Metalldampfgleichrichter. Der Verwendung von Metalldampfgleich- richteranlagen zum Umformen von Wechsel strom hoher Spannung in Gleichstrom setzt die verhältnismässig niedrige Sperrspannung ein Ziel. Diese Sperrspannung wird durch folgende Erscheinung nach oben hin begrenzt.
Im Entladungsraum des Gleichrichters be finden sich grosse Mengen ionisierten Gases, bestehend aus positiven (schweren) Queck silberionen und negativen (leichten) Elektronen, welche von dem dauernd brennenden Zünd- lichtbogen fortwährend geliefert werden, also trotz des sofort eintretenden Ausgleichvor- ganges im ionisierten Gas in allen Phasen des Gleichrichtervorganges zur Verfügung stehen.
Wird jetzt in der Sperrphase die Gleich richteranode negativ gegen die Gleichrichter kathode, so fallen die vorhandenen positiven Quecksilberionen, welche aus dem Zündlicht- bogen stammen, wenn man den Gleichrichter mit einer hohen Spannung speisen würde, mit einer dem grossem Sperrspannungsgefälle entsprechenden Geschwindigkeit auf die Gleich richteranode und bewirken an dieser einen intensiven Elektronenaustritt, da sie ja in der Sperrphase gegen die Gleichrichterkathode negatives Potential besitzen. Dieses Ionen bombardement bewirkt die so sehr gefürch teten Rückzündungen.
Dieses Ionenbombardement der Anode während der Sperrzeit wird nun bei dem Metalldampfgleichrichter nach der Erfindung dadurch verhütet, dass an der Anode eine von der wirksamen Anodenfläche ausgehende und von ihr weggerichtete Dampfströmung erzeugt ist. Diese Dampfströmung fängt dann auch die infolge des elektrischen Feldes zur Anode hinströmenden Ionen auf und verhin dert so die starke Erhitzung der Anode. Während der Zeit, in der die Anode Betriebs strom führt, werden die positiven Ionen wegen des positiven Potentials der Anode von dieser fortgetrieben, jedenfalls innerhalb der Ausdehnung des Anodenfalles. Der künst lich erzeugte Dampfstrahl wirkt also während dieser Halbwelle in gleichem Sinne wie das positive Anodenpotential.
Es erscheint jedoch zweckmässig, in der Strömungsrichtung der positiven Ionen den Dampfstrahl nicht wesentlich über das Gebiet des Anodenfalles heraus sich erstrecken zu lassen, da er sonst in der Fussrichtung einen höheren Spannungs verlust im Gleichrichter bewirken könnte.
Es sind bereits Quecksilberdampfgleich- richter bekannt, bei denen zur Vermeidung von Rückzündungen die Anode in einem Raum untergebracht ist, der einen geringeren Druck aufweist als der übrige Entladungs raum. Um diesen Unterdruck zu erhalten, ist die Anode von einem nach der Kathode zu offenen Mantel umgeben, und die Aussen fläche dieses Mantels wird von einer gegen die Kathode gerichteten Dampfströmung um spült. Diese Dampfströmung übt dann auf den Innenraum des Mantels eine Saugwirkung aus. Im Gegensatz dazu soll bei der Anord nung nach der Erfindung die Rückzündung nicht durch eine Erhöhung des Vakuums an der wirksamen Anodenfläche vermieden wer den, sondern durch eine von der Anoden fläche weggerichtete Dampfströmung.
Während bei der bekannten Anordnung das Aufprallen von Gasionen auf die Anode durch Erhöhung des Vakuums vermindert werden soll, werden bei der Anordnung nach der Erfindung die der Anode zuströmenden positiven Gasionen durch von der wirksamen Anodenfläche aus gehende Dampfströmungen weggeblasen.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die geschilder ten Anordnungen dargestellt. 1 ist die Queck silberkathode einer Gleichrichterröhre mit der aus Glas bestehenden Gefässwandung 2 und der Anode 3. Die Anode ist siebartig ausge bildet, und es wird ihr ständig Quecksilber dampf zugeführt; der die Öffnungen des Siebes von der Rückseite zur Vorderseite durchströmt. Um dies zu erreichen, ist ein mit der Kathode verbundenes Queck silbergefäss ' 4 vorgesehen, in dem ständig Quecksilberdampf mittelst einer Hilf"heizuilg erzeugt wird. Die Hilfsheizung bestellt aus Heizspirale 5 und der speisenden Batterie 6.
Der in dem Gefäss 4 erzeugte Quecksilber dampf wird nun mittelst des Rohres 7 der Rückseite der siebartigen Anode zugeführt. Zur Kondensierung des sowohl von der Ka thode 1, als auch von der Anode 3 ausgehen den Quecksilberdampfes besitzt die Gleich richterröhre im obern Teil einen von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Kühlmantel B.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird die von der Anodenfläche weggerichtete Queck- silberdampfströmung nur während der einen Halbwelle des speisenden Wechselstromes erzeugt, während der die Anode keinen Strom führt. Die Anode ist dazu wieder als Sieb ausgebildet. Der Raum ihrer Rückseite steht über die Rohrleitung 18 mit einer Hilfs- quecksilberdampfröhre 10 in Verbindung. Diese Hilfsquecksilberdampfröhre wird mit Wechselstrom gespeist und besitzt zwei Queck silberelektroden 11 und _12, von denen die Elektrode 12 als Kathode wirkt.
Es wird dazu an der Elektrode 12 mittelst der Gleichstrom quelle 13 und der Elektrode 14 ständig eine Hilfsentladung aufrecht erhalten. Durch die Hilfsentladungsröhe 10 fliessen also im Takte der beispielsweise positiven Halbwelle des speisenden Wechselstromes von der Elek trode 11 zur Elektrode 12 Stromstösse, die auch entsprechende stossweise auftretende Strömungen von Quecksilberdampf zwischen den beiden Elektroden erzeugen. Diese pul sierenden Quecksilberdampfströmungen werden dann über das Rohr 18 auch der Anode 3 des Gleichrichters zugeführt und erzeugen an ihr die gewollten Dampfströmungen.
Selbstverständlich kann der Metalldampf gleichrichter mit an sich bekannten Vorrich tungen zur Steuerung des Stromes zwischen der Anode und der Kathode ausgerüstet sein.