Elektrisches Entladungsgefäss mit Gas- oder Dampffüllung. Die Erfindung betrifft ein elektrisches Entladungsgefäss. Um die Elektronenemis- sion der Kathode zu vermehren, versieht man die Kathodenoberfläche bekanntlich mit einem Überzug von alkalischen Erden.
Derartige Kathoden haben in kleineren Ent- laadungsgefässen beispielsweise die Form von mit dem Material überzogenen Drähten und in grösseren Entladungsgefässen, zum Bei- slriel in Grossgleichrichtern und dergleichen, die Form indirekt geheizter Kathoden. Bei den letzteren benutzt man vorzugsweise einen Zylinder, der eine drahtförmige Heiz- vorrichtung enthält. Diese Zylinder sind an ihrem Umfang oft mit radial abstehen den Scheiben versehen, die mit einer Barium enthaltenden Verbindung bedeckt sind.
Wenn derartige Kathoden in gasgefüll ten Entladungsgefässen für hohe Strom stärken benutzt werden und einem starken Ionen-Bombardement ausgesetzt sind, so 'wird der Überzug beschädigt und geht bei längerer Benutzung des Entladungsgefässes verloren. Die Bedeckung ist normalerweise dünn und zu schwach, um ausser der nor malen Abnutzung durch die Elektronen- emissian noch einem stärkeren Ionen-Bom- bardement widerstehen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist ein. Ent- 'ladungsgefäss mit einer Kathode, bei welcher der zur Emission der Elektronen dienende Teil aus einer Mehrzahl von aufeinander ge legten Scheiben besteht. Dadurch besteht die Möglichkeit, der Kathode einen praktisch unbegrenzten Vorrat an Elektronen emit tierender Substanz zu geben. Die Lebens dauer der Kathode ist -auf diese Weise wesentlich erhöht. Ausserdem kann bei -die ses Kathode eine wesentlich bessere Verbin dung zwischen dem die alkalische Erde ent- haItenden Material und dem Metallteil, der als Träger dieses Materials dient, erreicht werden.
Die letzterwähnte Eigenschaft ist insbesondere vom Standpunkt des Wirkungs grades der Elektronenemission wesentlich, da die Verbindungsstelle zwischen dem Trägermetall und der aktiven Substanz bis zu einem gewissen Grade als Elektroden quelle betrachtet werden muss, .so dass bei enger Verbindung zwischen diesen Elemen ten die Emission hoch ist.
Diese Vorteile können wesentlich durch die Benutzung einer indirekt rgeheizten Glühkathode, bei der sich zum Beispiel Schichten von alkalischen Er den zwischen Metallschichten auf der Ober fläche der Kathoden ,befinden, erreicht wer den. Die Kathode kann so gebaut sein, dass die Tiefe der Elektronen emittierenden Schicht ,sehr gross ist und nur .durch die Wärmeleitfähigkeit der Metallkomponente beschränkt wird. Das Material, das die Erde enthält, kann dabei vollkommen dem Trägermetall anliegen, so dass .der Über gangswiderstand gering ist.
Die Kathode des erfindungsgemässen Entladungsgefässes soll näher anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbei spiele erklärt werden. In diesen Abbildun gen ist Abb. 1 ein Schnitt durch eine beson dere geeignete Form der Kathode, und die Abb. 2, 3 und 4 zeigen Abarten dieser Ka thodenbauart.
In der Fig.l zeigt l ein metallisches, zylindrisches Rohr, in dem sich eine draht- förmige Heizvorrichtung 2 aus Wolfram be findet, die in irgend einer geeigneten 'Weise befestigt ist. Die Enden dieses Rohres 1 sind durch Kappen 3 geschlossen, die Flen- schen tragen und an dem Rohr mittelst Nie ten 4 befestigt sind.
Der Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Flanscb.en der Kappen 3 ist mit mehreren Metallschei- ben 5, vorzugsweise aus Nickel, ausgefüllt, wobei sich zwischen je zwei Scheiben eine 'Schicht von alkalischer Erde 6 befindet, bei spielsweise eine Bariumverbindung. Diese Schicht 6 kann dadurch gebildet werden,
dass jede Scheibe mehrmals in eine wässerige Lö sung von Barium_karbonat hineingetaucht und getrocknet wird, bis die Scheibe auf bei den Seiten genügend stark bedeckt ist. Die derart behandelten Scheiben sind auf dem 112et < allzylinder 1 aufgeschoben und mit den Bedeckungen 6 gegeneinander .gepresst. Sie werden durch die Flanschen der Kappen, die an den Zylinder angenietet werden, dauernd festgehalten. Um diese Elektrode mit andern Elektroden zusammen elektrische Ströme gleichrichten oder verstärken zu lassen, wird sie zweckmässig in eine Umhüllung ein gebaut.
