Zum Gleichrichten von Wechselströmen geeignete gasgefüllte Entladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine zum Gleich richten von Wechselströmen geeignete gas gefüllte Entladungsröhre, die.mit einer Heiz- kathode bekannter Art versehen ist, die we nigstens an ihrer Oberfläche stark elektronen emittierende Stoffe enthält. Insbesondere be trifft die Erfindung eine Entladungsröhre, die mit einer aus einem schraubenförmig ge wundenen Draht bestehenden Heizkathode versehen ist.
Es ist bekannt, schraubenförmig gewun dene Drähte, die an der Oberfläche mit stark elektronenemittierenden Stoffen, wie den Oxyden der alkalischen Erden, überzogen sind, als Heizkathode in Entladungsröhren zu verwenden. Es ist nun gefunden worden, dass diese zylindrischen Heizkathoden beim Betrieb einer mit einer solchen Heizkathode und einer ausserhalb dieser Kathode liegenden Anode versehene Entladungsröhre praktisch nur an ihren Aussenoberflächen Elektronen emittieren.
Gemäss der Erfindung enthält eine zum Gleichrichten von Wechströmen geeignete gasgefüllte Entladungsröhre eine Heizkathode, die aus einem schraubenförmig gewundenen Draht besteht und wenigstens an ihrer Ober fläche einen stark elektronenemittierenden Stoff enthält, und die dadurch gekennzeich net ist, dass die Abmessungen der Schrauben windungen dieses Drahtes so gross sind, dass beim Betrieb der Entladungsröhre die Innen- und Aussenseite der Heizkathode (das heisst sowohl die der Axe der Schraube zu - wie die von ihr weg gewendeten Teile der Draht oberfläche) sich beide in nennenswertem Aus masse an der Elektronenemission beteiligen können.
Hierbei kann der Windungssehritt, das heisst Abstand zwischen den Schrauben windungen des Drahtes ungewöhnlich gross bemessen sein oder dieselben können einen ungewöhnlich grossen Durchmesser haben, oder es kann auch beides der Fall sein. Zweckmässig enthält die Entladungsröhre eine Heizkathode, die aus einem schraubenförmig gewundenen Draht besteht, bei dem der Durchmesser der Schraubenwindungen grösser ist als 4 mm.
In etwas anderer Ausdrucks weise: bei Entladungsröhren nach der Erfin dung sind die Öffnungen an beiden Enden der schraubenförmigen Heizkathode oder der Abstand zwischen den aufeinander folgenden Windungen des Schraubenkörpers oder diese beiden Abmessungen so gross,, dass beim Be trieb der Entladungsröhre die Entladung nicht nur an der Aussenfläche, sondern auch im Innern des Schraubenkörpers, also auf der Innenseite der Drahtwindungen, angreifen kann und somit bei einerbestimmten Kathoden temperatur der Entladungsstrom gesteigert wird.
Eine besonders geeignete Ausführungs form einer Entladungsröhre nach der Erfin dung besteht in der Verwendung einer Heiz- kathode, wie sie oben beschrieben wurde, bei der um den schraubenförmig gewundenen Draht ein zweiter Draht gleichfalls in Schrau benform gewunden ist. Das aus beiden Dräh ten bestehende Gebilde ist seinerseits mit wirksamen Kathodenmaterial überzogen. Unter Heizkathoden, die wenigstens an ihrer Ober fläche stark elektronenemittiernde Stoffe ent halten, sollen auch Heizkathoden verstanden werden, bei denen das wirksame Kathoden material homogen verteilt ist, oder solche, die ganz aus solchem Material, zum Beispiel aus Hafnium, bestehen.
Die Zeichnung stellt als beispielsweise Ausführungsform eine zum Gleichrichten zwei- phasigen Wechselstroms geeignete Entladungs röhre dar, die mit einer aus einem schrau benförmig gewundenen Draht bestehenden Heizkathode versehen ist, deren Schrauben windungen einen grossen Durchmesser haben.
In der Entladungsröhre 1 ist die Heiz- kathode 2 auf den Lampenfuss 3 aufgesetzt. Die Heizkathode wird von den Zuleitungen 4 und 5 getragen, die je mittelst zweier Ein führungsdrähte nach aussen geführt sind. Auf den Lampenfuss 6 sind die Anoden 7 und 8 aufgesetzt, die aus Graphit bestehen können. Diese Anoden sind je mittelst eines Zufüh rungsdrahtes nach aussen geführt. Zwischen den Anoden<B>7</B> und 8 ist ein Schirm 9 ange ordnet, der gleichfalls am Lampenfuss 6 be festigt ist und dazu dient, Entladungen zwi schen den Anoden untereinander zu ver hindern. Die Kathode 2 besteht aus einem schraubenförmig gewundenen Wolframdraht; um den ein Nickeldraht gleichfalls in Schrau benform gewickelt ist.
