AT155551B - Vorrichtung zur Gleichrichtung von Wechselströmen einer Spannung von der Größenordnung von mehr als 500 Volt. - Google Patents

Vorrichtung zur Gleichrichtung von Wechselströmen einer Spannung von der Größenordnung von mehr als 500 Volt.

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AT155551B
AT155551B AT155551DA AT155551B AT 155551 B AT155551 B AT 155551B AT 155551D A AT155551D A AT 155551DA AT 155551 B AT155551 B AT 155551B
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Description


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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur   Gleichrichtung von Wechselströmen   mit einer Spannung von der Grössenordnung von 500 Volt oder mehr, mit mindestens einer, eine kalte Kathode enthaltenden   Ionenent1adungsröhre   niedriges Gas-bzw. Dampfdruckes, deren Entladungsbahn von einem Magnetfeld durchsetzt wird. 



     Unter"kalter Kathode"ist eine   Kathode zu verstehen, wie sie beispielsweise in   Glimmlicht-   röhren verwendet wird, welche also nicht auf thermischem Wege Elektronen emittiert. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Magnetfeld in der Entladungsbahn einer lonenentladungsröhre anzuordnen. Hiebei wurden verschiedenartige Ziele verfolgt ; man beabsichtigte z. B. der Entladung einen bestimmten Weg vorzuschreiben, die Stärke des   Entladungsstromes   zu regeln oder (mittels eine magnetischen Wechselfeldes) die Röhre abwechselnd durchlässig und nichtdurchlässig für den Entladungsstrom zu machen. 



   Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Gleichrichtung in einer   Ionenentladungsröhre     mit "kalten" Elektroden   in dem Sinne, dass   vorzügliche   Sperreigenschaften erzielt werden, ohne dass hiedurch eine unzulässige Steigerung der Zündspannung in der Durchlassrichtung verursacht wird. 



  Bei dem Betriebe von Gleichrichterröhren mit kalten Elektroden bei einer hohen Anoden- wechselspannung und   Gas-oder Dampfdrücken   von 1 mm Hg. oder mehr ergaben sich oft praktisch
Schwierigkeiten. Diese bestanden darin, dass zu hohe Entladungsströme in der Sperrichtung auftraten. 



   Diese Ströme nahmen mitunter derartigen Wert an, dass sogar   Rückzündungen   in den Röhren vor- kamen. 



    Ausserdem machte   der Spannungsabfall in den bekannten Röhren immer einen verhältnismässig grossen Teil der gleichzurichtenden Spannung aus, so dass der Nutzeffekt ungünstig ausfiel. 



   Ein weiterer Nachteil der bisher verwendeten Röhren war der, dass meistens nur ein geringer
Unterschied zwischen den Zündspannungen in den beiden Richtungen vorhanden war. 



   Bis jetzt war es nicht möglich, diesen Übelstand beim Bau von Röhren für hohe   Spannungen   durch Herabsetzung des Gas-bzw. Dampfdruckes auf einwandfreie Weise zu vermeiden, weil dadurch der Spannungsverlust sowie die Zündspannung in der   Durchlassrichtung   sehr stark anstiegen. 



   Die Erfindung bezweckt die Überwindung dieser Schwierigkeiten durch Herabsetzung der sonst mit den niedrigen Drücken verbundenen hohen Zündspannung in der   Durchlassrichtung ohne   unzulässige Herabseztung der hohen Zündspannung in der Sperrichtung. 



   Hiezu wird erfindungsgemäss in den in der Vorrichtung verwendeten   Ionenentladullgsröhren   mit kalter Kathode und niedrigem Druck ein Magnetfeld derart in bezug auf die Elektroden angeordnet, dass   der-grösste   Teil der die Kathode durchsetzenden magnetischen Kraftlinien sowohl bei ihrem Eintritt in die Entladungsbahn zwischen Anode und Kathode, wie bei ihrem Austritt aus derselben einen Teil ihrer Oberfläche durchsetzen, während die die Kathodenoberfläche zweimal durchsetzenden Kraft- linien die Anode nicht oder nur zu einem kleinen Teil durchsetzen. Als klein ist das Verhältnis dieser
Kraftlinien zu betrachten, wenn höchstens ungefähr   10%   derselben die Anode durchsetzt. 



