CH201747A - Anchoring body for the cathode spot of artificially cooled mercury cathode discharge tubes. - Google Patents

Anchoring body for the cathode spot of artificially cooled mercury cathode discharge tubes.

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CH201747A
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    • H01J2893/0075Cathodic cups

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Description

  

      Perankernngskörper    für den Kathodendeck von künstlich gekühlten       Quecksilberkathodenentladungsröhr    en.    Gegenstand der Erfindung ist ein     teil-          weise    aus dem     Quecksilber    hervorragender       Verankerungskörper    für den Kathodenfleck  von     künstlieh    gekühlten     Quecksilberkathoden-          entladungsröhren.     



  Es     ist    bereits     .bekannt,        einen        zumeist     kreisförmigen     Verankerungskörper    zum Fest  halten des     Kathodenfleckes    im     Unterteil    des       zylindrischen    Kathodengefässes,     teilweise    aus  dem     Kathodenquecksilber    herausragend anzu  ordnen.  



  An der     Aussenseite    der Kathode befindet  sich die Innenwand des     Kathodengefässes    und  gegebenenfalls ein Schutzring aus einem Me  tall ohne     Ankerwirkung    oder aus Isolier  material, der verhüten soll,     dass    der Katho  denfleck von der     Quecksnlberoberfläohe    aus  an die Innenwand des Kathodengefässes ge  laugt.  



       Normalerweise    heftet sich der Kathoden  fleck an den     Verankerungskörper    fest     und          bildet        an        der     von Queck-         silberspiegel    und     Verankerungskörpereine     "Brennlinie", deren Länge :der Entladungs  stromstärke proportional ist.

   Es kann     jedoch     vorkommen, dass     sich    der Kathodenfleck vom       Verankerungskörper        loslöst,    was     besonders     der Fall sein wird, wenn die Stromstärke  der Entladung den Wert     überschreitet,    bei  dem sich die     "Brennlinie"    über die ganze  Berührungsstelle vom     Quecksilberspiegel    und       Verankerungskörper    ausgedehnt hat. Der  Kathodenfleck wird dann in der     bekannten,          unerwünschten    Weise an der Quecksilber  oberfläche herumirren, und es kann sogar  vorkommen, dass er auf die Gefässwand über  geht.

    



  Obige Erscheinung ist     unter    anderem als  eine Folge der Tatsache anzusehen, dass     es     dem Kathodenfleck möglich ist, bei seiner  schnellen Fortbewegung an der Quecksilber  oberfläche     erhebliche'Strecken    zurückzulegen,  bevor er aufs neue     Gelegenheit    hat,     sich    an  den     Verankerungskörper    festzusetzen.

        Die Erfindung bezweckt, es dem     Ka-          thodenflech    möglichst zu     erschweren,    eine  erhebliche Strecke an der     Quecksilberober-          fläche    zurückzulegen. bevor er wieder eine       Ankerungsgelegenheit    vorfindet.  



  Erfindungsgemäss wird hierzu der     Ver-          a.nkerungskörper        derart    ausgebildet, dass er  aus gutankernden Randkörpern besteht, wel  che die wirksame Kathodenfläche     kanalför-          mig        umfas...en,

          praktisch    an ihrer ganzen  senkrechten Projektion unmittelbar mit dem  Metallboden des Entladungsgefässes verbun  den sind und je mit einer     Seitenfläche    in  der Höhe des     Quecksilberspiegels    mit der       wirksamen        Kathodenfläohe    in Berührung tre  ten und einen gegenseitigen     Abstand    von un  gefähr 0,3-3 cm aufweisen.  



  Beim     Verankerungskörper    nach der Er  findung wird der Vorteil erzielt, dass die       Ankerungsmöglichkeit    für den Kathoden  fleck     stark.    gegen die     gebräuchliche    Bauart.  erhöht wird und dass ein     \veiteres    Hindernis  in den Weg von der     Quecksilberoberfläche    an   < die     Gefässwand    eingeschaltet wird, während  die Enge der kanalförmigen Kathode die     Be-          cvegungsmögIiehkeiten    des Kathodenfleckes  in erheblichem     Masse    verringert.  



       essungen    der     Bewegungsgeschwindig-          7     keit des Kathodenfleckes an der Quecksilber  oberfläche haben ergeben, dass diese von der  Grössenordnung von 10     mfSek.    ist. Der Ka  thodenfleck kann     sich    also in der zwischen  zwei     gleichgerichteten        Impulsen    verlaufenden  Zeit von 0,01     Sek.    um zirka 10     ein    fort  bewegen.  



  Aus diesen Gesichtspunkten heraus     wird     die Breite des     Kanals        vorteilhafterweise    in  der Grössenordnung von -1     ein    gehalten.  



