DE1243798B

DE1243798B - Electrothermal jet nozzle

Info

Publication number: DE1243798B
Application number: DES92692A
Authority: DE
Inventors: Franck Guillaume Michel Ferrie; Robert Emile Marchand-Revers; Don Pierre Louis Jea Colombani
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1963-08-19
Filing date: 1964-08-18
Publication date: 1967-07-06

Description

Elektrothermische Strahldüse Die Erfindung betrifft eine elektrothermische Strahldüse, bei der eine Lichtbogen- oder Funkenentladung in einer Ionisationskammer zwischen einer gegenüber einer Düse angeordneten ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, die zumindest einen Teil der Oberfläche der Ionisationskammer und/oder der Düse bildet, brennt und ein in die Ionisationskammer eingeführtes Gas ionisiert, das durch die Düse unter Bildung eines Strahls austritt. Derartige Vorrichtungen sind für elektrisch angetriebene Raumfahrzeuge sorgfältig untersucht worden, da mit ihrer Hilfe große Ausströmgeschwindigkeiten erzielt werden können. Weiterhin sind sie in überschall-Windkanälen für große Mach-Zahlen verwendet worden, um bei Raumfahrzeugen die Bedingungen beim Wiedereintritt in die Atmosphäre zu simulieren. Es sind auch noch weitere Erfindungsfälle bekanntgeworden, so z. B. beim Aufbringen von Material zur Herstellung von Überzügen auf Oberflächen.Electrothermal Jet Nozzle The invention relates to an electrothermal jet Jet nozzle, in which an arc or spark discharge in an ionization chamber between a first electrode arranged opposite a nozzle and a second Electrode covering at least part of the surface of the ionization chamber and / or the nozzle forms, burns and ionizes a gas introduced into the ionization chamber, which exits through the nozzle to form a jet. Such devices have been carefully studied for electrically powered spacecraft since with their help, large outflow velocities can be achieved. Farther they have been used in supersonic wind tunnels for large Mach numbers at Spacecraft to simulate conditions when re-entering the atmosphere. There are also other cases of the invention become known, such. B. when applying of material for the production of coatings on surfaces.

In derartigen elektrothermischen Strahldüsen ist insbesondere in denjenigen Teilen, in denen das ionisierte Gas erzeugt wird, infolge der in der Entladung erreichten hohen Temperaturen, die oft über 8000 bis 10 000° K liegen, eine zufriedenstellende thermische Beständigkeit der Materialien besonders schwer zu erreichen. Um die Wände der Düse gegen eine durch die hohen Temperaturen hervorgerufene Erosion zu schützen, werden bei bekannten Strahldüsen bestimmte Erscheinungen benutzt, die eine Strahlablenkung des ionisierten Gases bewirken, insbesondere Erscheinungen, die unter der Bezeichnung » thermischer Pinch-Effekt« und »magnetischer Pinch-Effekt« bekannt sind und dazu dienen, die sehr heißen Gase von den Wänden fernzuhalten. Die Ausnutzung dieser Erscheinungen führt jedoch nicht immer zu zufriedenstellenden Ergebnissen, insbesondere nicht in den Bereichen, in denen die Entladung übergeht, d. h. auf den Elektroden und im Brennfleck. Wenn die Strahldüsen lange Zeit ohne Unterbrechung betrieben werden sollen (beispielsweise beim elektrischen Antrieb von Raumfahrzeugen), ist es notwendig, auch geringsten Verschleiß durch Erosion zu verhindern, da dieser im Endergebnis die Vorrichtung vorzeitig außer Betrieb setzen würde.In such electrothermal jet nozzles is particularly in those Parts in which the ionized gas is generated due to that reached in the discharge high temperatures, which are often above 8000 to 10,000 ° K, are satisfactory thermal resistance of the materials is particularly difficult to achieve. Around the walls to protect the nozzle against erosion caused by the high temperatures, certain phenomena are used in known jet nozzles, the deflection of the jet of the ionized gas, in particular phenomena under the designation "Thermal pinch effect" and "magnetic pinch effect" are known and in addition serve to keep the very hot gases away from the walls. Taking advantage of this However, phenomena does not always lead to satisfactory results, in particular not in the areas where the discharge passes, d. H. on the electrodes and in the focal point. When the blasting nozzles operated for a long time without interruption should be (for example in the electric propulsion of spacecraft) is it is necessary to prevent even the slightest wear due to erosion, as this as a result, would put the device out of service prematurely.

überdies ist zu beachten, daß die Elektroden normalerweise aus Metallen (z. B. Kupfer, Wolfram od. dgl.) oder aus KohlenstofEverbindungen bestehen, so daß durch ihre Abtragung mehr oder weniger große Mengen von Materialien in das ionisierte Gas eingeführt werden, die für die gewünschte Wirkungsweise im allgemeinen ungünstig sind (Vergrößerung des Molekulargewichts ohne Auswirkung auf den Vortrieb, Verunreinigungen der -in einem Windkanal verwendeten Gase, usw.).It should also be noted that the electrodes are usually made of metals (E.g. copper, tungsten or the like.) or of carbon compounds, so that by removing more or less large amounts of materials into the ionized Gas are introduced, which is generally unfavorable for the desired mode of action (increase in molecular weight without affecting propulsion, impurities the gases used in a wind tunnel, etc.).

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Probleme zu lösen und eine sehr lange Betriebsdauer der Strahldüse ohne merklichen Verschleiß zu ermöglichen.-Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe bei einer Strahldüse der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der von der Entladung beaufschlagte Teil der zweiten Elektrode (Brennfleck) aus einer während der Entladung verdampfenden und nach Maßgabe ihres Verbrauchs nachgelieferten Substanz besteht.The invention has set itself the task of solving these problems and to enable a very long service life of the jet nozzle without noticeable wear of the invention, the problem is set for a jet nozzle of the type specified at the outset Type solved in that the part of the second electrode acted upon by the discharge (Focal spot) from an evaporating during the discharge and according to its Consumption subsequently supplied substance exists.

