Elektrische Glimmentladungsröhre mit kalten Elektroden und einer Gasfüllung. Die Erfindung betrifft eine elektrische Glimmentladungsröhre, in der kalte Elektro den und eine Gasfüllung enthalten sind. Unter Gasfüllung soll im nachstehenden nicht nur eine Füllung verstanden werden, die aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine Füllung, die aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gemisch aus Gas und Dampf besteht.
Bekanntlich ist die an die Elektroden einer solchen Glimmentladungsröhre zum Zünden der Entladung anzulegende Spannung grösser als der Spannungsunterschied zwischen den Elektroden nach einmal herbeigeführter Ent ladung. Dieser Unterschied in der Zünd- und Betriebsspannung ist in vielen Fällen sehr nachteilig.
Die Erfindung bezweckt, die Zündspan- nung einer Glimmentladungsröhre herabzu setzen und dadurch den Unterschied zwischen der Zünd- und Betriebsspannung zu verringern.
Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck zwischen den Hauptelektroden eine gitter- förmige Hilfselektrode angeordnet, die mit der Anode leitend verbunden wird. Es zeigt sich, dass die gitterförmige Hilfselektrode, die das gleiche Potential wie die Anode besitzt, so dass zwischen der Anode und der Hilfselek trode ein nahezu feldfreier Raum vorhanden ist, eine Herabsetzung derZündspannung, öfters als Durchschlagsspannung bezeichnet, bewirkt.
Zweckmässig werden die Entfernung der Hauptelektroden voneinander, die Zusammen setzung und der Druck der Gasfüllung derart gewählt, dass die Zündspannung der Entladung zwischen den Hauptelektroden bei Abwesen heit der gitterförmigen Elektrode einen Mindestwert hat. Selbst in diesem Falle zeigt sich, dass das Anbringen einer gitterförmigen Hilfselektrode einen günstigen Einfluss auf die Zündspannung ausübt.
Die Zündspannung der Entladungsröhre kann dadurch erheblich herabgesetzt werden, dass die wirksame Kathodenfläche aus einer auf einem Alkaliogyd angebrachten Alkali metallschicht besteht. Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Die in der Figur dargestellte Röhre hat eine Glashülle 1, an der eine Quetschstelle 2 angeschmolzen ist. An dieser Quetschstelle sind drei Elektroden, und zwar eine Anode 3, eine Kathode 4 und eine Hilfselektrode 5 befestigt. Die Anode besteht aus einer Metall scheibe, zum Beispiel einer Nickelscheibe, die vom Stromzuführungsdraht 6 getragen wird. An diesem Zuleitungsdraht ist auch die Hilfs elektrode 5 befestigt. Diese Hilfselektrode besteht aus einem gitterförmigen Teil, zum Beispiel aus einem Stückchen Metallgewebe.
Die Kathode 4 besteht ähnlich wie die Anode 3 aus einer kleinen Metallscheibe, die am Strom zuführungsdraht 7 befestigt ist und an ihrer Oberfläche mit einer Cäsiumoxydhaut über zogen ist, auf die wieder eine Gäsiumhaut aufgebracht ist. Diese Kathodenfläche kann nach der Entlüftung der Röhre in der Weise gebildet werden, dass in der Röhre etwas Cäsium zum Beispiel von einer in der Röhre angebrachten Kapsel 8 aus, entwickelt wird, in der eine Cäsiumverbindung, zum Beispiel Cäsiumchromat, und ein Reduktionsmittel, zum Beispiel Zirkonium enthalten sind.
Durch Hochfrequenzerhitzung dieser Kapsel wird die Cäsiumverbindung reduziert und das Cäsium in Freiheit gesetzt. Das Cäsium schlägt sich dabei auf der Wand und auf den übrigen Teilen der Entladungsröhre nieder. Durch gelinde Erhitzung der Aussenwand der Ent ladungsröhre wird das Cäsium von der Innen wand vertrieben und setzt sich dieser Stoff an den Elektroden ab. Will man verhüten, dass sich das Cäsium auf der Anode nieder schlägt, so kann man diese Anode aus einem Stoff herstellen, der Cäsium nicht so leicht wie die Kathodenfläche festhält. Zu diesem Zweck kann die Oberfläche der beispielsweise aus Nickel bestehenden Kathode vorteilhaft oxydiert werden.
Nachdem auf der Kathode eine Cäsium haut gebildet worden ist, wird etwas Sauer stoff in die Röhre eingeführt, so dass die Cäsiumhaut in Cäsiumoxyd umgewandelt wird. Nach Beseitigung des überflüssigen Sauerstoffs wird wieder etwas Cäsium in der Röhre, zum Beispiel aus einer zweiten Kapsel 9, entwickelt. Dieses Cäsium wird auf die Kathodenfläche aufgebracht, wo es sich auf der gebildeten Cäsiumoxydhaut absetzt, an der es sehr gut haftet. Es ist festgestellt worden, dass eine solche Kathode die Zünd- spannung der Glimmentladung erheblich herabsetzt.
Nach der Bildung der Kathodenfläche wird in die Entladungsröhre eine geeignete, zum Beispiel aus einem Edelgas bestehende Gasfüllung eingebracht. Gute Ergebnisse sind zum Beispiel mit einer Neonfüllung erzielt worden, der etwas Argon, zum Beispiel an nähernd '/2 /o, zugesetzt war, während der Druck dieser Gasfüllung 6 mm Hg betrug. Bekanntlich kann man die Entfernung der Hauptelektroden oder Glimmentladung von einander in Abhängigkeit von der Natur und dem Druck der Gasfüllung derart wählen, dass die Zündspannung einen Mindestwert hat.
Es wurde zum Beispiel bei Verwendung der beschriebenen Gasfüllung festgestellt, dass die günstigste Entfernung der Hauptelektro den voneinander ungefähr 15 mm betrug.
Durch Anbringen einer gitterförmigen Hilfselektrode zwischen den Elektroden 3 und 4 wurde die Zündspannung der Glimm entladungsröhre noch weiter herabgesetzt. Betrug die Zündspannung bei Fehlen der Hilfselektrode<B>66</B> Volt, so zeigte sich, dass nach Anbringen der Hilfselektrode die Zünd- spannung auf 47 Volt herabgesetzt war, während die Betriebsspannung in beiden Fällen 36 Volt betrug.
Die beschriebene Entladungsröhre kann für verschiedene Zwecke, wie zum Beispiel als Signallampe, als Cberspannungssicherung, usw. verwendet werden.