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Einrichtung zur Erhöhung der Lebensdauer, Gleichmässigkeit und Ökonomie von
Entladungsröhren mit glühender Kathode.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Erhöhung der Lebensdauer, Gleichmässigkeit und Okonomie von Entludungsröhren, die als Kathode glühende Metalle oder deren Oxyde verwenden
Zu diesem Zweck wird in die Entladungsröhre bzw. in einen Raum. der mit derselben in Verbindung steht, eine Substanz als Bodenkörper gebracht, deren Dampf die Stromleitung ganz oder teilweise übernimmt und deren Dampfdruck dadurch geregelt wird. dass die Substanz auf verschieden hohe Temperatur gebracht werden kann.
Es wird hiedurch gegenüber den bekannten Entladungsröhren mit glühenden Kathoden (Wehneltröhre usw.) der Vorteil erreicht, dass die Stromleitung, die sonst von den Gasionen überarittelt wird, ganz oder teilweise von Dämpfen (Metalldämpfen usw.) übernommen wird.
Durch die Wahl geeigneter Dämpfe ist man in der Lage, den Widerstand dieser Entladungrohren infolge der sehr geringen lonisierungsspannung (bzw. des sehr kleinen Entlidungspotentiales) von Metalldämpfen auf einen sehr kleinen Wert zu bringen und werden die die Leitung übermittelnde Dampfmolekiile bei weitem nicht so stark okkludiert. als dies bei Gasen
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Substanz, deren Temperatur derjenigen der kältesten Stelle des Entladungsrohres entspricht, den Dampfdruck im Rohre stets gleich hoch erhält.
In letzterer Beziehung ähnelt die beschriebene
Einrichtung den bekannten Quecksilberdampflampen, jedoch unterscheidet sie sich von diesen wesentlich dadurch. dass die Stromleitung nicht nur von dem Dampfe. sondern zum Teile auch von dem noch vorhandenen Gase übernommen wird und der Kathodenfall nicht durch das an der Quecksilberkathode mittels des Lichtbogens verdampfende Quecksilber herabgesetzt wird, sondern durch die Anwendung glühender Metlloxydkathoden. Es ist deshalb die Verwendung so grosser Stromdichten bzw.
so hoher Dampfdrucke (und hoher Temperaturen) im Rohre, wie sie bei der Quecksilberdampflampe zur Aufreehterhaltung der Lichtbogenentladung erforderlich sind, bei der vorliegenden Erfindung nicht nötig. Es gelingt auf diese Weise, durch Verwendung von Metalldämpfen selbst bei Meinen Stromdichten und sehr geringen Dampf drucken dauernde
Entladungen bei äusserst kleinem Widerstande im Entladungsrohre aufrecht zu erhalten.
Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei Verwendung von glühenden Kathoden in Ent- ladung rem das Entladungspotential schon bei Dampfdrucken des Bodenkörpers, die in der
Nähe der Zimmertemperatur liegen, sehr herabgesetzt wird und zwar dadurch, dass in der un- mittelbaren Nähe der glühenden Kathode hohe Dampfdrucke bestehen, deren Grösse jedoch immer eine Funktion der Temperatur des Bodenkörpers bleibt und wobei die geringe Anzahl der Dampf- moleküle bedingt, dass dieser Druckunterschied in der Röhre stets vorhanden ist.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der den Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtung. R stelt die evakuierte Entladungsröhre dar, K ist die glühende Kathode
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während das andere Ende b der Kathode über einen passenden, eventuell regelbaren Widerstand, wie in der Figur ersichtlich, zur Stromquelle zurückführt. Mit Hilfe dieses Widerstandes ist man in der Lage, die Temperatur der elektrisch glühenden Kathode K zu regeln. S stellt einen Ansatz im Entladungsrohre dar, in welches bei Q beispielsweise Quecksilber oder dessen Amalgame als Bodenkörper gebracht sind.
Die Temperatur dieses Bodenkörpers ist hier nahezu gleich jener der Aussen- (Zimmer-) Temperatur, da der Abstand der Stelle Q von der heissen Röhre bzw. glühenden Kathode entsprechend gross gewählt werden kann.
Ist das Ansatzrohr wie in der Figur gezeichnet angebracht, so ist die Höhe des Dampfdruckes durch die Aussentemperatur (Zimmertemperatur) bestimmt. Soll der Dampfdruck gesteigert oder konstant auf einen grösseren Wert als der Zimmertemperatur entspricht, gehalten werden,
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lichen Entladungsröhre bzw. der glühenden Kathode ausgesetzt werden oder es kann das Ansatzrohr in der laut Figur gezeichneten Lage, etwa durch ein Flüssigkeitsbad usw. auf einen höheren Betrag als Zimmertemperatur gehalten werden.
Bei Quecksilberfüllung ist es vorteilhaft, das Ausfliessen des Quecksilbers in dem Ansatz- sobre S beim Neigen des Entladungsrohres durch Zwischenschaltung der Kapillare C und durch Anordnung der kleinen Kugel k zu verhindern. Ferner kann auch der Bodenkörper, z. B. Metalle oder deren Amalgame, als Spiegel an die Gefässwand niedergeschlagen werden ; in diesem Falte ist der Dampfdruck infolge der Molekularanziehung der Wandungen der Dicke der niedergeschlagene Schicht entsprechend herabgesetzt, welche Methode nebst der Temperaturregulierung eine weitere Variation des Dampfdruckes gestattet.
Die Erfindung kann mit Vorteil bei allen bisherigen Gasentladungsröhren angewendet werden. Die Empfindlichkeit der oben beschriebenen Einrichtung für Spannungsschwankungen infolge des niedrigen Entladungspotentiales der Metalldämpfe lässt die Benutzung dieser An- ordnung, z. B. als Relais für undulierende Ströme, besonders vorteilhaft erscheinen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erhöhung der Lebensdauer, Gleichmässigkeit und Ökonomie von Entladungsröhren mit glühender Kathode, dadurch gekennzeichnet, dass in die Entladungsrohre nebst dem leitenden Gas eine das Entladungspotentinl hembsetzende, Dampf liefernde Substanz (z. B. Quecksilber, Metallamalgame oder dgl.) gebracht wird, deren Dampf die Stromleitung zum Teil übernimmt und deren Dampfdruck durch die Wahl der Temperatur dieser Substanz
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dauer herbeizuführen.