Bei der vorliegenden Strahldüse wird somit der am meisten gefährdete Teil der Düse kontinuierlich regeneriert. Die verdampfende Substanz, die einen mehr oder weniger großen Prozentsatz des aus der Düse ausströmenden Gases ausmacht, kann so gewählt werden, daß sie im Sinn der Vortriebserzeugung günstige Eigenschaften hat. Die eigentliche Elektrode bildet lediglich einen Träger für die sich ständig er= neuernde Substanz und kann aus einem für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Material hergestellt werden, ohne daß man bei der Materialauswahl- besonders auf den Gesichtspunkt der Erosion zu achten hätte. - .The present jet nozzle is therefore the most endangered one Part of the nozzle is continuously regenerated. The vaporizing substance, the one more or less than a large percentage of the gas flowing out of the nozzle be chosen so that they have favorable properties in terms of propulsion generation Has. The actual electrode merely forms a support for the constantly er = new substance and can be made up of one suitable for the particular application Material can be produced without having to pay particular attention to the material selection would have to pay attention to the aspect of erosion. -.

Es ist zwar bei Plasmabrennern, die im Aufbaij elektrothermischenStrahldüsen ähneln, vielfach üblich, zusätzliches Material, z. B. zu verspritzende Metalle oder keramische Massen, in das Plasma einzuführen. So sind Plasmabrenner bekanntgeworden, bei denen das zusätzliche Material durch die der Düse gegenüberliegende Elektrode (normalerweise die Kathode) in Form eines Drahtes kontiunierlich eingeführt wird. Bei anderen bekannten Plasmabrennern wird pulverförmiges Material im Austrittsbereich des Brenners in den Plamastrahl eingeführt. Bei diesen bekannten Einrichtungen besteht demnach allenfalls ein Teil der ersten Elektrode aus einem nach Maßgabe seines Verbrauchs nachgelieferten Material; der von der Entladung beaufschlagte Teil der zweiten Elektrode ist dagegen nicht in dieser Weise ausgebildet, und falls an der zweiten Elektrode überhaupt die Zufuhr von (pulverförmigem) Material vorgesehen ist, erfolgt sie außerhalb des $rennflecks im Austrittsbereich des Plasmastrahls. Dies zeigt, daß bei den bekannten Plasmabrennern mit Zufuhr zusätzlichen Materials nicht daran gedacht worden war, mit dem zusätzlichen Material auch einen Erosionssehutz für die zweite Elektrode zu bewirken. Die bekannten Strahldüsen oder Plasmabrenner vermögen somit grundsätzlich nicht die gleichen störungsfreien Betriebszeiten zu erreichen wie die erfindungsgemäße Strahldüse.It is true that plasma torches have electrothermal jet nozzles in the construction resemble, often common, additional material, e.g. B. to be sprayed Metals or ceramic masses to be introduced into the plasma. That's what plasma torches are like became known in which the additional material through the nozzle opposite Electrode (usually the cathode) inserted continuously in the form of a wire will. In other known plasma torches, powdery material is in the exit area of the torch is introduced into the plasma jet. In these known devices there is accordingly, at most, a part of the first electrode from one according to its consumption subsequently supplied material; the part of the second electrode acted upon by the discharge on the other hand, is not formed in this way, and if at the second electrode The supply of (powdery) material is provided at all, it takes place outside of the race spot in the exit area of the plasma jet. This shows that in the known Plasma torches with the supply of additional material had not been considered with the additional material also an erosion protection for the second electrode to effect. The known jet nozzles or plasma torches are therefore capable in principle not to achieve the same trouble-free operating times as the invention Jet nozzle.

Es können auch andere Teile der Düse, beispielsweise der Düsenhals, mit einer nachgelieferten Substanz überzogen sein. Auf diese Weise können alle Stellen, die durch Erosion gefährdet sind, wirksam geschützt werden, und die Strahldüse selbst kann aus geeigneten Materialien hergestellt sein, die dem jeweiligen Anwendungsfall am besten angepaßt sind.Other parts of the nozzle, for example the nozzle neck, be coated with a subsequently supplied substance. In this way, all bodies that are endangered by erosion are effectively protected, and the jet nozzle itself can be made of suitable materials that suit the particular application are best adapted.

Der Elektrodenträger kann aus feuerfestem und isolierendem Material oder aus einem Material mit verhältnismäßig hohem elektrischem Widerstand, beispielsweise Edelstahl, bestehen.The electrode carrier can be made of refractory and insulating material or of a material with a relatively high electrical resistance, for example Stainless steel.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die verdampfende und nach Maßgabe ihres Verbrauchs nachgelieferte Substanz eine Flüssigkeit ist, die gleichzeitig im Körper der Elektrode zirkuliert und dadurch eine Kühlung der Elektrode bewirkt. Die Flüssigkeit tritt über passend angebrachte Öffnungen in das Innere der Düse aus und wird unter einem Druck gehalten, der automatisch eine Austrittsgeschwindigkeit sicherstellt, welche gleich der Verschleißgeschwindigkeit ist; dieser Druek kann gegebenenfalls geregelt werden. Da die Flüssigkeit gleichzeitig als Kühlmittel und als verdampfende, nach Maßgabe ihres Verbrauchs nackigelieferte Stabstanz dient, wird die bei der Kühlung aufgenommene Wärmemenge wieder für den Vortrieb nutzbar, anstatt abgeführt zu werden und damit ver= lorenzugehen. Die Wärmeverluste werden dadurch vermindert, und es können, bei Verwendung in Raumfahrzeugen, die Kühler der Vorrichtung kleiner und leichter ausgeführt werden. Die Flüssigkeit steht vorzugsweise unter einem solchen Druck, daß ihre freien Oberflächen in den Austrittsöffnungen Menisken bilden, die von der inneren Wand der Düse vorspringen. Klan bildet so sekundäre Auftreffputikte für den heißest Gasstrahl.It is particularly advantageous if the evaporating and according to the measure the substance supplied after its consumption is a liquid that simultaneously circulates in the body of the electrode, thereby cooling the electrode. The liquid enters the interior of the nozzle through appropriately positioned openings out and is kept under a pressure that automatically determines an exit speed ensures which is equal to the wear speed; this print can be regulated if necessary. Since the liquid acts as a coolant and at the same time serves as a vaporizing rod punch, delivered naked according to its consumption, the amount of heat absorbed during cooling can be used again for propulsion, instead of being led away and thus getting lost. The heat losses will be thereby reduced, and it can, when used in spacecraft, the cooler the device can be made smaller and lighter. The liquid is preferably standing under such a pressure that their free surfaces in the outlet openings Form menisci protruding from the inner wall of the nozzle. Klan forms so secondary Impact for the hottest gas jet.

