DE1044984B

DE1044984B - Arrangement of a gap between metal parts of different potential in a glow discharge vessel

Info

Publication number: DE1044984B
Application number: DEE8556A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Berghaus; Hans Bucek
Original assignee: Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Current assignee: Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Priority date: 1953-02-17
Filing date: 1954-02-10
Publication date: 1958-11-27
Also published as: US2929947A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei Stromdurehführungen in metallische Gasentladungsgefäße sind bereits enge, lange Spalte zum Schutz der Isolation gegen den zerstörenden Angriff der Gasentladung bekanntgeworden. Diese bekannten Spalte sind so eng ausgebildet, daß sich in ihnen keine Entladung mehr ausbilden kann. Es ist aber bei höherenWith current leads in metallic gas discharge vessels are already narrow, long gaps to protect the insulation against the destructive attack of the gas discharge known. These known gaps are so narrow that there is no discharge in them can educate more. But it is at higher levels

Entladungsdrücken sehr schwierig und schließlich Discharge pressing very difficult and eventually

unmöglich, die erforderlichen sehr engen Spalte prak-.,impossible to prak-. the required very narrow gaps.,

tisch herzustellen. Ferner hat man bereits vorgeschla- table manufacture. Furthermore, one has already proposed

gen, diese Spalte mit seitlich abgezweigten Ringschlitzen zu versehen, um ebenfalls der Ausbildung von Überschlagen entgegenzuwirken.gen to provide this column with laterally branched ring slots to also the formation of Counteract rollover.

Trotz aller dieser Maßnahmen wird aber die Betriebssicherheit immer noch durch unerwünschte Überschläge und Zerstörung des Isoliermaterials gefährdet, insbesondere wenn mit höheren Drücken gearbeitet wird. Durch die Erfindung ist es nun gelungen, diese Schutzspalte weiter zu vervollkommnen und Stromdurchführungen zu schaffen, die über lange Zeiten Betriebssicherheit gewährleisten.Despite all these measures, however, the operational reliability is still caused by undesired flashovers and destruction of the insulating material is at risk, especially when working with higher pressures will. The invention has now made it possible to perfect these protective gaps and current feedthroughs that guarantee operational reliability over a long period of time.

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Spaltes zwischen Metallteilen verschiedenen Potentials in einem Glimmentladungsgefäß, welches sich dadurch auszeichnet, daß der Spalt auf einem Teil seiner Länge eine konstante Breite besitzt und sich zu seiner Mündung in das Glimmentladungsgefäß auf einer Länge allmählich erweitert, die mindestens um eine Größenordnung größer ist als die Breite des konstant breiten Teiles des Spaltes, und daß die Erweiterung bis zu einer Breite führt, die ein Mehrfaches der Breite des konstant breiten Teiles des Spaltes ist.The invention relates to the arrangement of a gap between metal parts of different potential a glow discharge vessel, which is characterized in that the gap over part of its length has a constant width and extends to its mouth in the glow discharge vessel over a length gradually expanded, which is at least an order of magnitude larger than the width of the constant width Part of the gap, and that the expansion leads to a width which is a multiple of the width of the is constant wide part of the gap.

Es hat sich gezeigt, daß bei erfindungsgemäß ausgebildeten Spalten Wirkungen auftreten, die sich auf Grund des elektrodynamischen Prinzips ähnlich z. B. der Funktion des Hörnerblitzableiters erklären lassen. Beim technischen Betrieb war zu beobachten, daß am Trichtergrund Entladungserscheinungen auftraten, die sich in Richtung auf die Spalterweiterung bewegten und wirkungslos blieben, so daß es in keinem Falle zu Betriebsstörungen kam. Vorzugsweise wird ferner der Spalt durch konzentrische Wände der Metallteile gebildet, derart, daß er an seinem Ende auf das Isolationsmaterial stößt. Der Spalt kann aber auch über die Berührung mit dem Isolationsmaterial hinausgeführt werden.It has been shown that in the case of gaps designed according to the invention, effects occur which affect The reason for the electrodynamic principle is similar to z. B. explain the function of the horn lightning arrester. During the technical operation it was observed that discharge phenomena occurred at the base of the funnel moved in the direction of the widening of the gap and remained ineffective, so that it never closed Operational disruptions came. Furthermore, the gap is preferably formed by concentric walls of the metal parts, such that it encounters the insulation material at its end. But the gap can also be touched be led out with the insulation material.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt. Die Abbildung zeigt eine Ausführung der Erfindung als Stromdurchführung für ein metallisches Vakuumgefäß; wie es zur Behandlung von Werkstücken oder zur Durchführung chemischer Reaktionen mit Hilfe von Hochintensitätsgasentladungen Verwendung findet. Gezeigt ist eine Abschlußwand einer Entladungskammer, in die die Stromdurchführung einzuführen Anordnung
eines Spaltes zwischen MetallteilenTo explain the invention, an exemplary embodiment is shown in the drawing. The figure shows an embodiment of the invention as a power feedthrough for a metallic vacuum vessel; as it is used to treat workpieces or to carry out chemical reactions with the aid of high-intensity gas discharges. Shown is an end wall of a discharge chamber into which the current feedthrough is to be introduced arrangement
a gap between metal parts

verschiedenen Potentials
in einem Glimmentladungsgefäßdifferent potential
in a glow discharge vessel

Anmelder:Applicant:

Elektrophysikalische AnstaltElectrophysical Institute

Bernhard Berghaus,Bernhard Berghaus,

Vaduz (Liechtenstein)Vaduz (Liechtenstein)

Vertreter: K. Gerlings, Rechtsanwalt,
Siegburg, Mühlenstr. 14Representative: K. Gerlings, lawyer,
Siegburg, Mühlenstr. 14th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom. 17. Februar 1953Claimed priority:
Switzerland from. 17th February 1953

