4および70％KXの組成があげら
れる。
次に本発明の実施例を図面について説明する。
図は、互いに湾曲部を対向させて管状絶縁体１
内に気密に挿入されている円錐台形電極２および
３を備えたいわゆるボタン形避雷器の形式のガス
放電管を示す。絶縁体１の材料としては特にガラ
スまたはセラミツクスが用いられ、電極２および
３はニツケル−鉄合金もしくはニツケル・鉄・コ
バルト合金からなるのが有利である。互いに対向
する電極２および３にはそれぞれ本発明により形
成された電極活性体層４が設けられている。
内に気密に挿入されている円錐台形電極２および
３を備えたいわゆるボタン形避雷器の形式のガス
放電管を示す。絶縁体１の材料としては特にガラ
スまたはセラミツクスが用いられ、電極２および
３はニツケル−鉄合金もしくはニツケル・鉄・コ
バルト合金からなるのが有利である。互いに対向
する電極２および３にはそれぞれ本発明により形
成された電極活性体層４が設けられている。
本発明によれば、電極活性体層をガス放電管の
製造工程において電極上で直接生成することがで
き、しかも電極活性体層中に含まれる酸化チタン
はなんら有毒ではなく、安価であり、またその成
分によつて極めて小さな電流および電圧において
静止状態のアーク放電が維持され、さらに酸化チ
タンは良好な電子放出能力と低い熱伝導率を持つ
という効果を奏するものである。
製造工程において電極上で直接生成することがで
き、しかも電極活性体層中に含まれる酸化チタン
はなんら有毒ではなく、安価であり、またその成
分によつて極めて小さな電流および電圧において
静止状態のアーク放電が維持され、さらに酸化チ
タンは良好な電子放出能力と低い熱伝導率を持つ
という効果を奏するものである。
図は本発明による電極活性体層を備えた電極を
有するガス放電管の一実施例の断面図を示す。 １……管状絶縁体、２，３……電極、４……電
極活性体層。
有するガス放電管の一実施例の断面図を示す。 １……管状絶縁体、２，３……電極、４……電
極活性体層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チタン化合物を含む混合物を電極上に置き次
いで化成処理を行うことにより、ガス放電管のす
くなくととも一方の電極上に４価より小さい酸化
チタンを含む電極活性体層を生成するための方法
において、二酸化チタンと還元剤としての金属チ
タンとの混合物を電極上に置き、化成処理におい
て二酸化チタンを少なくとも部分的に価数の低い
酸化チタンに還元することを特徴とするガス放電
管用電極活性体層の製造方法。 ２ チタン化合物を含む混合物を電極上に置き次
いで化成処理を行うことにより、ガス放電管の少
なくとも一方の電極上に４価より小さい酸化チタ
ンを含む電極活性体層を生成するための方法にお
いて、二酸化チタンと還元剤としてのバリウム−
アルミニウム合金との混合物を電極上に置き、化
成処理において二酸化チタンを少なくとも部分的
に価数の低い酸化チタンに還元することを特徴と
するガス放電管用電極活性体層の製造方法。 ３ ２％〜60％のTiO2、５％〜50％のBaAl4お
よび０％〜80％のKX（Ｘ＝Cl、Br、Ｊ）の組成
を有する混合物を使用することを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の製造方法。 ４ アルゴンを450mbarのガス圧力に充填し、40
％のTiO2、40％のBaAl4および20％のKX（Ｘ＝
Cl、Br、Ｊ）の組成の混合物を使用することを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の製造方
法。 ５ アルゴンを90mbarのガス圧力に充填し、10
％のTiO2、20％のBaAl4および70％のKX（Ｘ＝
Cl、Br、Ｊ）の組成の混合物を使用することを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の製造方
法。 ６ チタン化合物を含む混合物を電極上に置き次
いで化成処理を行うことにより、ガス放電管の少
なくとも一方の電極上に４価より小さい酸化チタ
ンを含む電極活性体層を生成するための方法にお
いて、二酸化チタンと還元剤としてのアジ化カリ
ウム又はボラン化カリウムのようなアルカリ化合
物との混合物を電極上に置き、化成処理において
二酸化チタンを少なくとも部分的に価数の低い酸
化チタンに還元することを特徴とする放電管用電
極活性体層の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2914836A DE2914836C2 (de) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Herstellungsverfahren für die Elektrodenaktivierungsmasse in einer Gasentladungsröhre |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55139781A JPS55139781A (en) | 1980-10-31 |
| JPH0216556B2 true JPH0216556B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=6068151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4613280A Granted JPS55139781A (en) | 1979-04-11 | 1980-04-08 | Electrode activator for gas discharge tube |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4360757A (ja) |
| EP (1) | EP0017875B1 (ja) |
| JP (1) | JPS55139781A (ja) |
| DE (1) | DE2914836C2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59177880A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-08 | 新光電気工業株式会社 | 避雷管 |
| DE3335602A1 (de) * | 1983-09-30 | 1985-04-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Gasentladungsableiter und herstellungsverfahren |
| GB2181887A (en) * | 1985-10-02 | 1987-04-29 | M O Valve Co Ltd | Electrode of surge arrester |
| FR2611974B1 (fr) * | 1987-03-04 | 1993-09-24 | Pendar Electronique | Composition de revetement des electrodes d'un parafoudre |
| US4978893A (en) * | 1988-09-27 | 1990-12-18 | The United States Of American As Epresented By The United States The Department Of Energy | Laser-triggered vacuum switch |
| JPH0684579A (ja) * | 1991-12-26 | 1994-03-25 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ガスチューブ保護装置 |