Die verdampfende, .nach Maligabe ihres Verbrauchs :nächgelieferte Substanz muß unter anderem folgende Bedingungen erfüllen, sie muß leitfähig sein, da sie die äußere Wandung einer oder mehrerer Elektroden bildet, bei der $etriebstemperatur pistenförmig oder flüssig sein, geeignete Ionisierungseigenschaften besitzen, da sie gegebenenfalls in eine ionisierte Strömung übergeführt wird, ausreichend dicht sein, so daß sie gegenüber den in einer lonisationskammer auftretenden Kräften (z. B. aerodynamischen, elektrischen und magnetischen Kräften) genügend formbeständig ist, einen Schmelz- und Verdampfungspunkt besitzen, der zu der Temperatur in der Ionisationskammer in einem bestimmten Verhältnis steht.The vaporizing, after you have added your consumption: next-delivered Substance must meet the following conditions, among others, it must be conductive, because it forms the outer wall of one or more electrodes at operating temperature be slope-shaped or liquid, have suitable ionization properties, since it is optionally converted into an ionized flow, sufficiently tight so that they can withstand the forces occurring in an ionization chamber (e.g. B. aerodynamic, electrical and magnetic forces) sufficiently dimensionally stable have a melting and evaporation point that is close to the temperature in the Ionization chamber is in a certain ratio.

Von den Substanzen, die diesen Bedingungen genügen und somit als Elektrodenmaterial verwendet werden können, seien beispielsweise bestimmte Metalle wie Quecksilber und insbesondere die Alkalimetalle, beispielsweise Lithium und Natrium, genannt, ferner Lithiumhydrid.Of the substances that meet these conditions and thus as electrode material Certain metals such as mercury can be used, for example and especially the alkali metals, for example lithium and sodium, also lithium hydride.

Bei Verwendung für den Vortrieb von Raumfahrzeugen müssen die verwendeten Stoffe weiterhin ein geringes Molekulargewicht besitzen, was bei Lithium und Lithiumhydrid der Fall ist.When used to propel spacecraft, the must be used Substances continue to have a low molecular weight, as is the case with lithium and lithium hydride the case is.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben.The invention is illustrated in the following description on the basis of exemplary embodiments described in more detail in connection with the drawings.

F i g. 1 erläutert die Arbeitsweise einer elektrothermischen Strahldüse; F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine elektrothermische Strahldüse; F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2; F i g. 4 ist ein Teilschnitt entsprechend F i g. 2 bei einer etwas anders ausgebildeten Düse; F i g. 5 ist ein Teilschnitt entsprechend F i g. 2 bei einer etwas anders ausgebildeten Düse; F i g. 6 ist ein Längsschnitt durch eine Hälfte einer arideren Ausführungsform einer Strahldüse; F i g. fi ist ein Axialschnitt durch eine hohle Kathode; F i g. 8 ist ein Längsschnitt durch eine elektrothermische Strahldüse, die mit einem Lichtbogen arbeitet; F i g. 9 und 10 zeigen andere Düsen in einer der F i g. 8 entsprechenden Darstellung; F i g. 11 zeigt die Hälfte eines Längsschnitts mit einer Einrichtung, bei der eine feste Substanz nach Maßgabe ihres Verbrauchs nachgeführt wird; F i g. 12, 13 und 14 zeigen jeweils die Hälfte eines L,ängssehnitts durch Vorschubeinrichtungen für nach Maßgabe ihres Verbrauchs nachlieferbare Elektroden.F i g. 1 explains the operation of an electrothermal jet nozzle; F i g. 2 shows a longitudinal section through an electrothermal jet nozzle; F i g. 3 is a section along the line III-III of FIG. 2; F i g. 4 is a partial section according to FIG. 2 with a somewhat differently designed nozzle; F i g. 5 is a Partial section according to FIG. 2 with a somewhat differently designed nozzle; F i G. 6 is a longitudinal section through one half of another embodiment of a Jet nozzle; F i g. fi is an axial section through a hollow cathode; F i g. 8 is a longitudinal section through an electrothermal jet nozzle with an electric arc is working; F i g. 9 and 10 show other nozzles in one of the FIGS. 8 corresponding Depiction; F i g. 11 shows half of a longitudinal section with a device, in which a solid substance is tracked according to its consumption; F i G. 12, 13 and 14 each show half of an L, longitudinal section through feed devices for electrodes that can be delivered according to their consumption.

Die in F i g. 1 schematisch erläuterte Strahldüse besteht ran wesentlichen aus einer ersten Elektrode 1 und einer zweiten Elektrode 2 (Kathode 1 und Anode 2), zwischen denen eine Lichtbogen- oder Funkenentladung übergeht. Wenn die Stromquelle 1 a Gleich- oder Wechselstrom liefert, erhält man normalerweise eine Bogenentladung, wogegen bei Verwendung einer aus Kondensatoren gebildeten Stromquelle 1 a intermittierende Funkenentladungen mit einer bestimmten Frequenz entstehen. Das Gas, welches im allgemeinen über tangential gerichtete Öffnungen 3 zugeführt wird, strömt um die erste Elektrode herum und wird durch die Entladung ionisiert. Die ionisierten Gase treten dann mit großer Geschwindigkeit über den Düsenteil 4 aus der Strahldüse ,aus. Zwischen den Elektroden i und 2 befindet sich eine Isoliermanschette 5, die im Prinzip dafür sorgt, daß der für die Zündung des Lichtbogens oder der Funkenentladung maßgebende Abstand trotz etwaiger Abnutzung konstant bleibt. Es ist üblich, die Elektroden von innen her durch Bespülen mit einer Kühlflüssigkeit zu kühlen.The in F i g. 1 schematically explained jet nozzle consists essentially from a first electrode 1 and a second electrode 2 (cathode 1 and anode 2) between which an arc or spark discharge passes. When the power source 1 a supplies direct or alternating current, an arc discharge is normally obtained, whereas when using a current source formed from capacitors 1 a intermittent Spark discharges with a certain frequency occur. The gas which in general is supplied via tangentially directed openings 3, flows around the first electrode around and is ionized by the discharge. The ionized gases then enter high speed via the nozzle part 4 from the jet nozzle. Between Electrodes i and 2 there is an insulating sleeve 5, which in principle for this ensures that the ignition of the arc or the spark discharge relevant distance remains constant despite possible wear and tear. It is common that To cool the electrodes from the inside by rinsing them with a coolant.