  Es empfiehlt sich dabei, dem Kanal einen  gekrümmten, z. B. bogen- oder     zickzackför-          migen    Verlauf zu erteilen, weil dieses ,die  Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der Katho  denfleck bereits nach     Zuriielklegung    einer  sehr kurzen Strecke wieder mit einem Rand  körper mit guter Ankerwirkung in Berüh  rung kommt.  



  Besonders für kleinere Kathoden ist die    Ringform die gegebene, weil diese     bequem       zu     verwirklichen    ist und eine für die in  Frage kommenden Stromstärken vollkommen  hinreichende     Ankerungslänge    ergibt.  



       Besonders    bei grösseren Quecksilberkatho  den und unter Befolgung der soeben auf  gestellten Regel empfiehlt es sich, die wirk  same Kathodenoberfläche in mehreren kon  zentrischen Kanälen     unterzubringen    und die       Randkörper    mit guter Ankerwirkung derart       auszuführen,    dass die Quecksilberoberflächen       ü1    den einzelnen Kanälen     miteinander    ver  bunden sind. Zu diesem Zwecke kann man  die Kanäle mit     Radialverbindungen    ver  sehen, oder man erteilt dem Kathodenkanal  die Form einer Spirale mit mehreren Win  dungen.

   Es wird     hierdurch    eine möglichst  gute     Ausnutzung    der für die Kathode ver  fügbaren Oberfläche, bei möglichst weit  gehender Erschwerung der     Loslösung    des       Kathodenfleckes    von den Randkörpern,     ge-          währleistet.     



  Als Werkstoff für die     Randkörper    mit  guter Ankerwirkung in einer     erfindungs-          gemässen    Entladungsröhre wird     vorteilhaft     Nickel verwendet, da dieses vorzügliche     Ver-          ankerungseigen.sc.ha.ften    besitzt,     jedoch    nur  äusserst langsam von dem Quecksilber und  dem     Kathodenfleck    angegriffen     wird.    Es  wird dadurch vermieden,

       da.ss    die Lebens  dauer der Röhre durch eine     vorzeitige    Zer  störung der     Randkörper    auf unzulässige       -WTeise        verkürzt    wird.  



  Besonders bei     beschränkten    baulichen Ver  hältnissen bietet es den Vorteil, den     aussen-          elegenen        Randkörper    mit dem bereits er  wähnten Schutzring aus     Werkstoff    ohne  Ankerwirkung zu vereinigen. Es kann  dieses dadurch geschehen, dass man diesen  Randkörper an der     Innenseite    aus einem       Mlerkstoff    mit guter Ankerwirkung, an der  Aussenseite aus einem Werkstoff mit schlech  ter Ankerwirkung herstellt, z. B. an der       Innenseite    aus Nickel und an der Aussen  seite aus Eisen oder     Molybdän.     



  Der Gegenstand der Erfindung wird an  Hand eines in der Zeichnung wiedergegebe  nen Ausführungsbeispiels näher     erläutert.         In der Figur     ist    der     Unterteil    einer       Quecksilberkathodenentladungsröhre    abgebil  det, von der ein Teil des aus     Chromeisen    her  gestellten     Kathodengefässes    1     und        ein    Teil       des    dasselbe umgebenden     Waeserkühlmantels     2 mit     Anschlussrohr    3 sichtbar dargestellt  sind.

   In der Mitte des Bodens des Kathoden  gefässes 1     ist    an der     Aussenseite    eingleich  zeitig zur     Befestigung    des     Kühlmantels    2  und der     Kathodenleitung    5 dienender Kupfer  bolzen 4 angelötet, während an der     Innen-          seite    ein     mehrteiliger        Verankerungskörper     angeordnet ist, dessen     Teile    6 und 7     in    direk  ter metallischer     Verbindung    mit dem Metall  boden des     Entladungsgefässes    stehen, und  zwar derart,

       .dass    dies praktisch an ihrer gan  zen senkrechten Projektion auf diesen Boden  der Fall ist. Für eine     gute        Wärmeabfuhr     des     Verankerungskörpers        in    Richtung des       Kühlmittels        ist    diese Anordnung sehr förder  lich.

   Die     beiden    Teile 6 und 7, welche die  wirksame Kathodenfläche     kanalförmig    um  fassen,     stellen    Randkörper dar, welche     nur     an ihrer     ''Seitenfläche        in    der Höhe des Queck  silberspiegels .mit der wirksamen Kathoden  fläche in Berührung treten,     und.    an dieser Be  rührungslinie als     Ankerungsstelle    für den  Kathodenfleck dienen, während ihr Abstand  zweckmässig ungefähr     0,3-3    cm     beträgt.    Der  Teil 6 besteht aus Nickel, das sehr gute       Ankerungseigenschaften        aufweist,

      während  der Teil 7 an -der für die     Ankerung    wich  tigen     Innenseite    aus Nickel, an der Aussen  seite jedoch aus     Molylbdän    besteht, um ein       Ansetzen    des     Kathodenfleckes    an der Aussen  seite zu     erschweren.    Der     Teil    7 ist unterhalb  der Oberfläche der Quecksilberkathode mit       Auosparungen    8     versehen,

      durch die das von  der Gefässwand     herabtropfende    Quecksilber  wieder in den     ringförmigen        Kanal        zwischen     den Körpern 6 und 7 gelangen kann.  