   Es hat sich gezeigt, dass in einer derartigen Vorrichtung das oben erwähnte Ziel auf einwandfreie
Weise erreicht wild und dass ausserdem die Stromdiehte durch die Anwendung des Magnetfeldes 

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 erheblich gesteigert wird. Eine mögliche Erklärung dieser Erscheinung kann in dem Sinne gegeben werden, dass in der angegebenen Weise die von einem   Oberflächenteil   der Kathode ausgehenden Elektronen, welche ohne Magnetfeld, an den zur Anode führenden elektrostatischen Kraftlinien entlang, die   Kathodenoberfläche   normal zu dieser verlassen, dazu gezwungen werden, diese, die Tangente im 
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 eines genügend starken magnetischen Feldes damit zusammenfällt.

   Diese Bewegung findet bekanntlich in schraubenförmigen Bahnen statt und führt das Elektron in die Nähe des zweiten Kathodenteiles, von dem es wegen dessen negativer Ladung reflektiert wird. Nach seiner   Zurückwanderung   wiederholt sich das gleiche Spiel, bis auf die Dauer die Zusammenstösse mit andern geladenen Teilchen die Energie des Elektrons verzehrt haben und das Elektron endgültig von dem Anodenfeld angezogen wird. Für die   hin-und hergehende Bewegungsriehtung   des Elektrons ist die beim Verlassen des jeweiligen
Kathodenteiles vorhandene abstossende Kraft massgebend, nicht der Richtungssinn der magnetischen
Kraftlinien. 



   Obige Verlängerung des Elektronenweges hat eine entsprechende Vergrösserung der   Möglichkeit   von Zusammenstössen mit neutralen Gasmolekülen oder Gasatomen zur Folge, so dass ein und derselben
Molekül-und Atomzahl ein erhöhter Ionisationseffekt und dadurch eine grössere Stromdurchlässigkeit der Röhre bei demselben Spannungsabfall oder ein geringerer Spannungsabfall bei demselben Röhren- strom in der   Durchlassrichtung   erzielt werden kann. 



   Die gemäss der Erfindung wirksamen magnetischen Kraftlinien müssen zweimal je einen Teil der Kathode und dazwischen den Entladungsraum durchsetzen. Da anderseits die Anode, welche von diesen Kraftlinien nicht oder fast nicht getroffen werden soll, bei der geringen Höhe der Anodenverluste nicht gross dimensioniert zu werden braucht, so ergibt sich eine besonders vorteilhafte Anordnung, wenn der gegenüber dem wirksamen Teil der Kathodenfläche liegende Teil der Anodenfläche, sofern er parallel zu ihr verläuft, erheblich kleiner ist, als der wirksame Teil der Kathodenfläche. Es ist   begreiflich,   dass die Anode bei einer derartigen Bemessung von einem Mindestmass an Kraftlinien geschnitten wird.

   Als gegenüberliegende Teile von Elektroden sind in diesem Zusammenhang solche verstanden, welche "sich gegenseitig   sehen"d. h. bei welchen   eine direkte Verbindungslinie von dem einen Elektrodenteil zu dem andern gezogen werden kann, ohne ein Hindernis zu treffen. Die Ent- ladung würde bei Abwesenheit des magnetischen Feldes zwischen diesen einander gegenüberliegenden
Elektroden verlaufen. 



   Als wirksamer Teil der   Kathodenfläche   ist hier der von den magnetischen Kraftlinien zweimal durchsetzte Teil der   Kathodenfläche   zu betrachten, der die Begrenzung der an den Kraftlinien entlang verlaufenden Elektronenbahnen bildet. 



