<Desc/Clms Page number 1>
Elektrisches EntlimgsgefÅass mit Glühkathode.
Die Erfindung betrifft ein Entladungsgefäss mit Glühkathode und bezweckt, eine Beschädigung der Kathode durch mechanische Beanspruchung infolge elektrostatischer Kräfte zu verhüten. Sie bezieht sich insbesondere auf solche Entladlmgsgefässe, deren Glühkathode aus einem Faden aus sehr schwer schmelzbarem Metall, namentlich Wolfram, besteht und in so hohem Vakuum glüht, dass selbst bei ausserordentlich hohen Spannungen keine Anzeichen einer positiven Ionisierung vorhanden sind. Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Entladungsröhre ist die Anode symmetrisch zu beiden Seiten bzw. rings um die Kathode angeordnet derart, dass sich die auf die Kathode ausgeübten elektrostatischen
EMI1.1
der Abstand der Elektroden sehr gering sein kinn, ein hoher Wirkungsgrad erzielt.
An sich sind derartige Anordnungen bei Entladungsröhren, die als Detektoren oder Verstärker dienen und daher nur mit sehr niedriger Spannung betrieben werden, bei welcher keine nennenswerten elektrostatischen Kräfte auftreten, bereits bekannt.
EMI1.2
EMI1.3
unter Erhitzung entlüftet, zuletzt vorzugsweise durch eine Molekularpumpe nach Gaede. Wenn der Druck im Glasgefäss bis auf annähernd ein Millionstel Millimeter Quecksilber gesunken ist, wird die Kathode durch einen geeigneten Strom zum Glühen gebracht und eine mässige Spannung von beispielsweise etwa
2000 bis 3000 Volt zwischen der Kathode 2 und der Anode 7 angelegt, wodurch eine Entladung hervorgerufen und Gas aus der Anode herausgetrieben wird. Die Entlüftung wird währenddessen fortgesetzt.
Die Entladung wird zeitweise unterbrochen, wenn nämlich so viel Gas frei geworden ist, dass das blaue
Glimmlicht auftritt, welches ein Anzeichen für positive Ionisierung ist, die bei längerer Dauer auf den
Kathodenfaden in schädlicher Weise einwirkt. Mit zunehmender Entlüftung wird die angelegte Spannung stufenweise erhöht, wodurch die Anodentemperatur erhöht und das Austreiben von Gas fortgesetzt wird.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
strom oder zu andern gewünschten Zwecken dienen. Die Energieübertragung zwischen Anode und Kathode findet im wesentlichen durch reine Elektronenentladnng ohne Anzeichen einer positiven Ionisierung, wie Fluoreszenz der Glaswand, blaues Glimmlicht oder Kathodenzerstäubung statt.
Der Strom ändert sich oberhalb einer gewissen Mindestspannung von einigen Volt proportional der Vs Potenz der aufgedruckten Spannung bis zu einer gewissen von der Kathodentemperatur abhängenden Höchstspannung, von welcher an ein weiteres Wachsen der Spannung keine Zunahme des Stromes bewirkt. Die axiale Anordnung des Kathodenfadens innerhalb der rohrförmigen Anode gleicht die elektrostatischen Anziehungskräfte aus, die durch die verhältnismässig hohe Spannung zwischen diesen Elektroden hervorgerufen wird, so dass keine Verzerrung, Kurzschluss oder sonstige Beschädigung der Kathode eintritt.
Wenn gewünscht wird, Ströme bis zu nur ungefähr yam Ampere bei Spannungen bis etwa 10.000 Volt zu übertragen, kann die einfachere, in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform benutzt werden. Hiebei ist die Anode 15 becherförmig gestaltet und die doppsisehraubenförmig gestaltete Kathode 16 ragt konzentrisch in die becherförmige Anode hinein, wodurch gleichfalls ein Ausgleich der elektrostatischen Kräfte zwischen Anode und Kathode erzielt wird. Die übrigen Teile der Vorrichtung sind ähnlich denjenigen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1. Die Stromzuführungsdrähte 17 und 18 für die Kathode durchsetzen einen Glasfuss 19 und sind an einem Sockel 20 ähnlich wie bei einer Glühlampe angeschlossen.