| FR2701597B1 (fr) * | 1993-02-16 | 1995-05-19 | Jacques Villain | Cathode froide pour tube à décharge dans un gaz avec une couche de composé d'alcalino-terreux sur un support métallique. |
| DE4318994C2 (de) * | 1993-05-26 | 1995-04-20 | Siemens Ag | Gasgefüllter Überspannungsableiter |
| DE19632417C1 (de) * | 1996-08-05 | 1998-05-07 | Siemens Ag | Gasgefüllter Überspannungsableiter mit Elektroden-Aktivierungsmasse |
| US6194820B1 (en) * | 1998-02-20 | 2001-02-27 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Discharge tube having switching spark gap |
| US6281626B1 (en) * | 1998-03-24 | 2001-08-28 | Casio Computer Co., Ltd. | Cold emission electrode method of manufacturing the same and display device using the same |
| DE112006002464T5 (de) | 2005-09-14 | 2008-07-24 | Littelfuse, Inc., Des Plaines | Gasgefüllter Überspannungsableiter, aktivierende Verbindung, Zündstreifen und Herstellungsverfahren dafür |
| JP6441242B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2018-12-19 | ボーンズ、インコーポレイテッド | 平坦なガス放電管に関するデバイスおよび方法 |
| WO2020047381A1 (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Bourns, Inc. | Integrated device having gdt and mov functionalities |
| WO2021174140A1 (en) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | Bourns, Inc. | Devices and methods related to mov having modified edge |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1070733B (ja) * | ||||
| US867456A (en) * | 1903-12-10 | 1907-10-01 | Gen Electric | Electrode for arc-lamps and method of making the same. |
| BE519027A (ja) * | 1952-04-09 | |||
| DE1951601U (de) | 1966-07-12 | 1966-12-15 | Johann Josef Klein & Co G M B | Buegel fuer damentaschen. |
| US3439261A (en) * | 1966-09-30 | 1969-04-15 | Gen Electric | Combustible gas detector using a corona discharge |
| DE1935734A1 (de) * | 1969-07-14 | 1971-01-28 | Siemens Ag | UEberspannungsableiter |
| DE1950090C3 (de) * | 1969-10-03 | 1979-09-27 | Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen | Gasentladungsröhre |
| DE1951601C3 (de) | 1969-10-13 | 1975-07-31 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Gasentladungs-Uberspannungsableiter |
| GB1322837A (en) | 1971-08-13 | 1973-07-11 | Sukhanov N M | Method of producing germanium titanium zirconium or hafnium monoxides |
| US3882065A (en) * | 1973-04-02 | 1975-05-06 | Du Pont | Hot melt adhesives of improved melt viscosity stability |
| DE2347210B2 (de) * | 1973-09-19 | 1976-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ueberspannungsableiter |
| DE2537964C3 (de) * | 1975-08-26 | 1978-03-30 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Überspannungsableiter mit einer Gasfüllung |
| DE2639816A1 (de) * | 1976-09-03 | 1978-03-16 | Siemens Ag | Gasentladungs-ueberspannungsableiter |
| DE2705885A1 (de) * | 1977-02-11 | 1978-08-17 | Siemens Ag | Gasentladungs-ueberspannungsableiter |
| JPS5537755A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | Hitachi Ltd | Production method of direct heating oxcide cathode |
-
1979
- 1979-04-11 DE DE2914836A patent/DE2914836C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-03-11 US US06/129,244 patent/US4360757A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-04-03 EP EP80101823A patent/EP0017875B1/de not_active Expired
- 1980-04-08 JP JP4613280A patent/JPS55139781A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2914836C2 (de) | 1983-11-17 |
| EP0017875B1 (de) | 1983-06-22 |
| US4360757A (en) | 1982-11-23 |
| DE2914836A1 (de) | 1980-10-16 |
| EP0017875A1 (de) | 1980-10-29 |
| JPS55139781A (en) | 1980-10-31 |
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