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Gleichrichter-Anordnung.
Die Erfindung betrifft eine besondere Ausgestaltung der Elektrodensysteme von gas-oder dampfgefüllten Glühkathoden-Gleichrichtern zum Zwecke der Vermeidung negativen Innenwiderstandes der Gleichrichterstrecke.
Ein normales, aus Glühkathode und Anode bestehendes, mit Gasfüllung versehenes Entladungsgefäss besitzt auf seiner Charakteristik negative Teile, d. h. Teile, längs deren mit wachsendem Strom die Klemmenspannung am Gleichrichter sinkt. Bekanntlich sind diese technisch unerwünschten Teile negativen Widerstandes auf die Wirkungen der Ionen-Raumladungen in der Entladungsstrecke zurückzuführen, durch die und durch deren Änderungen bei Stromänderungen Labilitäten der Entladung auftreten. Es sind weiterhin Vorsehläge bekanntgeworden, durch geeignete Elektrodenanordnungen diese negativen Teile zu beseitigen, Vorschläge, die im Prinzip auf eine räumliche Trennung des Entladungsraumes in zwei Teile, u. zw. einen der Kathode benachbarten Teil, in dem keine merkliche Ionisierung stattfindet, und den eigentlichen Ionisierungsraum hinauslaufen.
Dies ist durch eine Teilung der Anode in zwei konzentrische, miteinander verbundene Elektroden möglich, wobei die der Kathode nächstgelegene siebförmig ausgebildet ist und die Hauptmenge der Ionen in dem von der Kathode entfernten Raum zwischen den beiden Anodenteilen erzeugt wird. Von dort fliegen die Ionen zur Glühkathode, deren negative Raumladung kompensierend. Die Raumladung der Ionen an ihrem Entstehungsort hat bei einer derartigen Elektrodenanordnung keinen wesentlichen Einfluss auf die Feldstärke vor der Kathode und damit auch keinen wesentlichen Einfluss auf die Grösse des übergehenden Stromes. Negative Teile treten dann längs der Charakteristik nicht mehr auf.
Es hat sieh jedoch nun gezeigt, dass zur einwandfreien Beseitigung jeglichen Einflusses der positiven Raumladung die Ausbildung der beiden Elektroden, aus denen die Anode besteht, aussehlaggebend ist.
1. Um zu erreichen, dass bei weitem die grösste Menge der Ionen zwischen den beiden Anodenteilen erzeugt wird, muss der Abstand zwischen Kathode und innerer Anode kleiner sein als der Abstand zwischen der inneren siebförmigen und der äusseren Anode. Als praktische Grenze hat sieh dabei ergeben, dass der Abstand zwischen den beiden Anodenteilen, also zwischen den beiden nicht geheizten Elektroden des Entladungsgefässes mindestens 2-2'5mal so gross sein muss als der zwischen Kathode und innerer Anode. Nur in diesem Falle ist die Ionisation zwischen Kathode und innerer Anode gering gegen die Ionisation in dem andern Raum.
2. Zwischen den beiden Anodenteilen ist das Potential weitgehend durch die entstehenden IonenRaumladungen bestimmt. Es ist verständlich, dass irgendwelche Raumladungsumstellungen in diesem Teil der Gleichrichterstreeke noch einen Einfluss auf die Feldstärke vor der Kathode haben können, wenn z. B. der siebförmige Anodenteil aus relativ grobmaschigem Netz oder aus Drahtwindungen mit grosser Steigung besteht, so dass eine Raumladung im hinteren Teil stark durch die innere Anode hindurehgreift. Sind diese Raumladungsumstellungen labil, so können sie dann zu den bekannten lichtbogenartigen Labilitäten der Charakteristik führen.
Diesen Einfluss kann man prinzipiell vermeiden, wenn die der Kathode benachbarte, auf oder angenähert auf dem Potential der äusseren Anode befindliehe, gitterförmige innere Anode rein potentialmässig eine möglichst feste Trennungswand zwischen Entladungsraum und Elektrodenraumladung darstellt. Ein Mass für diese potentialmässige Festlegung dieser Trennungswand zwischen beiden Teilen ist der Durchgriff des äusseren Anodenteiles durch den inneren. Erfahrungsgemäss muss dieser Durchgriff kleiner als 5% gemacht werden.
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Bei gleichzeitiger Erfüllung dieser beiden Forderungen können die negativen Teile der Charakte- ristik immer mit Sicherheit unterdrückt werden.
Die beiden Teile der Anode können miteinander direkt oder über ein Widerstandselement verbunden sein, wobei dieses Widerstandselement zweckmässig in das Entladungsgefäss eingebaut wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gleichrichter-Anordnung für gas-oder dampfgefüllte Gleichrichter mit einer Glühkathode und zwei als Anode geschalteten Elektroden, von denen mindestens die der Kathode zunächst gelegene Elektrode sieb-oder gitterförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden nicht geheizten Elektroden mindestens doppelt so gross ist wie der Abstand zwischen der Kathode und der ihr benachbarten Elektrode und dass der Durchgriff der zweiten, nicht geheizten Elektrode durch die sieb-oder gitterförmig ausgebildete erste Elektrode weniger als 5% beträgt.