Die in den F i g. 2 bis 14 -dargestellten Ausführungsbeispiele können sowohl bei einer elektrothermischen Düse mit einem Gleichstrom- oder Wechselstromlichtbogen verwendet werden als auch bei einer Düse mit Kondensatorentladung. Die Vorrichtungen arbeiten so, wie es mit Bezug auf die F i g. 1 eingangs beschrieben wurde. Die Einzelteile, welche jeweils dieselbe Funktion ausüben, sind mit denselben Bezugsziffern versehen.The in the F i g. 2 to 14 -shown embodiments can both with an electrothermal nozzle with a direct current or alternating current arc can be used as well as with a nozzle with capacitor discharge. The devices work as it is with reference to the F i g. 1 was described at the beginning. The items which each exercise the same function are provided with the same reference numerals.

Die F i g. 2 bis 7 stellen verschiedene Ausführungsbeispiele für verbrauchbare flüssige Elektroden dar, und insbesondere die F i g. 2 bis 6 stellen Einrichtungen mit flüssigen Anoden dar.The F i g. 2 to 7 represent different embodiments for consumables represent liquid electrodes, and in particular FIG. 2 to 6 represent institutions with liquid anodes.

Die Öffnungen können je nach Anwendungsfall auf dem Profil der festen Düse angeordnet und auf der Peripherie eines oder mehrerer Querschnitte verteilt sein. Die als Menisken der freien Flüssigkeit ausgebildeten Oberflächen springen in die innere Wandung der Düse vor. Eine solche Anordnung ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt, in denen eine Ionisationskammer 6 mit einer möglichen, axial ankommenden Leitung 7 für das unter Druck stehende Gas vorgesehen ist. Das äußerste Ende dieser Leitung bildet die Kathode und ist in der Kammer unter Zwischenfügung einer Isoliermanschette 5 angeordnet. Die Wandung 9 der Kammer ist im Inneren durch eine Wandung 8 verstärkt, die sich in Strömungsrichtung entlang der Kathode 1 erstreckt und die Düse 4 mit einem Hals 12 bildet, so daß ein rinb förmiger Zwischenraum 4 a zwischen den beiden Wandungen 8 und 9 um die Düse 4 herum entsteht. In diesem ringförmigen Raum 4 a zirkuliert eine Flüssigkeit unter Druck, die über Leitungen 10 und einen Sammelraum 11 eintritt. Auf einem Querschnitt etwas stromaufwärts des Düsenhalses 12, der von der Wandung 8 aus Isoliermaterial oder zumindest aus einem Material mit höherem spezifischem Widerstand als die verbrauchbare Flüssigkeit gebildet ist, sind Öffnungen 13 gleichmäßig verteilt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.Depending on the application, the openings can be on the profile of the fixed Arranged nozzle and distributed on the periphery of one or more cross-sections be. The surfaces formed as menisci of the free liquid jump into the inner wall of the nozzle. Such an arrangement is shown in FIGS. 2 and 3 shown, in which an ionization chamber 6 with a possible, axially arriving Line 7 is provided for the pressurized gas. The very end of this The line forms the cathode and is in the chamber with an insulating sleeve in between 5 arranged. The wall 9 of the chamber is reinforced inside by a wall 8, which extends in the direction of flow along the cathode 1 and the nozzle 4 with it a neck 12 forms so that a rinb-shaped gap 4 a between the two Walls 8 and 9 around the nozzle 4 are created. In this annular space 4 a A liquid circulates under pressure via lines 10 and a collecting space 11 entry. On a cross section slightly upstream of the nozzle throat 12, which is of the wall 8 made of insulating material or at least made of a material with a higher level Resistivity formed as the consumable liquid are openings 13 evenly distributed, as shown in FIG. 3 is shown.

Die Wandung 9 und die Leitung 7 für das zuströmende Gas liegen an der Spannung U, einer Stromquelle la (Gleichspannung, Wechselspannung oder periodische Entladespannung einer Kondensatorbatterie). Der Lichtbogen oder die Funken springen zwischen der Kathode 1 und der in der Öffnung 13 vorhandenen Flüssigkeit, welche die Anode bildet, über und ionisiert das über die Leitung 7 ankommende Gas ebenso wie die aus den Öffnungen 13 austretende Flüssigkeit, welche dann gemeinsam den Strahl 14 bilden.The wall 9 and the line 7 for the inflowing gas are in contact the voltage U, a current source la (direct voltage, alternating voltage or periodic Discharge voltage of a capacitor bank). The arc or the sparks jump between the cathode 1 and the liquid present in the opening 13, which the anode forms, over and ionizes the incoming gas via line 7 as well like the liquid emerging from the openings 13, which then jointly the Form beam 14.

Flüssiges, unter Druck stehendes Lithium oder Natrium gelangt aus den Leitungen 10 und dem Sammelraum 11 in den ringförmigen Raum 4 a. An den Öffnungen 13 erscheinen konvexe Flüssigkeitsmenisken 2a. Da der Druck in der Kammer kleiner ist als der Druck der Flüssigkeit, würde letztere in die Kammer fließen, wenn die von der hohen Temperatur des Strahls abhänb ge Hitze sie nicht verdampfen würde; indem sie ionisiert wird, trägt sie zum Zustandekommen des Strahls bei. Obwohl das flüssige Lithium ein bedeutend besserer Leiter ist als die Wandung 8, ist die Lage der Öffnungen derart gewählt, daß die flüssigen Menisken 2a, die die Wandung der Anode bilden, näher an der Kathode liegen als jeder andere Teil der Düse, so daß die elektrisch geladenen Teilchen dort auftreffen.Liquid lithium or sodium under pressure is leaking the lines 10 and the collecting space 11 in the annular space 4 a. At the openings 13 convex liquid menisci 2a appear. Because the pressure in the chamber is smaller is than the pressure of the liquid, the latter would flow into the chamber when the heat, depending on the high temperature of the jet, would not vaporize it; by being ionized, it contributes to the creation of the beam. Though that liquid lithium is a significantly better conductor than the wall 8, is the situation of the openings selected so that the liquid menisci 2a, which the wall of the Form anode, closer to the cathode than any other part of the nozzle, so that the electrically charged particles hit there.

