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Es ist neuerdings mit Erfolg versucht worden. mit Quecksilberdampf gefüllte Glühkathodengleichrichter zum Gleichrichten höherer Spannungen zu benutzen. Dabei beträgt die Spannung. die ein derartiger Kolben ohne Rückzündung in der Sperrphase verträg. 20 000 Volt und mehr. Die Stromstärke in derartigen Kolben kann man genügend hoch steigern, wenn man durch hinreichende Grösse des Kolbens für genügende Wärmeabfuhr sorgt, da niedrige Dampfdiehte wesentlich ist für Vermeidung von Rückzündungen. Für die Gleichrichtung sehr grosser Stromstärken hat man bereits mehrere, parallel arbeitende Gleichrichter vorgesehen, da eine weitere Steigerung der Grösse unangebracht scheint.
Nach der Erfindung wird nun ein neuer Weg eingeschlagen. der es ermöglicht. auch bei hoher Kolbentemperatur eine wohldefinierte niedrige Dampfdichte des Quecksilbers zu gewährleisten. Prinzipiell wäre es möglich, eine beschränkte Menge Quecksilbers in den Kolben zu bringen, so dass bei höheren Temperaturen kein flüssiges Quecksilber mehr im Kolben vorhanden ist. Dieses Verfahren fÜhrt jedoch im starken Masse zu den gleichen Schwierigkeiten, wie sie von den Edelgasgleiehrichtern her bekannt sind. Das Gas verschwindet mehr und mehr durch Okklusion. so dass die Wirkung des Kolbens bald beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäss besteht die dampfliefernde Substanz aus einer Legierung des Quecksilbers mit einem oder mehreren Metallen von hohem Siedepunkt und einer nur geringen Fähigkeit, im heissen Zustand Elektronen zu emittieren. Derartige Metalle. die mit Quecksilber in beliebigen Verhältnissen
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der Legierung wird der Bodenkörper fest oder flüssig sein. Der Sättigungsdruck des Quecksilbers und damit die Dichte des Dampfes ist abhängig von dem Prozentsatz an Quecksilber, den die Legierung enthält. Je höher der Quecksilbergehalt ist. um so höher ist bei gleicher Temperatur auch der Dampfdruck. Bereits kleine Zusätze anderer Metalle verringern den Dampfdruck erheblich. Es scheint vorteil-
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können.
Da bei Verwendung derartiger Legierungen eine höhere Temperatur als bei den bekannten Anordnungen betriebssicher erreicht werden kann, so ist es gestattet, bei gleicher Kolbengrösse den Kolben ohne Rückzündungsgefahr erheblich höher zu belasten, so dass der Kolben gleicher Leistung kleiner ausfällt als bisher. Freilich muss hiebei in Kauf genommen werden, dass beim Zünden der Entladung die Temperatur bereits so hoch liegen muss. dass eine genügende Dampfdichte vorhanden ist. In den meisten Fällen wird es genügen, nach dem Einschalten der Kathodenheizung eine geraume Zeit bis zum Zünden der Entladung zu warten.
In andern Fällen kann es ratsam sein. bis zur Zündung oder auch während des Betriebes das Entladungsgefäss mittels besonderer Vorrichtungen zu heizen. Das Abschalten dieser Heizung sowie das Zünden oder Löschen der Entladung kann hiebei durch thermische Relais oder ähnliche Mittel in an sich bekannter Weise vorgenommen werden.
Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich naturgemäss nicht auf Gleichrichterentladungs-
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Es sind bereits Entladungsgefässe bekannt geworden, bei denen die Anode aus Quecksilber besteht.
Dabei besteht die Gefahr, dass bei Erwärmung der Anode Rüekzündungen auftreten, d. h. in den negativen Halbperioden der Anodenspannung die aus Quecksilber bestehende Anode als Kathode wirksam wird.
Um das Entstehen eines Kathodenfleckes auf der Anode zu vermeiden, hat man deshalb vorgeschlagen, als Anodenmaterial an Stelle von Quecksilber eine Quecksilberlegierug von entsprechender
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besitzen und mit einer Kathode versehen sind, die aus einer Quecksilberlegierung besteht. Die Les : ierunKs- zusammensetzung ist dabei so gewählt, dass die Kathode im kalten Zustand der Röhre sich in einem festen
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dass im Gegensatz zu den Gleichrichtern mit Quecksilberkathode die Entladung noch bei sehr geringen Stromstärken aufrecht erhalten bleibt.