Der Stromzuführungsdraht 21 für die Anode ist an eine Metallkappe 22 angeschlossen.
Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung eignet sich für den Durchgang von Strömen von ungefähr
EMI2.2
Wolframfaden, der von einem Rahmen 24 aus Molybdän oder Glas getragen wird. Die scheibenförmigen Anoden 25 und 26 sind auf entgegengesetzten Seiten der Kathode angeordnet, u. zw. jede im wesentlichen im gleichen Abstand von letzterer. Die beiden Anoden sind elektrisch parallel geschaltet und werden von
EMI2.3
Molybdän-oder Eisenrohr 30 sitzt. Letzteres ist in das Glasrohr 31 eingesetzt, welches in den röhrenförmigen Ansatz 32 des Glasgefässes eingeschmolzen ist.
Der Kathodenfaden 23 ist mit den Strom- einführungsdrähten 33 und 34 leitend verbunden, die zu einem Sockel 3 führen. Einer dieser beiden StromeinführungsdrÅahte, z. B. der Draht 34, ist mit dem Rahmen 241eitend verbunden, der andere Draht 33 ist dagegen vom Rahmen isoliert. Der V-förmige Kathodenfaden 23 wird an seiner Bucht durch eine Feder 36 gespannt, die vom Rahmen 24 gleichfalls isoliert ist, u. zw. durch Glimmerstreifen 37. Der Rahmen 24ist in dieser Weise auf das Potential eines der beiden Fadenenden gebracht. Er wird von einem Molybdänstab 38 getragen und letzterer von einem Molybdän-oder Eisenrohr 39, welches in einem inneren röhrenförmigen Vorsprung 40 des Glasgefässes sitzt.
Bei dem für den Betrieb mit Spannungen bis zu ungefähr 100. 000 Volt geeigneten Entladungsgefäss der Fig. 4ist ein kurzer geradliniger Kathodenfaden 41 koaxialinnerhalb der zylindrischen Anode 42 gelagert. Die Kathode ist an einem Ende mit einem Wolframdraht 43 verbunden, welcher auf einem Teil seiner Länge zu einer Schraubenfeder 44 aufgewunden und unmittelbar in die Gefässwand 45 eingeschmolzen ist. Das entgegengesetzte Kathodenende wird von einem Bügel 46 aus Molybdändraht getragen, der auf einer vorzugsweise gleichfalls aus Molybdän bestehenden Scheibe 47 sitzt. Diese Scheibe 47 wird von zwei Drähten 48 und 49 getragen, die gleichfalls aus Molybdän bestehen und durch eine Klammer 52 versteift sind und auf einer weiteren Scheibe 50 aus Wolfram oder Molybdän sitzen.
Die Scheibe 50 wird von einem Molybdän-oder Eisenrohr 51 getragen, die ähnlich wie btini früheren Aus-
EMI2.4
Diese schützen die Dichtungsstelle für die Kathode gegen schädliche Beeinflussung durch elektrische Zerstäubung des Kathodenfadens, welche während der Entlüftung namentlich bei den höheren Spannungen leicht eintreten kann.
Der Spannungsabfall einer derartigen Röhre beträgt nur einige 100 Volt, also bei einer angelegten Spannung von 100.000 Volt nur Bruchteile eines Prozentes. Die beschriebenen Röhrcn können insbesondere als Gleichrichter (Ventilröhren) zum Betrieb von Röntgenröhren, Schwingungserzeugern u. a. dienen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Entladungsgefäss für hohe Spannungen mit Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühkathode innerhalb einer zylindrischen oder becherförmigen Anode koaxial als geradlinig ausgespannter oder schraubenlinienförmig gewundener Faden angeordnet ist, um die auf die Kathode wirkenden elektrostatischen Anziehungskräfte auszugleiehen und die Benutzung hoher Spannung zu ermöglichen.
EMI2.5