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Elektrisches Entladungsgefäss mit Niedervakuum.
Bekanntlich haben elektrische Entladungsgefässe (Ventilröhren oder auch Verstärketröhlln) mit fester Kathode und mit Gasfüllung von einigen Millimetern Druck die Eigenschaft, dass sis bei niedriger Brennspannung beträchtliche Ströme leiten, so dass sie für die Gleichrichtung bzw. Ver- stärkung einer grösseren Leistung geeignet sind. Infolge der grossen Stromstärke ist es dabei nicht nutwendig, die Kathode mittels besonderer Mittel noch zu heizen, da hiezu bereits die Erwärmung durch den Betriebsstrom ausreicht. Man kann mit derartigen Röhren auch eine Gleichrichtung von"Wsel- strom erreichen, wenn man dafür sorgt, dass die Anode sich nicht bis zur Glühtemperatur, wie die Kathode, erhitzen kann. Sie ist infolgedessen auch nicht imstande, Elektronen abzugeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine besonders zweckmässige Konstruktion eines derartigen Entladungsgefässes mit Ventilwirkung, die insbesondere auch die Bewältigung von grossen Stromstärken gestattet. Die Anode ist als Aussenelektrode mit Flüssigkeitskühlung ausgebildet. Sie umgibt also die Kathode und besitzt an ihrer Aussenseite einen Kühlmantel für die Aufnahme einer Kühlflüssigkeit, wie z. B. Wasser, Öl oder auch unter Umständen flüssige Luft.
Um zu erreichen, dass die Kathode innerhalb der Anode eine genügend hohe Glühtemperatur annimmt, ist sie erfindungsgemäss zur Verringerung ihrer Wärmekapazität als Hohlkörper ausgebildet und zweckmässig aus schwer schmelzbarem Matall, wie etwa Wolfram oder Tantal, hergestellt. Zur Verstärkung des Emissionseffektes der negativen Elektrode kann man diese in an sich bekannter Weise mit einem Zusatz oder einem Überzug von emissionsfördernden Metallen oder Metallverbindungen versehen. Man kann die Kathode nach Art der bekannten Thoriumglühkathode ausbilden oder man kann auch auf der Kathodenfläche einen Überzug der Metalle der ersten und zweiten Gruppe des periodischen Systems (Alkali oder Erdalkalimetalle) oder einen Überzug von Verbindungen mit diesen Metallen anbringen. Derartige Metalle sind z. B. Barium oder Strontium.
Ebenso ist es zweckmässig, die Anode des Entladungsgefässes zur Verhinderung von Rückzündungen mit einer Metallschicht zu überziehen, die ein kleines Elektronenemissionsvermögen aufweist und somit die Gefahr der Rückzündung beim Heisswerden der Innenwand der Kaltelektrode weiter begrenzt. Für einen derartigen Überzug kommt insbesondere Platin in Frage.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 1 ist die durch den Betriebsstrom erhitzte Kathode der Röhre. Sie ist als Hohlzylinder ausgebildet und besteht z. B. aus einem dünnen Wolframblech. Die Kathode befindet sich im Innern eines topfartigen Hohlkörpers 2, der als Anode dient. Der Hohlkörper besitzt bei 3 und 4 eine Zu-und eine Ableitung für die Kühlflüssigkeit, die den Innenraum des Hohlkörpers durchströmt. An der Innenseite gegenüber der Kathode besitzt die Anode einen Platinüberzug. Die Anode ist dann bei 8 zum Abschluss der Röhre mit einem Glasfuss 5 verschmolzen, durch den auch die Stromzuführung 7 für die Kathode hindurchgeführt ist, 6 ist die Haltevorrichtung für die Kathode.
Das elektrische Entladungsgefäss nach Fig. 2 der Zeichnung ist für grössere Leistungen bestimmt.
Die die Kathode 1 umgebende hohle und zylindrische Anode 2 ist hier an beiden Stirnseiten offen und an Glasfüssen 5 angeschmolzen. Die ebenfalls zylindrische Kathode ist an beiden Enden an durch die Glasfüsse nach aussen führende Stromzuleitungen 7 angeschlossen. Diese Konstruktion bietet den Vorteil,
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sichere Inbetriebnahme gewährleistet ist.
Kurz vor dem Anlegen der gleichzuriehtsHden'Spannung an die Elektrode wird die Heizspannung weggenommen, die Zuführungen miteinanden verbunden an den einen Pol der Wechselspannung gelegt und die Anode mit dem andern Pol verbunden ; worauf das weitere Aufheizen der Glühkathode durch die auftreffenden Gasionen erfolgt. Diese Umschaltung hat mittels Schalter so rasch zu erfolgen, dass eine merkliche Abkühlung der Glühkathode nicht eintritt, was bei der vorhandenen thermischen Trägheit leicht zu erreichen ist.
Als Gasfüllüng für derartige Rohren eignet sic. hgut ein chemisch inaktives Gas, das die Elektroden nicht angreift, z. B. Stickstoff oder ein Edelgas (Argon, Neon od. dgl.).
Die Entladung zwischen der Kathode und der anode in der Röhre kann entweder Lichtbogencharakter. besitzen. oder sie kann auch eine Glimmentladung sein, P ATEN. T-ANSPRÜCHE : l. Elektrisches Entladungsgefäss mit Niedervakuum und mit durch Entladung geheizter fester Kathode. welche zweckmässig aus einem schwer schmelzbaren Metall, wie Wolfram oder Tantal, besteht und dessen Anode als Aussenelektrode mit Flüssigkeitskühlung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode zwecks Verringerung ihrer Wärmekapazität als Hohlkörper ausgebildet ist.