CH224296A - Anordnung zur Erleichterung der Zündung von dampf- oder gasgefüllten Glühkathodenentladungsgefässen mit besonderer Zündanode. - Google Patents

Description

  Anordnung zur Erleichterung der Zündung von dampf- oder gasgefüllten       Glühkathodenentladungsgefässen    mit besonderer Zündanode.    Entladungsgefässe mit durch leitende Ein  bauten     unterteilter    Entladungsstrecke, wie  Leuchtröhren usw. haben im allgemeinen eine  verhältnismässig hohe Zündspannung, die oft  einige     tausend    Volt beträgt. Die Zündspan  nung wird besonders hoch, wenn man, wie es  bei der Gleichrichtung sehr hoher Spannun  gen notwendig ist, mit kleinen Dampf- oder  Gasdrücken von 10-2     Torr    oder weniger ar  beiten muss.  



  Die Erfindung bezweckt, die     Zündspan-          nung    derartiger Entladungsgefässe beträcht  lich herabzusetzen, und zwar     @sogar    bis auf  Werte von weniger als einhundert Volt. Er  findungsgemäss ;gelingt     dies    dadurch,     :

  dass     eine     Zündanode    in dem Entladungsgefäss der  art angeordnet ist und ihre     Elektrodenform          derart        ausgebildet    ist,     und,dass    ausserdem die  der Zündanode zugeführten Spannungen, die  vorzugsweise ein Vielfaches der     Zerstäu-          bungsspannung    der Glühkathode bei der be-    treffenden Dampf- oder     Gasfüllung    betragen,  derart beschaffen sind, dass ein die     Ionisie-          rung    der Entladungsbahn bewirkender und  zur Anode (Hauptanode)

       bezw.    in die Nähe  der Anode gelangender Elektronenstrahl ent  steht.  



  In der Zeichnung sind einige     Ausfüh-          rungs#beispiele    der     Erfindung    so weit     Uerge-          stellt,    als dies zum     Verständnis    der letzteren  notwendig     erscheint.     



  In     I\ig.    1 ist ein Teil eines     Höchstspan-          nungsentladungegefüssesdargestellt,    das im  Sinne der Erfindung     ;gestaltet    ist. Die Gross  flächenkathode mit     Schutzzylinder    1 ist an       ihrer    der Anode (Hauptanode) zugewandten  Seite durch eine     kreisförmige    Scheibe 2 der  art abgedeckt, dass als Elektronenaustritts  fläche ein Kreisring entsteht.

   Von den leiten  den Einbauten<B>3'...</B> 3"' dient der der Glüh  kathode     benachbarte    Teil 3' als     Zündanoide.     Um nun zu     verhindern,    dass ein zu .grosser      Teil der aus der     Glühkathode    austretenden  Elektronen auf die Einbauten 3' :

   . . 3"' ge  langt, ist     einerseits    der die elektronenemittie  renden Flächen der     Glühkathode    umhüllende  Schutzzylinder in Richtung auf die leitenden  Einbauten verlängert, anderseits     ,sind    die lei  tenden     Einbauten    als Ringkörper derart aus  gebildet, dass sich der     innere    Teil am obern  Ende     asymptotisch    einem Zylinder nähert,  dessen     Halbmesser    nicht kleiner als der Halb  messer     des    Schutzzylinders der     Glühkathode     ist.

   Es steht jedoch nichts im Wage, die       Elektronenaustrittsfläche    der     Glühkathode     als Kreisfläche zu     -gestalten    und die zum Ab  decken dienende     Scheibe    als Kreisring auszu  bilden, wie es in     Fig.    2 der Zeichnung darge  stellt ist.

   Wesentlich hierbei ist wiederum  die     Verlängerung    des Schutzzylinders in  Richtung auf die leitenden     Einbauten.    Bei  derart     hergestellten        Entladungsgefässen    kann  man bei     Anlegung    einer positiven Spannung  an die     Zündanode,    die bei einem     Zündanoden-          strom    von einigen     Milliampere    bis zu einhun  dert Volt und mehr betragen kann, Elektro  nenstrahlen     erzeugen,    die bis zur Anode  (Hauptanode) gelangen und die     ,gesamte    Ent  ladungsstrecke ionisieren.  



  Eine weit     grössere    Wirkung kann man er  reichen, wenn man zwischen     Zündanode    und  Glühkathode eine     besondere    Elektrode an  bringt, die ebenfalls an eine positive Span  nung     gelegt    wird. In     Fig.    3 der Zeichnung  ist ein Teil     eines        derartig    ausgebildeten Ent  ladungsgefässes dargestellt. Die     Zündanode     und die     Glühkathode    sind in derselben Weise  wie in der     vorgeschriebenen    Bauart ausge  führt.