Das etwa 1 crn lange, aus beiden Drähten bestehende Gebilde ist mit Bariumoxyd überzogen. Der Durchmesser der Schraubenwindungen beträgt etwa 6 mm. Beim Betrieb der Entladungsröhre greift die Entladung auch auf der Innenseite der Heiz- kathode an, so dass von hier aus ein wesent licher Teil des Röhrenstromes ausgeht.
Der Durchmesser der Schraubenwindungen, der nach dem Ausführungsbeispiel 6 mm ist, kann jedoch auch kleinere Werte annehmen. So ist beobachtet worden, dass sich bei einem Durchmesser der Schraubenwindungen, der weniger als 3 mm beträgt, die Vorteile der Erfindung gleichfalls geltend machen. Ent ladungsröhren, die mit Heizkathoden ver sehen sind, bei denen der Windungsschritt gross ist, weisen die Vorteile der Erfindung ebenfalls auf, besonders wenn überdies der Durchmesser der Schraubenwindungen gross ist. Die Erfindung kann mit Erfolg auf Gleich richterentladungsröhren für grosse Stromstär ken angewendet werden.
Gas-filled discharge tube suitable for rectifying alternating currents. The invention relates to a gas-filled discharge tube suitable for rectifying alternating currents, which is provided with a heating cathode of a known type which contains substances that emit strong electrons at least on its surface. In particular, the invention applies to a discharge tube which is provided with a heating cathode consisting of a helically wound wire.
It is known to use helically wound wires, which are coated on the surface with highly electron-emitting substances, such as the oxides of the alkaline earths, as a heating cathode in discharge tubes. It has now been found that, during operation of a discharge tube provided with such a heating cathode and an anode located outside this cathode, these cylindrical heating cathodes practically only emit electrons on their outer surfaces.
According to the invention, a gas-filled discharge tube suitable for rectifying alternating currents contains a heating cathode, which consists of a helically wound wire and at least on its upper surface contains a strongly electron-emitting substance, and which is characterized in that the dimensions of the screw turns of this wire so are large that when the discharge tube is in operation, the inside and outside of the heating cathode (that is, both the side facing the axis of the screw and the parts of the wire surface facing away from it) can both contribute to the electron emission to a significant extent.
Here, the turn step, that is to say the distance between the screw turns of the wire, can be dimensioned unusually large or the same can have an unusually large diameter, or both can be the case. The discharge tube expediently contains a heating cathode which consists of a helically wound wire, in which the diameter of the screw turns is greater than 4 mm.
To put it another way: in discharge tubes according to the invention, the openings at both ends of the helical heating cathode or the distance between the successive turns of the screw body or these two dimensions are so large that when the discharge tube is operated, the discharge does not just start the outer surface, but also inside the screw body, i.e. on the inside of the wire windings, and thus the discharge current is increased at a certain cathode temperature.
A particularly suitable embodiment of a discharge tube according to the invention consists in the use of a heating cathode, as described above, in which a second wire is also wound in the form of a screw around the helically wound wire. The structure consisting of both wires is in turn coated with effective cathode material. Heating cathodes that contain strongly electron-emitting substances at least on their upper surface are also to be understood as heating cathodes in which the effective cathode material is homogeneously distributed, or those made entirely of such a material, for example hafnium.
The drawing shows, as an example embodiment, a discharge tube suitable for rectifying two-phase alternating current, which is provided with a heating cathode consisting of a helically wound wire, the screw turns of which have a large diameter.
In the discharge tube 1, the heating cathode 2 is placed on the lamp base 3. The heating cathode is carried by the leads 4 and 5, which are each led to the outside by means of two A guide wires. The anodes 7 and 8, which can consist of graphite, are placed on the lamp base 6. These anodes are each led to the outside by means of a feed wire. A screen 9 is arranged between the anodes 7 and 8, which is also fastened to the lamp base 6 and serves to prevent discharges between the anodes. The cathode 2 consists of a helically wound tungsten wire; around which a nickel wire is also wound benform in screw.
The structure, about 1 cm long, consisting of both wires, is coated with barium oxide. The diameter of the screw turns is about 6 mm. When the discharge tube is in operation, the discharge also attacks the inside of the heating cathode, so that a substantial part of the tube current emanates from here.
The diameter of the screw turns, which is 6 mm according to the exemplary embodiment, can, however, also assume smaller values. It has thus been observed that the advantages of the invention also apply to a screw thread diameter which is less than 3 mm. Ent charge tubes that are ver with heating cathodes, in which the winding step is large, also have the advantages of the invention, especially if, moreover, the diameter of the screw turns is large. The invention can be successfully applied to rectifier discharge tubes for large currents.