Gegenüber diesen bekannten Anordnungen handelt es sich beim Erfindungsgegenstand um Entladungsgefässe mit Glühkathode und im allgemeinen fester Anode (beispielsweise aus Graphit). Gemäss der Erfindung ist eine Queeksilberlegierung geeigneter Zusammensetzung als Dampf liefernder Körper vorgesehen, also ein Körper, der unabhängig von der materiellen Beschaffenheit von Kathode und Anode den für die Entladung notwendigen Dampf geeigneten Druckes liefern soll.
Gerade dadurch, dass die Queeksilberlegierung als Dampf liefernder Körper verwendet wird, also bezüglich der Dampflieferuna nicht an den jeweiligen Zustand von Anode und Kathode gebunden ist, ist es möglich, durch geeignete Wahl der Legierungszusammensetzung und der Gefässtemperatur sicherzustellen, dass ein für die Entladng möglichst geeigneter Dampfdruck vorhanden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Entladungsgefäss mit Anode aus festem Material und Glühkathode und einer von der Glühkathode getrennten, dampfliefernden Quecksilberlegierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Queeksilber mit Metallen von hohem Siedepunkt und geringer Fähigkeit, Elektronen zu emittieren (z. B. Cadmium, Zink. Blei, Zinn, Wismut) legiert ist.
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It has recently been tried with success. to use hot cathode rectifiers filled with mercury vapor to rectify higher voltages. The voltage is. which such a piston tolerates without backfire in the blocking phase. 20,000 volts and more. The current intensity in such flasks can be increased sufficiently if the flask is of sufficient size to ensure sufficient heat dissipation, since low vapor density is essential to avoid reignition. For the rectification of very high currents, several rectifiers working in parallel have already been provided, since a further increase in size seems inappropriate.
According to the invention, a new approach is now taken. that makes it possible. to ensure a well-defined low vapor density of the mercury even at high bulb temperatures. In principle it would be possible to bring a limited amount of mercury into the flask so that at higher temperatures there is no longer any liquid mercury in the flask. However, this method leads to a large extent to the same difficulties as are known from the noble gas rectifiers. The gas disappears more and more through occlusion. so that the action of the piston is soon impaired.
According to the invention, the vapor-releasing substance consists of an alloy of mercury with one or more metals with a high boiling point and only a low ability to emit electrons when hot. Such metals. those with mercury in any proportions
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of the alloy, the soil will be solid or liquid. The saturation pressure of the mercury and thus the density of the vapor depend on the percentage of mercury that the alloy contains. The higher the mercury content. the higher is the vapor pressure at the same temperature. Even small additions of other metals reduce the vapor pressure considerably. It seems beneficial
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can.
Since when using such alloys, a higher temperature can be achieved reliably than with the known arrangements, it is permitted to load the piston with the same piston size without risk of backfire, so that the piston with the same power is smaller than before. Of course, it must be accepted that the temperature must already be so high when the discharge is ignited. that there is sufficient vapor density. In most cases it will be sufficient to wait a considerable time after switching on the cathode heating until the discharge ignites.
In other cases it may be advisable. to heat the discharge vessel by means of special devices until ignition or even during operation. This heating can be switched off and the discharge can be ignited or extinguished by thermal relays or similar means in a manner known per se.
The application of the invention is naturally not limited to rectifier discharge
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Discharge vessels are already known in which the anode consists of mercury.
There is a risk that re-ignition will occur when the anode is heated, i.e. H. in the negative half-periods of the anode voltage, the anode consisting of mercury acts as the cathode.
In order to avoid the formation of a cathode spot on the anode, it has therefore been proposed to use a corresponding mercury alloy instead of mercury as the anode material
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and are provided with a cathode made of a mercury alloy. The composition of the reading is chosen so that the cathode is in a solid state when the tube is cold
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that, in contrast to rectifiers with mercury cathode, the discharge is maintained at very low currents.
Compared to these known arrangements, the subject matter of the invention is discharge vessels with a hot cathode and generally a solid anode (for example made of graphite). According to the invention, a queek silver alloy of suitable composition is provided as the vapor-supplying body, that is to say a body which is intended to supply the vapor of suitable pressure necessary for the discharge, regardless of the material nature of the cathode and anode.
Precisely because the Queekilver alloy is used as a vapor-delivering body, i.e. not tied to the respective state of the anode and cathode with regard to the vapor delivery, it is possible to ensure that one is as suitable as possible for the discharge through a suitable choice of the alloy composition and the vessel temperature There is steam pressure.
PATENT CLAIMS:
1. Discharge vessel with anode made of solid material and hot cathode and a vapor-supplying mercury alloy separated from the hot cathode, characterized in that the queek silver is made with metals with a high boiling point and low ability to emit electrons (e.g. cadmium, zinc, lead, tin , Bismuth) is alloyed.