   Dieser Effekt tritt besonders stark in den Vordergrund, wenn die Elektronen bei nicht vor- handenem Magnetfeld wenig   Zusammenstossmöglichkeiten   vorfinden. Dies ist der Fall, wenn die
Entfernung der Elektroden in der Grössenordnung der in der Röhre vorhandenen freien Weglänge der Elektronen liegt. 



   Es ist an sieh bekannt, dass durch Reduktion der Elektrodenabstände des zwischen der Ein- und Austrittsstelle der magnetischen Kraftlinien liegenden Abschnittes der Entladungsbahn auf   1/10 der   freien Weglänge eine hinreichende Sicherheit gegen Elektronenstoss erzielt werden kann. Einem der- artigen Verhältnis   ensprieht   bei praktischer Ausführung der erfindungsgemässen Röhre ein Gas-bzw. 



   Dampfdruck von   10-'"   bis   10-2 Mn/Hg,   ohne dass die Zündspannung und der Spannungsverlust in der   Durchlassrichtung   unzulässige Werte annehmen. 



   Neben der Dimension der Anode, von   welcher   bereits gesprochen wurde, ist auch die Richtung derselben in bezug auf das magnetische Feld von Bedeutung. Es ist verständlich, dass die Anzahl der
Kraftlinien, von denen die Anode durchsetzt wird, am geringsten ist, wenn diese in der Feldrichtung angeordnet wird. Hiedurch ergeben sich die günstigsten Bedingungen für eine der erfindungsgemässen
Vorschrift entsprechende Elektrodenanordnung. 



   Das Magnetfeld für die erfindungsgemässe Röhre lässt sich   zweckmässig   mittels einer zylindrischen 
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 Achse der Spule und folglich auch der Achse des Magnetfeldes zusammenfällt. Bei dieser Anordnung ergibt sich in nicht allzugrosser Entfernung von der Achse ein angenähert paralleles, in der Achsrichtung 
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 Teil herausschneiden, der die in der   Feldrichtung liegende, draht-oderstabförmige   bzw. hohlzylindrische Anode praktisch nicht trifft. 



   Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung beispielsweise wiedergegebenen Kennlinien und Ausführungsbeispielen näher erläutert. 



   In Fig. 1 der Zeichnung sind die Zündkennlinien einer   Gleichrichterröhre   mit kalten Elektroden mit und ohne Magnetfeld abgebildet. 



   In Fig. 2,3, 4 und 5 sind teilweise schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Anordnungen von Magnetfeld und Röhre wiedergegeben. 



   In Fig. 6 ist eine mittels einer Elektrodenanordnung gemäss der Erfindung arbeitende Zündvorrichtung in einer   Gleichriehterröhre   schematisch wiedergegeben. 

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   Die Kennlinien in Fig. 1 zeigen den Einfluss des   Fülldrucks   p auf die Zündspannung Vd einer   Gleichrichterröhre   mit kalten Elektroden, u. zw. beziehen sich die punktierten Kurven auf die Zündspannung ohne Magnetfeld, die ausgezogenen Kurven auf die Zündspannung mit Magnetfeld. Ferner sind die Zündkennlinien in der   Durchlassrichtung   mit einem d, die Zündkennlinien in der Sperrichtung mit einem s angedeutet. 



   Das bei der Aufnahme der ausgezogenen Kennlinien verwendete Magnetfeld hat eine Feldstärke von ungefähr 300 Oerstedt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Zündspannungen ohne Magnetfeld ausserordentlich nahe beisammen liegen und bereits bei einem Druck von etwa 2.   10-2 MM   Hg einen Wert von mehreren tausend Volt erreichen, wohingegen die Zündspannungen mit Magnetfeld erheblich niedriger liegen und grosse Unterschiede zwischen beiden Richtungen aufweisen. Unterhalb eines Druckes von ungefähr 5. 10-3 mm Hg ergeben sich ausserordentlich hohe Zündspannungen in der Sperrrichtung, die Zündspannung in der Durchlassrichtung hingegen erreicht erst bei etwa 4.   10. 4 mm   Hg den Wert von 500 Volt, eine Zündspannung von 1000 Volt wird erst bei einem Druck von weniger als   10-6 mm   Hg erreicht. 