Andererseits ist die Größe der Öffnungen 13 klein genug gewählt, damit die gesamte erscheinende Flüssigkeit verdampft und ionisiert wird, ohne daß ein parasitärer Flüssigkeitsstrom sich in die Kammer ergießt: Der Flüssigkeitsdruck ist so geregelt, daß die Oberfläche der Menisken 2a konstant bleibt, d. h. so, daß die zugeführte Menge gleich der verbrauchten Menge ist.On the other hand, the size of the openings 13 is selected small enough so that the entire appearing liquid is evaporated and ionized without a parasitic flow of liquid pours into the chamber: the liquid pressure is controlled so that the surface area of the menisci 2a remains constant, i.e. H. so that the amount supplied is the same as the amount used.

Nach einer anderen Ausführungsart sind eine oder mehrere durchgehende Öffnungen auf einem oder mehreren Querschnitten angeordnet. Die von dem oder den Flüssigkeitsring(en) gebildeten Vorsprünge umgeben im Inneren die Düse gürtelartig. Eine derartige Anordnung ist in F i g. 4 dargestellt, in der die diskontinuierlich angeordneten Öffnungen 13 der F i g. 3 durch eine ringförmige Öffnung 15 ersetzt sind, welche in der inneren Wandung 8 der Düse 4 vorgesehen ist. Man erhält so einen Flüssigkeitsring, dessen Anordnung, Ausdehnung in Längsrichtung und Druck wie vorstehend erläutert angeordnet und geregelt ist.According to another embodiment, one or more through openings are arranged on one or more cross-sections. The protrusions formed by the liquid ring (s) surround the nozzle like a belt inside. Such an arrangement is shown in FIG. 4, in which the discontinuously arranged openings 13 of FIG. 3 are replaced by an annular opening 15 which is provided in the inner wall 8 of the nozzle 4. A liquid ring is obtained in this way, the arrangement, extent in the longitudinal direction and pressure of which is arranged and regulated as explained above.

In dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anteil des flüssigen Metalls an der Bildung des ionisierten Gases erheblich größer als in den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 und 2, da: die Kontaktoberfläche erheblich größer ist.In the one shown in FIG. 4 illustrated embodiment is the proportion of the liquid metal in the formation of the ionized gas is considerably greater than in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, there: the contact surface is considerably larger.

Bei einer anderen Ausbildung der flüssigen Anode, von der ein Ausführungsbeispiel in F i g. 5 dargestellt ist, ist eine metallische Hohlscheibe, deren Widerstand, bezogen auf den Widerstand des in ihm enthaltenen Metalls in flüssigem Zustand, sehr groß ist, isoliert in der Düse befestigt und an ein mit Bezug auf die Kathode positives Potential gelegt. Beim Anfahren durchdringt der ionisierte Gasstrahl die Scheibe in ihrer Mitte. Somit wird, wie in den vorstehend beschriebenen Fällen, ein Flüssigkeitsring gebildet. Um eine Dispersion dieses Strahls zur Zeit des Durchdringens der Öffnung zu verhindern, ist die Scheibe mit einem Solenoid 2b umgeben, welches auf den Strahl eine Richtungswirkung ausübt und den Durchdringungsvorgang wirksamer gestaltet.In another embodiment of the liquid anode, one embodiment of which in Fig. 5 is shown, is a metallic hollow disk whose resistance, based on the resistance of the metal it contains in the liquid state, is very large, isolated in the nozzle and attached to a with respect to the cathode positive potential. When starting up, the ionized gas jet penetrates the Disc in their center. Thus, as in the cases described above, a liquid ring is formed. To get a dispersion of this beam at the time of penetration To prevent the opening, the disc is surrounded by a solenoid 2b, which has a directional effect on the beam and makes the penetration process more effective designed.

In F i g. 5 ist die hohle Scheibe 16 zwischen zwei Teilen 12 a und 12 b der Düse angeordnet, wobei die stromaufwärts angeordnete Wandung 16a dieser Scheibe 16 über eine Dichtung 17 isoliert ist. Das flüssige Metall gelangt in den Hohlraum 16c dieser hohlen Scheibe 16 über die Leitung 10 und den Sammelraum 11.In Fig. 5, the hollow disk 16 is arranged between two parts 12 a and 12 b of the nozzle, the upstream wall 16 a of this disk 16 being insulated by a seal 17. The liquid metal reaches the cavity 16c of this hollow disk 16 via the line 10 and the collecting space 11.

Bei dieser Anordnung mit einem Flüssigkeitsring schmilzt im Anfahrzeitpunkt die große Hitze des Strahls, der auf den mittleren Teil der Scheibe 16 auftrifft, zunächst die feste stromaufwärts angeordnete Wand 16a, verdampft die Flüssigkeit im Inneren 16c und schmilzt dann die stromabwärts angeordnete Wand 16b, wonach die Scheibe vollständig durchdrungen ist. Man erhält so gemäß dem vorstehend genannten Prinzip einen verbrauchbaren Düsenhals 12, der von einem Flüssigkeitsring gebildet ist. Die festen äußeren Umrisse, d. h. die stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Wände 16d und 16e des Ringes werden automatisch mit einem geeigneten Anfangsquerschnitt erodiert, sodann folgt deren Verbrauch bis zu dem Punkt, wo ihre Vernichtung genügend groß ist, daß die Flüssigkeit fortlaufend verbraucht werden kann. Die Vernichtung dieser festen Wände stellt keinen Nachteil dar, und die Wände der Düse 4 selbst sind gegen eine Erosion geschützt.In this arrangement with a liquid ring, at the start-up time, the great heat of the jet which strikes the central part of the disk 16 first melts the solid upstream wall 16a, evaporates the liquid inside 16c and then melts the downstream wall 16b, after which the Disc is completely penetrated. In this way, according to the above-mentioned principle, a consumable nozzle neck 12 is obtained, which is formed by a liquid ring. The solid outer contours, ie the upstream and downstream walls 16d and 16e of the ring are automatically eroded with a suitable initial cross-section, then their consumption follows to the point where their destruction is sufficiently great that the liquid can be consumed continuously. The destruction of these solid walls is not a disadvantage and the walls of the nozzle 4 themselves are protected against erosion.