   Die zwischen der     Zündanode    3' und  der     Glühkathode    angebrachte Elektrode 4  kann dieselbe Form wie die     Zündanode     haben, jedoch ist es zweckmässig; die durch  den zylindrischen Ansatzgebildete Durch  trittsöffnung für die Entladung durch ein  Gitter oder ein Sieb abzudecken.

   Dabei ist  darauf zu achten, dass die     Gesamtfläche    der       vielen        so        ,geschaffenen,    kleineren     Durchtritts-          öffnungen    möglichst     nicht        geringer        ist    allein       Drittel    der in der     Zündanode        oder    in den     leii-          tenden    Einbauten befindlichen Durchtnitts-  
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    Fläche,

   <SEP> und <SEP> der <SEP> nach <SEP> der <SEP> Zündung <SEP> entsteh--n  den <SEP> Enfaadung <SEP> zur <SEP> Hauptanode <SEP> keinen <SEP> zu
<tb>  grossen <SEP> Widerstand <SEP> entgegenzusetzen. <SEP> Bei
<tb>  Höchetspannungeentladungsgefässen, <SEP> die <SEP> nach
<tb>  diesen <SEP> GesichtAspunkten <SEP> ausgeführt <SEP> waren,
<tb>  konnte <SEP> man <SEP> bei <SEP> entsprechender <SEP> Wahl <SEP> der <SEP> der
<tb>  Zündanode <SEP> und <SEP> der <SEP> Zwiaachenelektrode <SEP> zuge  führten <SEP> Spannungen <SEP> Elektronenstrahlen <SEP> von
<tb>  einer <SEP> eolchen <SEP> ,Stärke <SEP> erzeugen!, <SEP> dass <SEP> eine <SEP> Zün  dung <SEP> der <SEP> Entladung <SEP> zur <SEP> Hauptanode <SEP> schon
<tb>  bei <SEP> Spannungen <SEP> unter <SEP> 50 <SEP> Volt <SEP> möglich <SEP> war.
<tb>  Zweckmässig <SEP> ist <SEP> es <SEP> .dabei <SEP> immer;

   <SEP> die <SEP> Durch  bildung <SEP> der <SEP> Elektrodenformen <SEP> im <SEP> Teil <SEP> Zünd  a.nK)de-Glühkathvde <SEP> derart <SEP> nach <SEP> elektronen  optischen <SEP> Gesetzen <SEP> vorzunehmen, <SEP> dass <SEP> eine
<tb>  gute <SEP> Konzentration <SEP> des <SEP> Elektronenstrahls <SEP> er  reicht <SEP> wird.
<tb>  Bei <SEP> dem <SEP> Betrieb <SEP> derartiger <SEP> nach <SEP> der <SEP> Er  findung <SEP> durchgebildeten <SEP> Entladungsgefässe
<tb>  treten <SEP> infolge <SEP> der <SEP> zur <SEP> Erzeugung <SEP> des <SEP> Elek  tronenstrahls <SEP> benötigten <SEP> hohen <SEP> Spannungen,
<tb>  die <SEP> vorzugsweise <SEP> über <SEP> der <SEP> Zerstäubungsepan  nung <SEP> der <SEP> Glühkathode <SEP> liegen;

   <SEP> Ionen <SEP> mit <SEP> so
<tb>  hohen <SEP> Geschwindigkeiten <SEP> auf, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Glüh  kathode <SEP> in <SEP> kurzer <SEP> Zeit <SEP> zerstört <SEP> würde. <SEP> Man
<tb>  bringt <SEP> daher <SEP> zweckmässig <SEP> zwischen <SEP> der <SEP> Glüh  kathode <SEP> und <SEP> der <SEP> Zündanode <SEP> zusätzliche
<tb>  Schutzschirme <SEP> an <SEP> und <SEP> bildet <SEP> diese <SEP> so <SEP> aus,
<tb>  dass <SEP> keine <SEP> oder <SEP> möglichst <SEP> nur <SEP> ganz <SEP> wenige
<tb>  schnelle <SEP> Ionen <SEP> auf <SEP> die <SEP> elektronenemittie  rende <SEP> Schicht <SEP> der <SEP> Glühkathode <SEP> gelangen. <SEP> In
<tb>  Fig.