   Selbstredend können die bei der Messung von Röhren einer mehr oder weniger abweichenden
Bauart erzielten Ergebnisse erheblich von den obigen abweichen. Insbesondere kann es vorkommen, dass der steile Anstieg der Zündspannung in der Sperrichtung mit Magnetfeld bei Druckwerten von der
Grössenordnung von   10-2 mm Hg   oder mehr erfolgt. 



   In Fig. 2 ist eine Entladungsröhre dargestellt, deren Elektroden gemäss der Erfindung in einem konstanten Magnetfeld angeordnet sind, das z. B. mittels eines Dauermagneten 1 hervorgerufen werden kann. Das annähernd zylindrische Entladungsgefäss 2 der Röhre enthält zwei kreisförmige Kathoden- platten 3 und 4, welche an den Enden einer sie durchsetzenden   drahtförmigen   Anode 5 und senkrecht zu dieser angeordnet sind. Am oberen und am unteren Ende des Entladungsgefässes 1 sind   Füsschen   6 und 7 angeschmolzen, welche die Stromzuführungsdrähte 8 und 9 der Elektroden enthalten. Die Röhre ist derart in dem Magnetfeld angeordnet, dass der sie durchsetzende Teil desselben praktisch homogen ist.

   Die Anode 5 ist in seiner Achse angeordnet und die Kraftlinien durchsetzen nacheinander die
Kathodenplatten 3 und 4, praktisch ohne die Anode 5 zu treffen. Es werden die Elektronen dadurch gezwungen, wiederholte Male parallel zu der Anode 5 an den Kraftlinien entlang zu wandern, bevor sie die Anode erreichen können. Die beschriebene Bauart kann auch mit einer stabförmigen Anode an Stelle des Drahtes 3 ausgeführt werden. 



   Bei einer Umpolung der Elektroden könnte dieser Effekt unmöglich auftreten, die Elektronen würden dann sofort von den jetzt positiv aufgeladenen Kathodenplatten angezogen werden und hätten keine Gelegenheit, in stark verlängerten Laufbahnen eine hinreichende Stossionisation hervorzurufen. 



   In Fig. 3 ist der Anode 10 der Röhre eine hohlzylindrische Gestalt erteilt worden, die Kathodenplatten 11 und 12 hingegen sind auf dieselbe Weise angeordnet wie in der Röhre nach Fig. 2. Die übrigen
Röhrenteile und das Magnetsystem entsprechen vollkommen den in jener Figur abgebildeten und tragen dieselben Bezugsziffern. Auch hier durchsetzt das Magnetfeld die Kathodenplatten wie in Fig. 2, nur befindet sich die Anode ausserhalb anstatt innerhalb des die Kathodenplatten durchsetzenden magnetischen   Kraftlinienbündels.   Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Entladung gut abgeschirmt wird, weil die Entladungsbahn von den Elektroden wie in einer Dose eingeschlossen wird. 



   In Fig. 4 ist eine   Gleichrichterröhre,   in der die Elektroden in gleicher Weise wie in Fig. 3 angeordnet sind, deren Magnetfeld jedoch von einer um die Röhre angeordneten Spule erzeugt wird, massstäblich dargestellt. 