In F i g. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem die Düse selbst die den Flüssigkeitsring tragende Scheibe bildet. Diese Scheibe 17 wird von dem stromaufwärts gerichteten Teil einer Hülle mit zwei Wandungen 8 a und 8 b gebildet, welche die Ionisationskammer 6 umgeben; sie begrenzen einen Hohlraum 8 c, der mit flüssigem Metall entsprechend den vorstehend genannten Beispielen gefüllt ist. Die ringsumlaufende Öffnung 18, die im mittleren Teil der Scheibe 17 vorgesehen ist, beispielsweise dadurch, daß die Wandungen 8 a und 8 b, wie im Beispiel der F i g. 5 zunächst zusammenhängen, bildet einen Flüssigkeitsring, der weiterhin, wie vorstehend erwähnt, als verbrauchbarer Hals 12 für die Düse ausgebildet ist. Diese Anordnung gestattet es noch besser, die Strömung kanalartig auszubilden, da die mittlere Elektrode 1 immer sehr viel näher an der Flüssigkeit ist als das Metall der Düse, auch dann, wenn letztere verbraucht ist.In Fig. 6 shows a further exemplary embodiment in which the nozzle itself forms the disc carrying the liquid ring. This disc 17 is of the upstream part of a shell with two walls 8 a and 8 b formed, which surround the ionization chamber 6; they limit you Cavity 8 c, the one with liquid metal according to the above examples is filled. The circumferential opening 18, which is in the middle part of the disk 17 is provided, for example, in that the walls 8 a and 8 b, as in the example the F i g. 5 initially related, forms a liquid ring, which continues to as mentioned above, is designed as a consumable neck 12 for the nozzle. This arrangement makes it even better to design the flow like a channel, since the middle electrode 1 is always much closer to the liquid than the metal the nozzle, even when the latter is used up.

Die Einrichtungen nach den F i g. 5 und 6 besitzen den Vorteil, daß bei ihnen jegliche Erosion der festen Düse noch viel sicherer als bei den Einrichtungen nach den vorhergehenden Figuren vermieden wird, da das Profil der Öffnung, welches von dem ionisierten Strahl selbst gebildet wird, keine Verbindung mit der festen Düse hat, deren Wände somit eindeutig viel weiter vom Strahl entfernt sind.The facilities according to FIGS. 5 and 6 have the advantage that with them any erosion of the fixed nozzle is much safer than with the facilities is avoided according to the previous figures, since the profile of the opening, which formed by the ionized beam itself, no connection with the solid Nozzle, the walls of which are clearly much further away from the jet.

Mit den an Hand der F i g. 2 und 6 beschriebenen flüssigen Anoden kann eine Kathode bekannter Bauart verwendet werden. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß ein geringer Verbrauch stattfindet, der durch eine automatisch arbeitende Vorschubeinrichtung kompensiert werden kann, die etwa den Vorschubvorrichtungen entspricht, wie sie beispielsweise bei elektrischen Bogenbeleuchtungen verwendet werden.With the on the basis of FIG. 2 and 6 described liquid anodes a cathode of known type can be used. However, care must be taken be that a low consumption takes place, due to an automatically operating Feed device can be compensated, such as the feed devices corresponds to how it is used, for example, in electrical arc lighting will.

Vorzugsweise wird jedoch eine hohle Kathode verwendet, wie sie in F i g. 7 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kathode 1 entlang ihrer Achse mit einem Kanal 19 versehen, der mit der zu verbrauchenden Flüssigkeit gespeist wird. Ebenso wie bei den Anoden besitzt das die Kathode 1 bildende Metall einen sehr viel größeren Widerstand als die Flüssigkeit, und letzteres bildet am Ausgang des Kanals 19 einen Meniskus 20, welcher den aktiven Teil der Kathode darstellt. Der Lichtbogen oder die Funken werden zwischen diesem Meniskus 20 und der Anode gebildet. Man vermeidet somit den Verbrauch von Metall, wie es vorstehend für die Anoden erläutert wurde, und die verdampfte Flüssigkeit arbeitet bei der Emission des ionisierten Gases mit. Darüber hinaus begünstigt die beschriebene Ausbildung die Bildung eines nicht dargestellten Kraters in dem Meniskus 20.Preferably, however, a hollow cathode is used as shown in FIG. 7 is shown. In this embodiment, the cathode 1 is provided along its axis with a channel 19 which is fed with the liquid to be consumed. As with the anodes, the metal forming the cathode 1 has a much greater resistance than the liquid, and the latter forms a meniscus 20 at the outlet of the channel 19, which is the active part of the cathode. The arc or sparks are formed between this meniscus 20 and the anode. This avoids the consumption of metal, as explained above for the anodes, and the vaporized liquid contributes to the emission of the ionized gas. In addition, the described design favors the formation of a crater (not shown) in the meniscus 20.