Wenn der Draht 2 durch irgend ein äusseres Mittel (nicht gezeichnet) geheizt wird, so erwärmt die ausgestrahlte Wärme den Zylinder 1. . Die Wärme wird durch das Metall hindurch nach aussen geleitet, so dass an der äussern Oberfläche der Kathode Elek tronen emittiert werden. Wenn die äussere Oberfläche des zusammengesetzten Zylinders beschädigt wird, entweder durch die nor malen Angriffe der Elektronenemission oder durch das Ionenbombardement, ist ein grosser Vorrat frisch emittierenden Materials vor handen.
Das Ionenbom'bardament der Ent ladung trifft auf ,die äussere Oberfläche der Kathode auf und kann der radialen Linie der Kontakte zwischen den verschiedenen Bedeckungen nicht folgen, @da .diese Schich ten eng aufeinander gepresst sind. Ausser dem tritt durch das Zusammenpressen eine Vereinigung der Alkalischichten ein, die weiterhin .die Glieder zu einer einheitlichen Masse zusammenfügt.
Die enge Berührung zwischen Nickel und Bariumverbindung er streckt sich über die ganze Fläche des Zy linders.
Die Fig.2 zeigt eine Kathode, bei der die abwechselnden Schichten von Nickel u.nd alkalischer Erde innerhalb des Metallzylin ders angeordnet sind. Die Kappen 3 sind 'mit nach innen reichenden Flanschen ver sehen, um die Schichten zu einem einheit lichen Gliede zusammenzufassen.
In der mittleren Öffnung der Kathode ist zweek- m a ässig <B>.</B> eine Heizung vorgesehen. Die an der innern Oberfläche austretenden Elektronen entweichen durch das Ende der Kathode. Die Fig.3 zeigt eine weitere Ausfüh rungsform der Kathode.
Die Scheiben be sitzen kreisförmige, konzentrische Vertiefun gen, in .denen sich mehr aktives Material be findet ass bei den flachen Scheiben. Die Fig.4 zeigt eine Scheibenform. bei der die Räume zwischen den Metallscheiben noch mehr aktives Material enthalten kön nen und die alkalische Erde eine grössere Tiefe besitzt.
Es wäre leicht, die Anzahl der Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung beliebig ziz vermehren. Bei den angeführten Beispielen sind die Scheiben auf einer oder auf beiden Seiten mit aktivem Material bedeckt und fest zwischen den beiden Endplatten des Metallzylinders 1 befestigt oder in irgend einer andern Weise zu einem starren Kör per verbunden, dessen Temperatur in be kannter Weise zur Elektronenabgabe erhöht wird.
Bei den dargestellten Ausführungsbei spielen kann jede beliebige Stärke der Scheiben und des Überzuges benutzt wer den, so dass durch Änderung der Stärkever hältnisse jede beliebige Zusammensetzung erreicht werden kann. Es können etwa 50 Scheiben auf den Zentimeter Länge der Ka thode sein, und die Kathode kann jede ge eignete Länge und jeden geeigneten Durch- niesser annehmen. Die erfindungsgemässe Kathodenbauart ist kräftig, mechanisch starr und bedarf zu ihrer Ilerstellu.ng nur einfachster Maschinen.
Es ist auch möglich, an Stelle der Überzüge in sich .starre Schei ben von alkalischen Erden oder andern aktiven Substanzen zu benutzen, jedoch ist im allgemeinen die Benutzung dünner metal lischer Scheiben und dünner glühelektrisch- aktiver Überzüge zweckmässiger, um die An zahl der Schichten zu vermehren.
An Stelle von Nickel und einer Bariumverbindung als wesentlichen Bestandteilen der aktiven Mi sehung ist es naturgemäss möglich, irgend eine andere Zusammensetzung in der Form überzogener Metallscheiben oder als selb- sl ändige Lagen zu benutzen.