   Das   Entladungsgefäss 13 enthält   zwei kreisförmige Kathodenplatten 14, deren Stromzuführungsdrähte 15 in entgegengesetzten Richtungen durch die Füsschen 16 und 17 durch die Enden des annähernd zylindrischen Entladungsgefässes   hindurchgeführt   sind. In dem Füsschen 17 ist ein Glasrohr M vakuumdicht befestigt, in das der Stromzuführungsdraht 19 der Anode 20 vakuumdicht eingeschmolzen ist. Sowohl die Stromzuführungsdrähte 15 der Kathodenplatten 14 als auch der Stromzuführungsdraht 19 der Anode 20 sind mit aus Metall bestehenden Schirmen 21 bzw.   22   versehen, so dass Teile der zwischen den Elektroden vorhandenen   Isolationsstrecken   gegen die Elektroden derart abgeschirmt sind, dass sichan ihnen kein elektrisch leitender Niederschlag aus zerstäubtem Elektrodenmaterial ausbilden kann. 



  Hiedurch wird unter allen Umständen eine hochwertige Isolation der Elektroden im Röhreninneren gewährleistet. Die Röhre ist koaxial in einer zylindrischen Magnetspule 23 angeordnet, welche zwischen den Elektroden das erforderliche homogene Magnetfeld hervorruft. 



   In einer praktischen Ausführungsform ist die Röhre mit einer Argonfüllung von etwa   10-3 mm Hg   versehen und vermag   Anodenwechselspannungen   von mehreren 1000 Volt Effektivwert mit Sicherheit zu sperren, wobei die Zündspannung in der Durchlassrichtung in der Grössenordnung von 400 Volt liegt. Es ist hiebei möglich, der Röhre einen einphasig gleichgeriehteten Strom in der   Grössenordnung   von 10 Milliampère zu entnehmen. Die Länge des Entladungsgefässes beträgt 280 mm, sein Durchmesser 70 mm, die übrigen Masse der Röhrenteile sind hieraus ohne weiteres zu errechnen. 



   Obwohl die praktischen Ausführungsbeispiele mit Edelgasfüllung ausgeführt wurden, so ist dennoch eine   Quecksilberdampffüllung   aus dem Grunde zu bevorzugen, da es damit möglich ist, den Druck während der ganzen Lebensdauer der Röhre in derselben. Höhe zu erhalten, sofern ein kleiner 

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 Vorrat von flüssigem Quecksilber in der Röhre angeordnet ist und dafür Sorge getragen wird, dass die Temperatur dieses Quecksilbervorrates innerhalb der den noch zulässigen   Dampfdruekwerten   zugeordneten Temperaturgrenzen bleibt. Auch kann die Kathode selbst aus einem Metall von niedrigem, vorzugsweise unterhalb   300 C   liegenden Schmelzpunkt hergestellt werden, z. B. aus Caesium oder Quecksilber, da sich in diesem Falle das zerstäubende Material wieder an der Kathode ansammelt. 



   Bei den entsprechenden Ausmassen der Elektroden, sowie der Verwendung einer Quecksilber- 
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 höhere Stromwerte zuzulassen, als bei den für die Röhre gemäss Fig. 4 angegebenen Daten, z. B. einen Strom in der Grössenordnung von 1 Amp. oder mehr. An erster Stelle ist dies   auf-die Tatsache zurück-   zuführen, dass sich mit einer Quecksilberkathode auf vorteilhafte Weise eine lichtbogenartige Entladung erzielen   lässt.   



   Die Verwendung einer geteilten Kathode wie gemäss den vorhergehenden Figuren lässt sich dadurch vermeiden, dass man das die Entladungsbahn durchsetzende Magnetfeld inhomogen gestaltet. 



  Es ist dadurch   möglich,   ein und denselben Kathodenkörper von den jetzt gekrümmten Kraftlinien zweimal durchsetzen zu lassen, so dass der erfindungsgemässen Forderung entsprochen werden kann, dass magnetische Kraftlinien sowohl bei ihrem Eintritt in die Entladungsbahn zwischen Anode und Kathode als auch bei ihrem Austritt aus derselben einen Teil der Kathode durchsetzen müssen. Auch hier ist die Möglichkeit gegeben, die Elektronen zwischen zwei Teilen der Kathodenfläehe, ohne die Anode zu treffen, an den gekrümmten magnetischen Kraftlinien entlang wandern zu lassen. 