Bernhard Berghaus und Hans Bucek,Bernhard Berghaus and Hans Bucek,

Zürich (Schweiz),
sind als Erfinder genannt wordenZurich, Switzerland),
have been named as inventors

ist. Ein doppelwandiges Bodenstück 1, 2 enthält einen Kühlraum 3, der von einem Kühlmittel durchströmt wird. Durch die als eine Elektrode wirkende Gefäßwandung 1, 2 wird eine zweite Elektrode 4, die einen Gewindeansatz 5 zur Befestigung der zu behandelnden Werkstücke besitzt, durch einen auf der Außenseite des Gefäßes liegenden Isolator 6 geführt. Die Elektrode 4 ist durch ein Kühlmittel gekühlt, das bei 7 ein- und bei 8 austritt, so daß die Elektrode 4 auf ihrer ganzen Länge gekühlt wird. Eine Überwurfmutter 9 preßt den Isolator 6 gegen eine Dichtung 10, die in einem Gewindestutzen 11 des Gefäßbodens untergebracht ist. Die Dichtung 10 kann aus Gummi, Kunstharz u. dgl. bestehen. Die Dichtung 10 stützt sich teils gegen einen Bund 25 der Elektrode 4, teils gegen einen festen Isolator 20 ab, der sich seinerseits mit einer Schulter gegen die Gefäß wandung abstützt. Der Isolator 20 ragt nicht bis in das Innere des Gefäßes, sondern ist an seinem Ende durch einen Metallring 13 abgedeckt, der die Elektrode 4 dicht umschließt. Zwischen dem Metallring 13 und dem inneren Teil 1 der Gefäßwandung, der durch einen Ring 14 verstärkt ist, befindet sich ein Spalt 15. Die Breite dieses Spaltes ist an seinemis. A double-walled base piece 1, 2 contains a cooling space 3 through which a coolant flows will. By acting as an electrode vessel wall 1, 2 is a second electrode 4, the one Has thread extension 5 for fastening the workpieces to be treated, by one on the outside of the vessel lying insulator 6 out. The electrode 4 is cooled by a coolant which is activated at 7 and exits at 8, so that the electrode 4 is cooled over its entire length. A union nut 9 presses the insulator 6 against a seal 10, which is housed in a threaded connector 11 of the vessel bottom. The seal 10 can be made of rubber, synthetic resin and the like. The seal 10 is partially supported against one Collar 25 of the electrode 4, partly against a solid insulator 20, which in turn has a shoulder supported against the wall of the vessel. The insulator 20 does not protrude into the interior of the vessel, but is on its end is covered by a metal ring 13 which tightly encloses the electrode 4. Between the metal ring 13 and the inner part 1 of the vessel wall, which is reinforced by a ring 14, is a Gap 15. The width of this gap is at his

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unteren Ende, also dort, wo der Ring 13 den Isolator 20 berührt, so gering, daß sich in ihm bei einem Gasdruck von 1 Torr und weniger eine Glimmentladung nicht ausbilden kann oder doch so geschwächt ist, daß sie keine Störungen verursacht. In der Praxis kommen Spaltbreiten in Betracht, die in der Größe von lmm oder einigen Zehntel mm liegen. Dieser Spalt, der also etwa von der Oberkante des Isolators 20 bis zum Inneren des Gefäßes reicht^ verbreitert sich zum Innern des Gefäßes hin allmählich derart, daß er am Rande mehrfach so breit ist wie in der Nähe des Isolators 20. Die Verbreiterung des Spaltes 15 erfolgt auf einem Teil, der ungefähr halb so groß ist wie die gesamte Länge des zwischen metallischen Wandteilen gebildeten Spaltes. An diesen Spalt 15 schließt sich unmittelbar ein Spalt 23 an, der zwischen der Gefäßwandung 1, 2 und dem Isolator 20 liegt. Der Spalt 23 hat die gleiche Breite wie die untere Breite des Spaltes 15, so daß diese Spalte glatt ineinander übergehen. Zum Schütze des Isolators 20 ist an der Grenze zwischen den beiden Spalten 15 und 23 eine ringförmige Erweiterung 24 des Spaltes vorgesehen.lower end, that is, where the ring 13 touches the insulator 20, so small that in it at a gas pressure of 1 Torr and less, a glow discharge cannot develop or is so weakened that it does not cause any interference. In practice, gap widths of the order of 1 mm come into consideration or a few tenths of a mm. This gap, that is approximately from the upper edge of the insulator 20 to the inside of the vessel extends to the interior of the Vessel gradually so that it is several times as wide at the edge as in the vicinity of the insulator 20. Die The widening of the gap 15 takes place on a part which is approximately half the size of the entire length the gap formed between metallic wall parts. At this gap 15 closes directly Gap 23, which lies between the vessel wall 1, 2 and the insulator 20. The gap 23 has the same Width as the lower width of the gap 15, so that these gaps merge smoothly into one another. To Sagittarius of the insulator 20 is an annular extension 24 at the boundary between the two gaps 15 and 23 of the gap provided.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement of a gap between metal parts of different potentials in a glow- ' discharge vessel, one end of which opens into the glow discharge vessel, characterized in that, that the gap has a constant width over part of its length and closes its mouth in the glow discharge vessel gradually widens over a length which is at least is an order of magnitude greater than the width of the constant width, part · of the gap, and that the extension leads to a width which is a multiple of the width of the constant width part of the gap is.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the gap from the wall of an opening of a metal housing and a is formed concentrically arranged therein metal cylinder.

Considered publications:
German patent specification No. 737 341.

1 sheet of drawings