  Der Kathodenfleck hat     zwischen        diesen          Körpern.    sowohl an der Innenseite, als auch  an der     Aussenseite    der ringförmigen Queck  silberoberfläche eine vorzügliche     Ankerungs-          gelegenheit,    der ringförmige Raum ausserhalb  des     Körpers    7 jedoch ist absichtlich sehr eng    gehalten und     wird    von     Oberflächen.        aus     Werkstoff ohne Ankerwirkung umgrenzt, so  dass es praktisch ausgeschlossen     ist,    dass sich  die     Entladung    in ihm festsetzt.



      Peran core for the cathode deck of artificially cooled mercury cathode discharge tubes. The subject of the invention is an anchoring body, which partially protrudes from the mercury, for the cathode spot of artificially cooled mercury cathode discharge tubes.



  It is already known to arrange a mostly circular anchoring body to hold the cathode spot firmly in the lower part of the cylindrical cathode vessel, partially from the cathode mercury.



  On the outside of the cathode is the inner wall of the cathode vessel and, if necessary, a protective ring made of a metal without anchoring effect or made of insulating material to prevent the cathode spot from leaching from the Mercury surface onto the inner wall of the cathode vessel.



       The cathode spot normally attaches itself to the anchorage body and forms a "focal line" at the mercury mirror and anchorage body, the length of which is proportional to the strength of the discharge current.

   However, it can happen that the cathode spot becomes detached from the anchoring body, which is especially the case if the current intensity of the discharge exceeds the value at which the "focal line" has expanded over the entire contact point between the mercury level and the anchoring body. The cathode spot will then wander around the mercury surface in the known, undesirable way, and it can even happen that it passes over to the vessel wall.

    



  The above phenomenon is to be regarded, inter alia, as a consequence of the fact that it is possible for the cathode spot to cover considerable distances during its rapid movement on the mercury surface before it has a new opportunity to attach itself to the anchoring body.

        The aim of the invention is to make it as difficult as possible for the cathode sheet to cover a considerable distance on the mercury surface. before he finds another opportunity to anchor.



  According to the invention, the anchoring body is designed for this purpose in such a way that it consists of well-anchored edge bodies which surround the effective cathode surface in the form of a channel,

          practically all of their vertical projection is directly connected to the metal base of the discharge vessel and each has a side surface at the level of the mercury level in contact with the effective cathode surface and a mutual distance of about 0.3-3 cm.



  When anchoring body according to the invention, he has the advantage that the anchoring possibility for the cathode spot is strong. against the common design. is increased and that a further obstacle in the way from the mercury surface to the vessel wall is switched on, while the narrowness of the channel-shaped cathode reduces the possibilities of movement of the cathode spot to a considerable extent.



       Measurements of the speed of movement of the cathode spot on the mercury surface have shown that this is of the order of magnitude of 10 msec. is. The cathode spot can therefore move in the time between two rectified impulses of 0.01 seconds by about 10 a.



  From these points of view, the width of the channel is advantageously kept in the order of magnitude of -1.



  It is recommended that the channel has a curved, z. B. to give a curved or zigzag-shaped course, because this increases the probability that the cathode stain will come into contact with a peripheral body with a good anchor effect already after covering a very short distance.



  The ring shape is the given, especially for smaller cathodes, because it is easy to implement and results in an armature length that is completely sufficient for the current strengths in question.



       Particularly with larger mercury cathodes and following the rule just stated, it is advisable to accommodate the effective cathode surface in several concentric channels and to design the edge bodies with a good anchor effect in such a way that the mercury surfaces of the individual channels are connected to one another. For this purpose, the channels can be seen with radial connections, or the cathode channel is given the shape of a spiral with several turns.

   This ensures the best possible utilization of the surface available for the cathode, with the greatest possible difficulty in detaching the cathode spot from the edge bodies.



  Nickel is advantageously used as the material for the edge body with a good anchor effect in a discharge tube according to the invention, since it has excellent anchoring properties, but is only attacked extremely slowly by the mercury and the cathode spot. This avoids

       da.ss the service life of the tube is shortened to inadmissible -WTeise by premature destruction of the edge bodies.



  Particularly in the case of limited structural conditions, it offers the advantage of uniting the outer edge body with the protective ring already mentioned made of material without an anchor effect. This can be done by making this edge body on the inside from a Mlerkstoff with good anchor effect, on the outside from a material with bad anchor effect, z. B. on the inside made of nickel and on the outside made of iron or molybdenum.