  Fig. 5 zeigt eine besonders zweckmässige   Ausführungsform   dieser Anordnung, bei welcher die verwendete   Gleichrichterröhre   mit einer hohlzylindrisehen Kathode 24 und einer, wie diese koaxial zum Entladungsgefäss 26 angeordneten   draht-oder stabförmigen   Anode 25 ausgestattet ist. Eine
Magnetspule 27, deren axiale Länge ein Fünftel der axialen Länge des Kathodenzylinders beträgt. bildet ein rotationssymmetrisches inhomogenes Magnetfeld, dessen Achse mit der gemeinschaftlichen
Achse der Elektroden zusammenfällt und dessen Kraftlinien die beiden Enden des Kathodenzylinders 21 durchsetzen.

   Eine grosse Anzahl der Kraftlinien erfüllt hiebei vermöge ihrer starken Krümmung die   erfindungsgemässe   Forderung, wie schematisch in der Figur angedeutet ist, und sichern den Gleich- richtereffekt der Röhre. Die zur Bildung des Magnetfeldes verwendete Magnetspule 27 weist zweck- mässig eine axiale Länge von höchstens der Hälfte der axialen Länge des Kathodenzylinders auf, wie   z.   B. in diesem Ausführungsbeispiel ein Fünftel, da sonst die Inhomogenität des Feldes durch Divergenz der Kraftlinien nicht zur Erzielung eines kräftigen erfindungsgemässen Effektes hinreichen würde. 



   Ferner muss der Durchmesser des Kathodenzylinders so gross gewählt werden, dass der grösste Teil der magnetischen Kraftlinien von ihm umfasst wird. Hiebei ergibt sich gleichzeitig eine verhältnis- mässig geringe radiale Entfernung der Kathode von der Innenseite der Magnetspule und eine verhältnis- mässig grosse Anzahl der die Kathode zweimal durchsetzenden Kraftlinien. 



   Zu den oben beschriebenen Elektrodenanordnungen ist zu bemerken, dass auch bei gewissen
Abweichungen von den gestellten Symmetrieforderungen eine befriedigende Wirkung der verwendeten
Röhre möglich bleibt. Man kann z. B. an Stelle eines Kathodenzylinders eine Anzahl von Platten verwenden, sofern diese einen annähernd zylindrischen Raum umfassen, auch kann man bis zu gewissem
Ausmass von der streng symmetrischen Anordnung der Elektroden, besonders der Anode in dem Magnet- feld abweichen, ohne dass dies zu dem Ergebnis einer im Sinne der Erfindung unbrauchbaren Röhre führt. 



   In manchen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, die Röhre mit der Achse des Magnetfeldes einen kleinen Winkel einschliessen zu lassen, wobei sich eine Herabsetzung der Zündspannung erzielen lässt. 



   Der sehr ausgesprochen Gleichriehteffekt der erfindungsgemässen Vorrichtung macht diese besonders geeignet als   Zündvorrichtung   in Entladungsröhren mit Quecksilberkathode. In Fig. 6 ist eine   Gleichrichterröhre   mit Quecksilberkathode dargestellt, wie sie erfindungsgemäss verwendet werden kann. Es bedeutet 28 eine Quecksilberkathode, 29 die Hauptanode und 31 die Hilfsanode des Gleich- richter. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die Elektroden 28 und 29 als Kathodenteile und die Elektrode   31   als Anode aufzufassen. Da an die   Hilfsanode 31   eine wesentlich höhere Wechsel- spannung als an die Hauptanode 29 angelegt wird, bildet in bezug auf den Zündungsvorgang die auf viel niedrigerer Spannung befindliche Hauptanode 29 den zweiten Teil der Kathode.

