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Dampfentladungsröhre.
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ein Kondensationsraum vorgesehen ist, der gegebenenfalls kÜnstlich gekühlt werden kann. Der Kondensationsraum und die etwaige künstliche Kühlung desselben dienen dazu, den gewünschten unter Be- rücksichtigung der Belastung des Entladungsgefässes günstigsten Dampfdruck in dem Entladungsgefäss zu gewährleisten. Zwischen dem Teil des Gefässes, der die Glühkathode und den dampfliefernden Körper aufnimmt, und dem übrigen Teil des Gefässes ist jedoch keine nennenswerte Verengung vorgesehen.
Auch befindet sich bei den bekannten Gefässen zwischen dem Glühkathode und dampfliefernden Körper aufnehmenden Teil des Gefässes und den Anoden nicht eine verhältnismässig grosse, gegebenenfalls künstlich zu kühlende Kammer, die es, wie beim Erfindungsgegenstand, gestattet, den Dampfdruck in dem Ent-
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um die Zerstäubung der Kathode zu verhindern, und es musste bei diesen Entladungsgefässen im allgemeinen der obenerwähnte Kompromiss zwischen dem günstigsten Dampfdruck für die Entladung und dem günstigsten Dampfdruck zur Verhinderung der Zerstäubung der Kathode geschlossen werden.
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gefässes zwangsläufig sicherzustellen, dass der Dampfdruck in der Entladungsbahn den gewünschten, verhältnismässig niedrigen Druck besitzt, dagegen in der Umgebung der Kathode ein grössenordnungs- mässig höherer Dampfdruck, der die Zerstäubung der Kathode wirksam verhütet oder herabsetzt, vorhanden ist.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Gleichrichters mit Metallhülse gemäss der Erfindung und einzelne seiner Teile im Schnitt, Fig. 2 einen entsprechenden Gleichrichter mit Glashülle.
In Fig. 1 bedeutet 1 eine metallklammer mit zwei aufgesetzten Röhren 2 und 3, die die Anoden 4
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und 7 verbunden. Am Boden der Metallkammer 1 befindet sich eine angesetzte Kammer 10, die mit einem die Wärme und Elektrizität schlecht leitendem Material 11. wie z. B. Aluminiumoxyd. Magnesiumoxyd oder Quarz, ausgekleidet ist. In der Kammer 10 befindet sich die Glühkathode. die mit einem Erdalkalioxyd, einem Edelmetall oder einem andern die Elektronenemission erhöhenden Überzug versehen ist.
Die Kathode besteht aus einer Hülse 12 aus Nickel, Eisen oder einem andern geeigneten Material und besitzt in ihrem einspringenden Bodenteil ein Heizelement 1-3. Diese Heizspirale, z. B. ein Wolframdraht, ist mit dem einen Ende an den Leiter 14, mit dem andern Ende an die Hülse 12 angeschlossen, die ihrerseits mit dem Leiter à verbunden ist. Die Leiter 14 und 15 sind in rohrförmige Ansätze 16 und 17 mit Hilfe von Glasstöpseln od. dgl. eingeschmolzen.
In dem schalenförmigen Teil der Kathode befindet sieh ein Vorrat von verdampfbarem Material, wie z. B. Quecksilber oder Alkalimetall. Während des Betriebes, wenn die Kathode auf eine Betriebstemperatur von etwa 12000 gebracht ist, verdampft ein Teil des Quecksilbers und der Dampf entweicht durch den Hals 21 in die Hauptkammer des Gleichrichters, wo er an die kühlenden Wände gelangt und sich kondensiert. Der Druck des Queeksilberdampfes in der unmittelbaren Nähe der Kathode in der Kammer 10 ist wesentlich höher als der Druck des Quecksilberdampfes in der Hauptkammer des Gleichrichters. Das in der Hauptkammer kondensierte Quecksilber gelangt infolge seiner eigenen Schwere in die
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dampfdruck in unmittelbarer Nähe der Kathode aufrechterhält.
Das isolierende Futter 11, der Kathodenkammer erhält die an der Kathode erzeugte Wärme und schützt zugleich die Metallhülse gegen die von der Kathode erzeugte hohe Temperatur, vor allem die Einschnürung 21 oberhalb der Kathode, wo die Entladung bzw. der Lichtbogen verhältnismässig dicht ist und eine lebhafte Wiedervereinigung von Elektronen und positiven Ionen stattfindet. Infolge des hohen Queeksilberdampfdruekes in unmittelbarer Nähe der Kathode wird die Zerstäubung des aktiven Materials an der Kathodenoberfläche sowie des als Unterlage der Kathode dienenden Nickels oder andern Metalls verzögert und damit die Lebensdauer der Kathode verlängert.
Es ist festgestellt, dass die Lebensdauer einer Kathode von weniger als 100 Brennstunden auf mehrere 1000 Brennstunden erhöht werden kann, wenn der Druck des umgebenden Gases von wenigen Mikrons auf etwa 100 Mikrons gesteigert wird. Der Quecksilberdampfdruek in der Hauptentladungsbahn des Gleichrichters ist nach Massgabe der gleiehzurichtenden Spannung zu wählen und wird durch die Grösse und die Temperatur der Haupt- kammer bestimmt. Im allgemeinen sollte der Druck des Gleichrichters in der Hauptkammer 50-100 Mi- krons nicht wesentlich übersehreiten, während der Dampfdruck in der Hilfskammer mindestens das Mehrfache des Druckes der Hauptkammer betragen sollte und beträchtlich höher sein kann.
Bei dem Gleichrichter der Fig. 2 besteht das Hauptgefäss 23 aus Glas. Die Anoden 21, 25 sud
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der Kathode wird von den in den Glasfuss. 3. 3 eingeschmolzenen Leitern-M und 32 getragen. Während des Betriebes können diese beiden Leiter miteinander verbunden werden. Das Kathodenheizelement 3- ist mit seinem einen Ende mit der Hülse 30 verbunden, wie bei der Anordnung der Fig. 1. Das andere Ende
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ist mit einer Substanz, die eine geringe Elektronenaustrittsarbeit aufweist, z. B. Bariumoxyd oder anderen Erdalkalien, bedeckt, wie bei der Anordnung der Fig. 1.
An der Kathodenhülse ist eine schräg abwärts geneigte Metallplatte 36 befestigt, die die kondensierten Quecksilbertropfen von der Kathodenoberfläche fort zu Öffnungen. 37 hinlenkt, durch die sie in die Ansatzkammer 38 zurückgelangen. Diese Kammer ent- hält einen Quecksilbervorrat 39, der durch die Kathodenwärme verdampft und einen verhältnismässig hohen Dampfdruck in der Kathodenkammer. ? erzeugt. Der Dampf dringt durch die Öffnungen 37 in die Hauptkammer und nimmt dort einen geringeren Druck an, wie bereits im Zusammenhang mit der Anordnung nach Fig. 1 auseinandergesetzt ist. Die Entladung nimmt bei der Anordnung nach der Fig. 2 ihren Weg durch die Öffnungen 37.