  The object of the invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment reproduced in the drawing. In the figure, the lower part of a mercury cathode discharge tube is pictured, of which part of the cathode vessel 1 made of chrome iron and part of the surrounding water cooling jacket 2 with connecting pipe 3 are visible.

   In the middle of the bottom of the cathode vessel 1, copper bolts 4 serving to fasten the cooling jacket 2 and the cathode line 5 are soldered on the outside at the same time, while a multi-part anchoring body is arranged on the inside, the parts 6 and 7 of which are in direct contact metallic connection with the metal bottom of the discharge vessel, in such a way,

       .that this is practically the case with their completely perpendicular projection onto this floor. For good heat dissipation of the anchoring body in the direction of the coolant, this arrangement is very beneficial Lich.

   The two parts 6 and 7, which surround the effective cathode surface in a channel-like manner, represent edge bodies which only come into contact with the effective cathode surface on their '' side surface at the level of the mercury mirror. At this contact line Be serve as an anchor point for the cathode spot, while their distance is expediently about 0.3-3 cm. Part 6 is made of nickel, which has very good anchoring properties,

      while part 7 on the inside, which is important for anchoring, is made of nickel, but on the outside is made of molybdenum in order to make it more difficult for the cathode spot to attach to the outside. Part 7 is provided with recesses 8 below the surface of the mercury cathode,

      through which the mercury dripping down from the vessel wall can get back into the annular channel between the bodies 6 and 7.



  The cathode spot has between these bodies. Both the inside and the outside of the ring-shaped mercury surface provide an excellent anchorage opportunity, but the ring-shaped space outside the body 7 is deliberately kept very narrow and is made up of surfaces. made of material without anchoring effect, so that it is practically impossible that the discharge settles in it.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Teilweise aus dem Quecksilber hervor ragender Verankerungskörper für den Ka thodenfleck von künstlich ,gekühlten Queck- silberkathodenentladungsröhren, gekennzeich net durch die wirksame Kathodenfläche kanalförmig umfassende, PATENT CLAIM: Anchoring body partially protruding from the mercury for the cathode spot of artificially cooled mercury cathode discharge tubes, characterized by the effective cathode surface, channel-shaped, praktisch an ihrer ganzen senkrechten Projektion unmittelbar mit dem Metallboden des Entladungsgefässes verbundene und je mit einer 'Seitenfläche in der Höhe -des Quecksilberspiegels mit der wirksamen Kathodenfläche in Berührung tretende, gutankernde Randkörper, deren Entfernung voneinander 0,3-3 cm beträgt. Virtually all of its vertical projection is directly connected to the metal base of the discharge vessel and each with a 'side surface at the level of the mercury level comes into contact with the effective cathode surface, well-anchored edge bodies whose distance from one another is 0.3-3 cm. UNTERAN SPRüCHE 1. Verankerungskörper nach Patentanspruch, dadurch ,gekennzeichnet, :dass der durch die Kathodenflä-cbe und die Randkörper gebildete Kanal längs einer gekrümmten Linie verläuft. 2. Verankerungskörper nach Patentanspruoh, dadurch .gekennzeichnet, dass der Kanal ringförmig ist. SUBJECT ANCHORAGE 1. Anchoring body according to patent claim, characterized in that: the channel formed by the cathode surface and the edge body runs along a curved line. 2. Anchoring body according to patent claim, characterized in that the channel is annular. 3. Verankerungskörper nach Unteranspruch 2, dadurch .gekennzeichnet, dass mehrere konzentrische Kanäle vorgesehen sind, deren Quecksilberoberflärhen miteinander verbunden sind. 4. Verankerungskörper nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rand körper aus Niokel bestehen. 3. Anchoring body according to dependent claim 2, characterized in that several concentric channels are provided, the mercury surfaces of which are connected to one another. 4. Anchoring body according to claim, characterized in that the edge body consist of Niokel. 5. Verankerungskörper nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, diiss der äussere Randkörper an der Innenseite aus einem Werkstoff mit guter Ankerwirkung, an der Aussenseite aus einem Werkstoff mit schlechter Ankerwirkung besteht. 5. Anchoring body according to claim, characterized in that the outer edge body consists of a material with a good anchor effect on the inside and a material with a poor anchor effect on the outside.
CH201747D 1936-07-08 1937-07-06 Anchoring body for the cathode spot of artificially cooled mercury cathode discharge tubes. CH201747A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE920925C (en) * 1950-12-21 1954-12-02 Licentia Gmbh Device for cooling the cathode of discharge vessels with a liquid cathode during operation
DE1265307B (en) * 1961-04-28 1968-04-04 Siemens Ag Metal vapor converter vessel with a liquid cathode, an excitation anode and a stain fixer

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