CH194860A - Gittergesteuertes Hochspannungsentladungsgefäss, insbesondere Gleichrichterröhre, mit Dampf- oder Gasfüllung. - Google Patents

Description

  Gittergesteuertes     Hochspannungsentladungsgefäss,    insbesondere     Gleiehrichterröhre,     mit Dampf- oder Gasfüllung.    Die Erfindung bezieht sich auf ein gitter  gesteuertes Entladungsgefäss mit     Dampf-          oder    Gasfüllung und Glühkathode und  bezweckt, dieses so auszubilden, dass es in  Hochspannungsanlagen, insbesondere zur  Gleichrichtung von Wechselstrom, Verwen  dung finden kann.  



  Gemäss der Erfindung umgibt das Steuer  gitter die Kathode vollständig, während die  Anode als eine das Steuergitter zumindest  teilweise umhüllende, oberhalb der Kathode  angeordnete Glocke     ausgebildet    ist.  



  Diese Anordnung hat den Vorteil, dass  die gesamte Entladungsbahn abgeschirmt ist  und so störenden äussern Einflüssen nicht  mehr unterliegt. Es lässt sich weiterhin bei  der erfindungsgemäss ausgebildeten Röhre  leicht erreichen, dass der Entladungsraum  zwischen Gitter und Anode verhältnismässig  klein gehalten wird, so dass die     Entionisie-          rung    der Entladungsbahn     zwischen    Gitter  und Kathode sehr rasch vor sich gehen kann.    Das     Entladungsgefäss    ist äusserst rück  zündungssicher und kann infolgedessen sehr  hohe     Sperrspannungen    (30     kV    und mehr)  halten.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    einer Gleich  richterröhre gemäss der Erfindung ist in der  Zeichnung dargestellt. In     Fig.    1 bedeutet 1  das Glasgefäss, auf dessen Glasfuss (Quetsch  fuss) 2 die Kathode 4 mit dem Wärmeschutz  zylinder 5 und ferner das     Steuergitter    6 an  geordnet sind. Diese Elektroden sind mit den  flexiblen Stromzuführungen 7, 7, welche zu       Steckerstiften    im Sockel des Gefässes führen,  verbunden.  



  Die Kathode 4 ist indirekt beheizt und  besteht aus einem Metallzylinder, welcher  innen oder innen und aussen mit einem     Erd-          alkalioxyd,    insbesondere     Bariumoxyd,    über  zogen ist. In der zentralen Achse der Ka  thode befindet sich der Heizkörper B. Dieser  besteht aus einem Metallzylinder mit einer  innen angeordneten Heizspirale 9. Zur Ver-           grösserung    der     emittierenden    Fläche kann die  Kathode     innen    mit sich radial vom Heiz  körper nach der Aussenwand erstreckenden  Längsrippen versehen sein. Die Rippen sind  mit der Kathode zweckmässig sowohl am  Heizkörper, als auch an der äussern     Wandung     gut wärmeleitend verbunden.

   In besonderen  Fällen ist es jedoch von Vorteil, die Rippen  nur an der Aussenwand zu     befestigen,    so dass  die emittierenden Flächen vom Heizkörper  lediglich durch Strahlung aufgeheizt werden.  



  Für geringere Leistungen ist es zweck  mässig, die Kathode nicht als Hohlkathode,  sondern,     wie    in     Fig.    2 dargestellt, als direkt  gebeizte Kathode in Form von einzelnen,  parallel     nebeneinander    angeordneten     Glüh-          drahtwendeln    10 auszubilden. Die Wendeln  bestehen vorzugsweise aus     Wolframdraht,     welcher von einem zweiten dünnen Draht,  vorzugsweise aus Nickel, umwickelt ist. Der  Nickeldraht dient als Träger für das Oxyd,  welches auf den Draht     entweder    vor dem       Umwickeln    oder erst nachher aufgebracht  ist.

   Die einzelnen Wendeln können je nach  der erforderlichen     Heizleistung    und der vor  handenen     Heizspannung    entweder hinterein  ander oder aber parallel     bezw.    teils parallel  und teils in Reihe geschaltet sein. Sie sind  fernerhin zweckmässig von einem Wärme  schutzzylinder 11 umgeben, welcher am     obern     Ende durch einen Deckel 12 abgeschlossen  ist. Der Deckel 12 oder aber der Zylinder 11  sind mit Löchern für den Durchtritt der  Entladung versehen.  



  Durch die gedrängte Anordnung der  Wendeln strahlen diese sich gegenseitig  Wärme zu     und    heizen sich weitgehend gleich  mässig auf. Die gesamte Kathode wirkt in  folgedessen wie eine Hohlkathode, besitzt die  ser gegenüber jedoch den     Vorteil,    dass die       Anheizzeit    wegen der direkten     Beheizung    nur  sehr gering ist. Die Kathode vermag aber  wegen der geringeren     emittierenden    Fläche  nur Ströme bis zu etwa 15 bis 20     Amp.    zu  führen, während die anhand der     Fig:    1 be  schriebene     Hohlraumkathode    auch bei hohen  Spannungen Ströme von 40 und weit mehr       Amperen    liefert.

      Das Steuergitter 6     (Fig.    1) besteht vor  zugsweise aus     einem    perforierten,     carbonisier-          ten        Nickelblechzylinder.    Am     obern    Ende des  Nickelzylinders ist eine Kappe 13 von gerin  gerem Durchmesser als der des Zylinders 6  aufgesetzt.