   Es findet ein mehrmaliger Hin-und Hergang von Elektronen zwischen 28 und 29 statt, wodurch die Zündung mit grosser Betriebssicherheit herbeigeführt werden kann. Selbstverständlich kann auch jede andere der bereits beschriebenen Elektrodenkombinationen zur Verwendung in einer derartigen   Zündvorrichtung   herangezogen werden, sofern nur die Bedingung erfüllt wird, dass ein horizontaler Kathodenteil vor- handen ist, der durch die Quecksilberkathode gebildet werden kann und dass anderseits die Hauptanode ebenfalls eine geeignete Anordnung als Kathodenteil gemäss der Erfindung aufweist. 



   Die Elektroden 28, 29   und   dienen zur Ausbildung einer   gleichgeriehteten   Entladung mit
Hilfe der Wechselstromquelle 32 von hoher Spannung, welche mit der viel kleineren gleichzurichtenden Wechselspannung aus dem symbolisch angedeuteten Kreis 33 synchron ist.

   Hiedurch tritt eine Zünd- entladung gemäss der Erfindung nur in dem erwünschten Moment der leitenden Periodenhälfte auf und nicht in der Sperrphase der Entladungsbahn   28-. 29.   Man hat sich hiebei unter 33 die Kombination einer Wechselstromquelle und eines Belastungswiderstandes für den   gleichgerichteten   Strom vor- 

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 zustellen, welche von dem Belastungsstrom durchflossen werden, der übergeht, sobald die Entladung, bei der die Elektroden 28 und 29 beide Kathodenteile darstellen, an der   Quecksi1beroberfläéhe   einen   Kathodenfleck   für eine niedergespannte Bogenentladung ausgebildet hat. Während der Sperrphase hingegen wird die   höchstmögliche Rüekzündsicherheit durch   Vermeidung jeglicher ionisierender Entladung erreicht. 



   Es ist auch möglich, mittels eines Dauermagneten oder eines mit Eisenkern und Polschuhen versehenen, z. B. U-förmigen Elektromagneten ein die Entladungsbahn durchsetzendes Magnetfeld an den Elektroden 28 bzw. 29 ein-und austreten zu lassen, wie bei den Elektroden 11 und 12 in Fig. 3. 



   Die erfindungsgemässe Wirkung lässt sich mittels eines konstanten Magnetfeldes erzielen, dessen Polarität für die Wirkung unwesentlich ist. Besonders wenn die Ausmasse der verwendeten Röhre nicht allzugross sind, kann dieses Feld mittels eines Dauermagneten hervorgerufen werden. Es ist dann möglich, den Erregungsstrom des Magneten zu sparen und, durch Fortfall der Elektromagnetspule, mit weniger Raum auszukommen. 



   Da die Polarität des Magnetfeldes gleichgültig ist, ist es in vielen Fällen   möglich,   ein magnetisches Wechselfeld zu verwenden, dessen Erregungsstrom auf einfachste Weise dem Weehselstromnetz entnommen werden kann, besonders wenn dasselbe Weehselstromnetz auch die Anodenspannung liefert, so dass Magneterregung und Anodenspannung synchron verlaufen. Die Schaltung ist dann derart vorzunehmen, dass während der stromdurehlässigen Phase der Anode eine hinreichende Erregung des Elektromagneten vorhanden ist, und das Megnetfeld ausschliesslich an den Zeitpunkten verschwindet, an denen es nicht vorhanden zu sein braucht. Man kommt dann ohne die Komplikation einer Gleichstromerregung aus. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : 
1. Vorrichtung zur   Gleichrichtung   von Wechselströmen einer Spannung von der Grössenordnung von mindestens 500 Volt, mit mindestens einer   Ionenent1adungsröhre   mit kalter Kathode (3,   4,   11,
12, 14, 24) und niedrigem   Gas-bzw.