Die F i g. 8 bis 10 zeigen beispielsweise verschiedene Anwendungen der verbrauchbaren flüssigen Elektroden für einen elektrothermischen Strahlantrieb, in dem ein oder mehrere Vortriebsmittel verwendet werden, beispielsweise Lithiumhydrid oder Wasserstoff und Lithium. Der schematisch dargestellte Strahlantrieb besitzt im wesentlichen eine Kathode 1, die auf eine Trägerkathode 21 aufgebracht ist, und eine Anode 8, welche die Ionisationskammer 6 und die Kathode 1 umschließt, von der sie durch die Isoliermanschette 5 getrennt ist. Diese Anode 8 ist mit Öffnungen 22 versehen, welche die verbrauchbare Elektrode bilden, beispielsweise nach dem Prinzip der F i g. 2 oder 4, und mit dem Hohlraum 4 a in Verbindung stehen, der über eine öffnung 11 mit flüssigem Vortriebsmittel gespeist ist, wobei die Öffnung 11 in einer Hülle 9 vorgesehen ist, welche diesen Hohlraum begrenzt und die Kathode enthält.The F i g. For example, Figures 8-10 show various applications the consumable liquid electrodes for an electrothermal jet propulsion system, in which one or more propellants are used, for example lithium hydride or hydrogen and lithium. The jet propulsion shown schematically has essentially a cathode 1, which is applied to a carrier cathode 21, and an anode 8, which encloses the ionization chamber 6 and the cathode 1, of the it is separated by the insulating sleeve 5. This anode 8 has openings 22 provided, which form the consumable electrode, for example after Principle of the F i g. 2 or 4, and are connected to the cavity 4 a, the is fed with liquid propellant via an opening 11, the opening 11 is provided in a sheath 9 which delimits this cavity and the cathode contains.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 wird das Lithiumhydrid gleichzeitig in den Hohlraum 4 a der Anode und in die Kathode eingegeben, welche zu diesem Zweck mit einem Kanal 19 entsprechend der Ausbildung nach F i g. 7 ausgestattet ist. Der Kanal 19 ist mittels eines Kanals 23, der in dem Kathodenhalter 21 vorgesehen ist, verlängert.In the embodiment according to FIG. 8 becomes the lithium hydride at the same time entered into the cavity 4 a of the anode and into the cathode, which for this purpose with a channel 19 corresponding to the design according to FIG. 7 is equipped. Of the Channel 19 is by means of a channel 23 which is provided in the cathode holder 21, extended.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann auch auf die Kanäle 19 und 23 verzichtet werden und das Lithiumhydrid nur in den Hohlraum 4 a der Anode angebracht werden, wobei dann die Kathode sowohl mit einer automatisch arbeitenden Vorschubeinrichtung versehen sein kann als auch nicht.As already stated, the channels 19 and 23 can also be dispensed with and the lithium hydride can only be attached to the cavity 4a of the anode, in which case the cathode can be provided with an automatically operating feed device or not.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 ist die Kathode 1 als Vollkathode ausgeführt und der Kathodenhalter durch einen axial verlaufenden Kanal 24 unterbrochen, der in eine Inonisationskammer 6 über Öffnungen 25 mündet. Bei dieser Ausführung wird das flüssige Lithium in den Hohlraum 4 a der Anode eingebracht; der Wasserstoff wird über den Kanal 24 zugeführt, strömt durch die Öffnungen 25 um die Kathode herum und wird bis zu deren Spitze geführt.In the embodiment according to FIG. 9 is the cathode 1 as a full cathode executed and the cathode holder interrupted by an axially extending channel 24, which opens into an ionization chamber 6 via openings 25. In this version the liquid lithium is introduced into the cavity 4 a of the anode; the hydrogen is supplied via the channel 24, flows through the openings 25 around the cathode and is led to the top.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 10 unterscheidet sich von dem nach F i g. 9 lediglich dadurch, daß die Kathode 1 einen axial verlaufenden Kanal 19 enthält, der in dem Kathodenhalter durch einen rohrförmigen Ansatz 23a verlängert ist, um den der Kanal 24 eine ringförmige Öffnung 24 a bestimmt, die mit den Öffnungen 25 in Verbindung steht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das flüssige Lithium gleichzeitig in den Hohlraum 4a der Anode und in den Kanal 23 a, der mit dem Kanal 19 der Kathode in Verbindung steht, eingegeben, während der Wasserstoff durch die ringförmige öffnung 24 a geschickt wird und in die Kammer 6 über die Öffnungen 25 gelangt, wie es bei der Einrichtung nach F i g. 9 beschrieben wurde.The embodiment according to FIG. 10 differs from that according to FIG. 9 only in that the cathode 1 contains an axially extending channel 19 which is extended in the cathode holder by a tubular extension 23a around which the channel 24 defines an annular opening 24a which is in communication with the openings 25. In this exemplary embodiment, the liquid lithium is simultaneously introduced into the cavity 4a of the anode and into the channel 23a, which is in communication with the channel 19 of the cathode, while the hydrogen is sent through the annular opening 24a and into the chamber 6 passes through the openings 25, as is the case with the device according to FIG. 9 was described.

Die verbrauchbaren Elektroden können auch in fester Form ausgeführt werden. Wie bei der Verwendung der verbrauchbaren flüssigen Elektroden sind die Halter der verbrauchbaren Elektroden aus hitzebeständigem und isolierendem Material, zumindestens aus Material mit erhöhtem Widerstand. Sie können hohl ausgeführt und mit einem geeigneten Material gespeist sein, so daß sie in Form von Stäben geringen Durchmessers oder von Drähten, beispielsweise aus Lithium oder Natrium, bestehen. Diese Stäbe werden in Führungen auf die Ionisationskammer zubewegt, die in der Kathode und in der Anode oder der Düse angeordnet sind, und zwar mit einer geeigneten Geschwindigkeit durch ein geeignetes Zuführungssystem.The consumable electrodes can also be made in solid form will. As with using the consumable liquid electrodes, the Consumable electrode holder made of heat-resistant and insulating material, at least made of material with increased resistance. They can be run and hollow be fed with a suitable material so that they are small in the form of rods Diameter or of wires, for example made of lithium or sodium, exist. These rods are moved towards the ionization chamber in guides, which are in the cathode and disposed in the anode or the nozzle at an appropriate speed through a suitable feeding system.

Die F i g. 11 zeigt schematisch eine Einrichtung mit einer Anode 2 b und einer verbrauchbaren Kathode 1 b in Form eines Stabes oder eines Drahtes. Das Material rückt im Maß seines Verbrauches in Führungen vor, die in der Mitte des Kathodenhalters und im Inneren der Düse 4 angeordnet sind. Die F i g. 12 und 13 zeigen als Ausführungsbeispiele derartige Vorschubeinrichtungen in Verbindung mit einem Draht.The F i g. 11 schematically shows a device with an anode 2 b and a consumable cathode 1 b in the form of a rod or a wire. The material advances as it is consumed in guides in the middle of the cathode holder and inside the nozzle 4 are arranged. the F i g. 12 and 13 show such feed devices as exemplary embodiments in connection with a wire.