   <SEP> 1 <SEP> der <SEP> Zeichnung <SEP> erfüllt <SEP> schon <SEP> die <SEP> kreis  förmige <SEP> Scheibe <SEP> 2, <SEP> die <SEP> direkt <SEP> vor <SEP> der <SEP> Glüh  kathode <SEP> angebracht <SEP> ist, <SEP> die <SEP> vorgenannten <SEP> Be  dingungen, <SEP> so <SEP> dass <SEP> zusätzliche <SEP> Schirme <SEP> nicht
<tb>  erforderlich <SEP> sind.
<tb>  In <SEP> sehr <SEP> vielen <SEP> Fällen;

   <SEP> z. <SEP> B. <SEP> bei <SEP> der <SEP> Gleich  richtung <SEP> hoher <SEP> Wechselspannungen, <SEP> ist <SEP> es
<tb>  nicht <SEP> angebracht, <SEP> die <SEP> Entladungsstrecke
<tb>  dauernd <SEP> mittels <SEP> eines <SEP> Elektronenenstrahls. <SEP> zu
<tb>  ionisieren, <SEP> da <SEP> dann <SEP> die <SEP> Durchschlagsfestig  keit <SEP> des <SEP> Entladungsgefässes <SEP> in <SEP> der <SEP> Sperrich  tung <SEP> herabgesetzt <SEP> werden <SEP> würde. <SEP> Bei <SEP> derarti  gen <SEP> Arbeitsbedingungen <SEP> ist <SEP> es <SEP> zweckmässig,
<tb>  den <SEP> Elektronenstrahl <SEP> nur <SEP> in <SEP> dem. <SEP> Augenblick
<tb>  zu <SEP> erzeugen, <SEP> z. <SEP> B.

   <SEP> durch <SEP> Anlegen <SEP> eines <SEP> kur  zen <SEP> positiven <SEP> Spannungsimpulses <SEP> an <SEP> der
<tb>  Zündanode, <SEP> in <SEP> welchem <SEP> eine <SEP> Zündung <SEP> der         Entladung zur Hauptanode erwünscht ist.  Gleichzeitig wird durch eine derartige Ar  beitsweise die Beanspruchung der     Glüh-          kathode    wesentlich     verringert,    so dass eine be  deutend höhere Lebensdauer für das Ent  ladungsgefäss erreicht werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Erleichterung der Zün dung von dampf- oder gasgefüllten Glüh- kathodenentla,dun@gsgefässen mit besonderer Zündanode, insbesondere von Höchstspan nungsentladungsgefässen mit durch leitende Einbauten unterteilter Entladungsstrecke, .da durch gekennzeichnet, dass eine Zündanode in dem Entladungsgefäss derart angeordnet ist und ihre Elektro,denform derart ausgebildet ist, dass ausserdem die der Zündanode zuge führten Spannungen derart beschaffen ,sind, dass ein die Ionisierung der Entladungsbahn bewirkender und zur Anode (Hauptanode)

   beziehungsweise in die Nähe der Anode ge langender Elektronenstrahl entsteht. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zündanode als Ringkörper ausgebildet und zwischen der Glühkathode und den übrigen leitenden Ein bauten angebracht ist. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der die elektronen emittierenden Flächen der Glühkathode um gebende Schutzzylinder in Richtung auf die leitenden Einbauten verlängert ist, und dass die der Zündanode zugewandte offene Be grenzungsfläche durch eine Scheibe teilweise abgeschirmt ist. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündanode und die leitenden Einbau ten als Ringkörper ausgebildet sind, dessen innerer Teil sich am obern Ende a:s.ympto- t:seh einer Zylinderfläche nähert, deren Halb messer nicht kleiner als der Halbmesser des Schutzzylinders der Glühkathode ist (Fig. 1). 4.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenaustrittsfläche .der Glüh- kathode eine Kreisfläche ist, deren Halb messer ein Bruchteil des Halbmessers des Schutzzylinders ist (Fig. 2). 5. Anordnung nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass zwischen der Zündanode und der Glühkathode eine beson dere Elektrode (Zwischenelektrode) ange bracht ist, die mit durch ein Gitter oder ein Sieb .gebildeten Durchtrittsöffnungen für die Entladung versehen ist (Fig. 3). 6.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche .der in der Zwischen elektrode befindlichen Durchtrittsöffnungen nicht kleiner als ein Drittel der in,der Zünd ano-de oder den leitenden Einbauten vorge sehenen Durchtrittsfläche ist. 7. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Teil Zünd- anode-Katho,de derart nach elektronenopti schen Gesetzen durchgebildet ist, dass eine Konzentration des Elektronenstrahls erreicht wird. B.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwischen der Zündanode und der Glühkathode zusätzliche Abschirmungen derart ausgebildet und ange bracht sind, dass diese als Ionenfangschirme dienen. 9. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Elektronen strahl pulsierend derart erzeugt wird, dass er nur in dem Augenblick entsteht, in dem eine Zündung der Entladung zur Hauptanode erwünscht ist. 10.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die der Zündanode zugeführten Spannungen ein Vielfaches der Zerstäubungsspannung :der Glühkathode bei der betriebsmässig verwendeten Dampf- oder Gasfüllung betragen.