   Dampfdruck, deren Entladungsbahn   von einem Magnetfeld durch-   zusetzt   wird, dadurch gekennzeichnet, dass Magnetfeld und Elektroden, sowie die Elektroden unter- einander derart angeordnet sind, dass der grösste Teil der die Kathode durchsetzenden magnetischen
Kraftlinien sowohl bei ihrem Eintritt in die Entladungsbahn zwischen Anode (5 bzw. 10 oder   25)   und Kathode (3, 4 bzw.   11, 12   oder 24), wie bei ihrem Austritt aus derselben einen Teil der dem
Entladungsraum zugewendeten Kathodenoberfläche durchsetzen, während die die Kathode zweimal durchsetzenden Kraftlinien die Anode nicht oder nur zu einem kleinen Teil durchsetzen.

Claims (1)

  1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber dem wirksamen Teil der Kathodenfläche (3, 41 ; bzw. 24) liegende Teil der Anodenfläche (5 bzw. 25) sofern dieser parallel zu ihr verläuft, erheblich kleiner ist als der gesamte wirksame Teil der Krthodenfläche 4 bzw. 24).
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Anoden- fläche (5 bzw. 10) in der Richtung des magnetischen Feldes verläuft.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus zwei voneinander räumlich getrennten Teilen besteht.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in der ver- wendeten Ionenentladungsröhre an den beiden Enden einer geraden, stab-oder drahtförmigen Anode (5) und senkrecht zu ihr zwei zusammen die Kathode bildenden Platten (3, 4) angeordnet sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in der verwendeten lonenentladungsröhre an den beiden Enden einer hohlzylindrischen Anode (10 bzw. 20 oder- und senkrecht zu ihrer Achse zwei zusammen die Kathode bildenden Platten (11, 12 bzw. 14, 14 oder 28, 29) angeordnet sind.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre in einer zylindrischen Magnetspule derart angeordnet ist, dass die Achse der Anode (5 bzw. 10. 20 oder'il) mit der Achse der Spule zusammenfällt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Entladungsbahn durchsetzende Magnetfeld inhomogen ist (Fig. 5).
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete lonenentladungsröhre eine hohlzylindrische Kathode ( : 24) und eine zu dieser koaxial angeordnete draht-oder stabförmigeAnode (25) besitzt und derart in der Mitte eines inhomogenen, rotations symmetrischen Magnetfeldes angeordnet ist, dass die gemeinschaftliche Achse der Elektroden mit der Feldachse zusammenfällt, und dass die magnetischen Kraftlinien die beiden Enden des Kathodenzylinders (24) durchsetzen.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Hervorrufen des Magnetfeldes eine zylindrische Magnetspule (27) koaxial um den mittleren Teil des Kathodenzylinders (24) angeordnet ist, deren axiale Länge höchstens die Hälfte der axialen Länge des Kathodenzylinders beträgt und dass der Durchmesser des Kathodenzylinders so gross ist, dass der grösste Teil der magnetischen Kraftlinien von ihm umfasst wird.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Kathodenteile aus einem flüssigen Metall besteht (28), aus welchem sich die Dampffüllung der Röhre entwickelt. <Desc/Clms Page number 6>
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden Teilen der 'Kathode (28, 29) eine Spannung herrscht, welche niedrigerist, als die Spannung zwischen der Anode (. 31) und einem der beiden Kathodenteile.
    13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Kathode als Anode (29) und Kathode (28) in einer Gleichrichterschaltung aufgenommen sind und dass die Anode (31) die Zündelektrode dieser Schaltung bildet.
    14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Entladungsbahn durchsetzende Magnetfeld ein Wechselfeld ist.
    15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus einem Werkstoff mit niedrigem Schmelzpunkt, u. zw. vorzugsweise unterhalb 30 C liegend, hergestellt ist. EMI6.1
AT155551D 1936-05-07 1937-05-07 Vorrichtung zur Gleichrichtung von Wechselströmen einer Spannung von der Größenordnung von mehr als 500 Volt. AT155551B (de)

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