In F i g. 12 wird der Draht in' die Ionisationskammer 6 durch Drehen eines Haspels 26 eingebracht. Die Führung erfolgt über einen hohlen Arm 27, der im Punkt 28 mit dem Außenmantel der Düse 4 verbunden ist. Eine Feder 29 hält diesen Arm tangential an dem Drehkreis, den der Haspel beschreibt. Der Motor, der die Welle des Haspels 26 antreibt, besitzt eine einstellbare Drehzahl, so daß die Umfangsgeschwindigkeit und somit der Vorschub konstant gehalten werden können.In Fig. 12 is the wire in 'the ionization chamber 6 by turning a reel 26 introduced. The guidance takes place via a hollow arm 27, the is connected to the outer jacket of the nozzle 4 at point 28. A spring 29 holds it Arm tangential to the turning circle that the reel describes. The motor that drives the shaft of the reel 26 drives, has an adjustable speed, so that the peripheral speed and thus the feed rate can be kept constant.

In F i g. 13 liegen ein oder mehrere Rollenpaare 30 an dem Draht unter Druck an und führen durch Umdrehung mit geeigneter Drehzahl und bei jeweils entgegengesetztem Drehsinn der zu einem Paar gehörenden Rollen den in einem Vorratsbehälter 31 aufgewickelten Draht in die Ionisationskammer 6 ein.In Fig. 13 are one or more pairs of rollers 30 on the wire below Pressure on and lead by rotation at a suitable speed and at the opposite speed in each case Direction of rotation of the rolls belonging to a pair are wound up in a storage container 31 Wire into the ionization chamber 6.

Wenn an Stelle eines Drahtes Stäbe verwendet werden, die aus einzelnen Stabelementen zusammengesetzt sind, dann kann deren automatische Zufuhr durch eine Einrichtung vorgenommen werden, wie sie in F i g. 14 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Vorschub durch zwei angetriebene Rollenpaare 32 vorgenommen, die am Eingang und. am Ausgang einer in der Düse 4 angeordneten Führung vorgesehen sind. Sobald der gerade verwendete Stab 33 eine zwischen den beiden Rollenpaaren angeordnete Führung freigibt, verschiebt sich unter der Wirkung einer Feder 35 ein Riegel 34, der über einen elektrischen Mikroschalter 36 eine einmalige, hin und hergerichtete Translationsbewegung eines Stößels 37 auslöst, welcher den ersten in einem Lager 36 gehaltenen Stab 38 in die Führung einbringt, der durch einen Kolben 40 unter der Wirkung einer Feder oder dem Druck eines neutralen Gases diesen vordersten Stab in die Ladestellung bringt.If instead of a wire rods are used, which are made of individual Rod elements are assembled, then their automatic feed by a Establishment can be made as shown in FIG. 14 is shown. With this one Embodiment, the feed is made by two driven pairs of rollers 32, the one at the entrance and. provided at the outlet of a guide arranged in the nozzle 4 are. As soon as the rod 33 just used one between the two pairs of rollers arranged guide releases, moves under the action of a spring 35 a Latch 34, which has a one-time, back and forth via an electrical microswitch 36 Prepared translational movement of a plunger 37 triggers which the first inserted in a bearing 36 held rod 38 in the guide, the by a piston 40 under the action of a spring or the pressure of a neutral gas these foremost Brings the rod into the loading position.

Das automatische Auswechseln der Stäbe kann auch durch periodische Drehung mit Hilfe eines Mitnehmers (beispielsweise eines Malteserkreuzes) in einer Ebene eines Federgehäuses vorgenommen werden, welches die Stäbe oder eine beliebige andere Einrichtung trägt.The automatic exchange of the bars can also be carried out periodically Rotation with the help of a driver (for example a Maltese cross) in one Level of a spring housing are made, which the rods or any other establishment carries.

Mit den Einrichtungen für die festen verbrauchbaren Elektroden muß eine Regeleinrichtung für die Vorschubgeschwindigkeit verbunden sein, die in Abhängigkeit von der Zeit, mit der die Elektroden verbraucht werden, arbeitet.With the facilities for the fixed consumable electrodes must a control device for the feed rate may be connected, which depends on from the time the electrodes are consumed works.

Claims

Claims: 1. Electrothermal jet nozzle, in which an arc or spark discharge burns in an ionization chamber between a first electrode arranged opposite a nozzle and a second electrode, which forms at least part of the surface of the ionization chamber and / or the nozzle, and a discharge into the Ionization chamber ionized gas that emerges through the nozzle with the formation of a jet, da = characterized in that the part of the second electrode (2) (focal point) acted upon by the discharge consists of a substance which evaporates during the discharge and is subsequently supplied according to its consumption consists. 2. Jet nozzle according to Claim 1, in which the gas introduced into the ionization chamber has a low molecular weight, characterized in that the subsequently supplied substance has the lowest possible molecular weight. 3. Jet nozzle according to claim 2, characterized in that the substance is an alkali metal or alkali metal hydride. . 4. Jet nozzle according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the subsequently supplied substance is pasty or liquid prior to evaporation. 5. Jet nozzle according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the subsequently supplied substance is introduced in the form of a liquid via openings (13, 15) which are arranged on the periphery of one or more cross-sections of the second electrode (2) , and that the substance is supplied under such a pressure that the free surface of the substance in the openings forms a meniscus (2a) which protrudes from the inner wall of the nozzle. 6. Jet nozzle according to claim 5, characterized in that an annular opening (15) is provided. 7. Jet nozzle according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that the second electrode is a hollow disk (16) made of a metal with a high electrical resistivity and whose cavity is arranged transversely to the jet direction and fills the nozzle cross-section before the jet nozzle is started up is fed with the substance in the liquid state and which is pierced by the ionized gas jet when the device is started up. B. jet nozzle according to claim 7, characterized in that a magnetic coil (2b) surrounds the disc (16). 9. Jet nozzle according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the ionization chamber (6) is double-walled, and that the cavity (8e) between the walls (8 a, 8 d) has a coaxial to the axis of the ionization chamber, has the ring opening (18) surrounding the jet outlet opening, through which the subsequently supplied substance emerges. 10. Jet nozzle according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the part of the first electrode (1) acted upon by the discharge consists of a substance which evaporates during the discharge and is subsequently supplied according to its consumption. 11. Jet nozzle according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the substance supplied is solid and is supplied in the form of one or more elements (33) of the second and optionally also the first electrode in a controllable manner. Publications considered: Ber. German Ceram. Ges., Vol. 39, 1962, H.

2, pages 115 to 122; Technical review, 1963, No. 13, p. 33.