   Dieser Teil 13, welcher der Er  wärmung durch die Entladung und dem  Elektronen-     bezw.        Ionenbombardement    am  meisten unterliegt, besteht aus einem auch  bei hoher Temperatur nicht emissionsfähig  werdenden Material wie Graphit und besitzt  Löcher 14 für den     Entladungsdurchtritt.     Durch die Zahl und die Grösse der Löcher  wird die Zündcharakteristik und der Durch  griff der Röhre festgelegt. .  



  An dem dem Kathodenfuss entgegenge  setzt liegenden Ende ist die Anode 15 ange  ordnet. Der Anodenhals 3 ist nur sehr kurz       ausgeführt    und die glockenförmige Anode  selbst ragt möglichst weit in den ausgebauch  ten Teil der Röhre hinein. Die Entfernung  von der Glaswandung soll möglichst gross  sein. Die äussere Begrenzung der Anode ist  in ihrem Verlauf weitgehend der Linienfüh  rung der Röhrenwandung angepasst. Auf  diese Weise werden Feldkonzentrationen an  einzelnen Stellen     zwischen    Anode und Wan  dung und dadurch auch die Gefahr der Rück  zündung weitgehend vermieden.  



  Der Abstand zwischen dem Teil 13 des  Steuergitters und der Anode wird möglichst       klein.    gehalten. Dadurch wird     einmal    die       Entionisierung    der Entladungsbahn wegen  der     verhältnismässig    kleinen Anzahl der in  diesem nur kleinen Raum befindlichen Ionen  sehr     begünstigt    und ausserdem die Gefahr  der Ausbildung einer Rückentladung in der       Sperrhalbwelle        beseitigt.    Auch im     Innern    ist  die glockenförmige Anode so ausgebildet     und     an das an seinen Kanten ebenfalls abge  rundete     Steuergitter    derart angepasst,

   dass  zwischen Gitter und Anode das elektrische  Feld Breitgehend homogen ist.  



  Um die Gefahr der     Kondensation     des dampfliefernden Materials (Quecksilber  dampf) im Anodenhals 3 zu beseitigen, ist  dieser mit einer das obere Ende des Anoden  halses     abschliessenden    Querwand 17 versehen.      Diese Querwand ist der eigentliche Träger  für die Anode, welche bei<B>16</B> eingeschmolzen  ist. Nach dem Gefässinnern zu ist der  Anodenbolzen mit einem Glasrohr 18 um  geben, um hier ein Ansetzen der Entladung  zu vermeiden. Auf das obere Ende des Ano  denhalses ist die metallische Anodenkappe  19, welche zur Stromzuführung dient, auf  gesetzt.  



  Das Gefäss kann mit Edelgas oder  Metalldampf, insbesondere Quecksilberdampf,  gefüllt sein. Auch Mischungen von diesen  Gasen oder Dämpfen sind in vielen Fällen  zweckmässig. Bei     Verwendung    von Metall  dampf befindet sich der dampfliefernde Kör  per 20 zweckmässig in dem untern von dem  Gefässsockel 21 umgebenen Teil des Rohres.  Zur Entlüftung dient der Stutzen 22, welcher  nach erfolgtem Auspumpen abgeschmolzen  wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gittergesteuertes Iiochspannungsentla- dungsgefäss, insbesondere Gleichrichterröhre, mit Gas- oder Dampffüllung, Glühkathode und im wesentlichen lichtbogenartiger Ent ladung, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergitter die Kathode vollständig umgibt und die Anode als eine das Steuergitter zu mindest teilweise umhüllende, oberhalb der Kathode angeordnete Glocke ausgebildet ist. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter aus einem die Kathode umgebenden lIe- tallzylinder besteht, auf welchen ober halb der Kathode eine mit Löchern für den Entladungsdurchtritt versehene Kappe aus nicht emissionsfähigem Ma terial aufgesetzt ist. 2. Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der auf dem Metallzylinder aufsitzende, im wesentlichen von der Anode umhüllte Kappenteil des Steuer gitters einen geringeren Durchmesser be sitzt ale der Metalilzylinder. 3.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der die Kathode umgebende Gitterteil aus karbonisiertem Nickel be steht. 4. Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der die Kathode umgebende Gitterzylinder perforiert ist. 5.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der innere Teil der glocken förmigen Anode und der von dieser umschlossene kappenförmige Teil des Steuergitters an ihren ganten derartig abgerundet und einander angepasst sind, dass zwischen Gitter und Anode ein weit gehend homogenes Feld besteht. 6.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch gekenn- und Unteranspruch <B>1,</B> dadurch zeichnet, dass die äussere Form der am obern Ende der im wesentlichen kugel förmigen Ausbauchung der Röhrenwan dung sitzenden, glockenförmigen Anode dem Verlauf der Glaswandung angepasst ist. 7. Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der ins Ge fässinnere führende Anodenbolzen von einem an die Einschmelzung angesetz ten Glasrohr umgeben ist. B.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil des Anodenhalses. gegen das Gefäss innere durch eine Querwand aus Glas abgeschlossen ist. 9. Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Querwand die Anoden einschmelzung trägt. 10. Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode als indirekt geheizte Hohlkathode aus gebildet ist. 11.

   Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus einer Anzahl von Teilglühkathoden in Form von parallel nebeneinander an- geordneten, direkt beheizten Glühdraht- wendeln besteht. 12. Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ka thode von einem Wärmeschutzzylinder umgeben ist, welcher nach der Anode zu durch einen mit bffnungen für den Ent- ladungsdurchtritt versehenen Deckel ab geschlossen ist.