DE1244268B - Funkenstreckenschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES VMV®& PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 21c-35/08

Nummer: 1244268

Aktenzeichen: G 43241 VIII d/21 c

1 244 268 Anmeldetag: 1.April 1965

Auslegetag: 13. Juli 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Funkenstreckenschalter zum Schalten hoher Spannungen und Ströme durch Einleiten einer Entladung zwischen zwei in einem evakuierten Gefäß mit festem Abstand angeordneten Kontakten und insbesondere zum Betreiben mit Wechselstrom über große Zeitspannen hinweg.

In der USA.-Patentschrift 3 087 092 ist ein Funkenstreckenschalter mit zwei Kontakten aus gasfreiem Metall beschrieben, die in einem auf einen Druck von IO^-5 mm Hg oder weniger evakuierten Gefäß angeordnet sind. Er enthält eine Zündeinrichtung aus mit Gas beladenem Titan, die eine Funkenzündstrecke aufweist, über die leicht eine Entladung eingeleitet werden kann. Dabei strömt Gas aus dem Metall, das ionisiert wird, und die ionisierten Partikel werden in die Funkenstrecke zwischen den _ Kontakten getrieben, wodurch die Funkenstrecke mit Hilfe der an den Kontakten liegenden Hochspannung gezündet wird. Nach Beendigung der Entladung wird die Funkenstrecke auf Grund der Diffusion des Kontaktmaterials und auf Grund der Absorption des Gases durch das Metall der Zündelektrode und des verdampften Kontaktmaterials schnell gesäubert, so daß die hohe Durchschlagsfestigkeit der Ursprunglieh evakuierten Funkenstrecke wiederhergestellt ist. Bis zu einer neuen Einleitung der Entladung durch die Zündelektrode kann die Funkenstrecke hohen Spannungen widerstehen.

Während des üblichen Herstellungsverfahrens wird der Funkenstreckenschalter durch Ausheizen bei einer Temperatur von mindestens 400° C, was von dem verwendeten harten Glas oder keramischen Material abhängt, evakuiert. Nach dem Ausheizen wird die Zündelektrode bei einer Temperatur von etwa 1000° C entgast, die mittels einer von Strom durchflossenen Heizwicklung hergestellt wird. Nach der Entgasung wird, während sich die Zündelektrode langsam abkühlt, Wasserstoff eingeleitet. Dabei wird vom Titan Wasserstoff aufgenommen, d. h., die Zündelektrode wird langsam beladen. Anschließend wird das Gefäß bei einer mäßigen Temperatur von 200° C nochmals ausgeheizt, wobei einerseits ein beträchtlicher Teil des von den Elektroden und den Wänden des Gefäßes absorbierten Gases entfernt wird, während andererseits die Temperatur nicht ausreicht, um wahrnehmbare Mengen Wasserstoff von der Zündelektrode zu lösen. Nach dem Abkühlen und dem Abbrennen eines Bogens bei geringem Strom und hoher Spannung wird das Gefäß luftdicht verschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funkenstreckenschalter

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:
James Martin Lafferty,
Schenectady, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. April 1964 (357 090) - -

Zündelektrodenanordnung der bekannten Funkenstreckenschalter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zündelektrode eines Funkenstreckenschalters, dessen Kontakte in einem evakuierten Gefäß angeordnet sind, erfindungsgemäß aus einem Keramikkörper besteht, dessen Oberfläche mit zwei Metallschichten von hohem Fläche-Volumen-Verhältnis und hoher Dissoziationstemperatur, insbesondere aus Yttrium, Erbium, Holmium, Lutetium, Dysprosium, Thulium, Scandium oder deren Legierungen, derart belegt ist, daß zwei gegenüberliegende, voneinander getrennte Metall-Keramik-Grenzflächen entstehen, zwischen denen beim Anlegen einer Spannung ein Zündfunken erzeugt wird, durch den geladene Teilchen in die Hauptfunkenstrecke eingeleitet werden.

Zwischen den Metallschichten und dein Keramikkörper können Zwischenschichten aus beispielsweise Molybdän vorgesehen sein, die ein Abblättern der Metallschichten verhindern. Die Zündelektrode ist vorzugsweise zylindrisch und konzentrisch innerhalb eines der beiden Kontakte angeordnet.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in an sich bekannter Weise an einem der Kontakte ein leitender Zylinder und an diesem konzentrisch die Zündelektrode angebracht, wobei die Zündfunkenstrecke in der Hauptfunkenstrecke liegt. Hierdurch ist ein besonders schnelles Einleiten des im Zündfunken gebildeten ionisierten Plasmas in die Hauptfunkenstrecke möglich.

Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren, welche im wesentlichen dem bekannten Funken-

709 610/379

Streckenschalter nach der genannten USA.-Patentschrift 3 087 092 entsprechen, im einzelnen beschrieben. Die

F i g. 1 und 2 sind Schnitte durch einen Funkenstreckenschalter gemäß der Erfindung.

Der Funkstreckenschalter nach der F i g. 1 enthält ein gasdichtes, aus Isoliermaterial bestehendes Gefäß 1, das aus einer unteren, in der Art eines Flansches verlaufenden, scheibenförmigen Bodenplatte 2, einem zylindrischen Mittelstück 3 und einer oberen Deckplatte 4 zusammengesetzt ist. Die Bodenplatte enthält einen mit ihr aus einem Stück bestehenden, vorspringenden Keramikkörper 5, der einen Teil der Zündelektrode dieses Geräts darstellt. Zwei Kontakte 6 und 7 sind innerhalb des Gefäßes 1 voneinander mit Abstand angebracht. Sie bilden die Hauptfunkenstrecke 8. Der kathodische Kontakt 6 enthält einen teilweisen zylindrischen Abschnitt, dessen eines Ende bis auf eine Bohrung abgedeckt ist. Die Bohrung im Kontakt 6 ist in ihrem oberen Teil nach außen hin abgeschrägt, so daß sie aus einem zylindrischen Teil 9 und einem konischen Teil 10 besteht. Der Kontakt 6 ist auf den nach innen vorspringenden Keramikkörper 5 aufgesetzt und schmiegt sich diesem fest an. Das innere Ende des Keramikkörpers 5 ist kappenartig mit einer Metallscheibe 11 abgedeckt, deren Durchmesser etwas größer als der des Keramikkörpers 5 ist. An die Metallscheibe ist eine Zuleitung 12 angeschweißt, angelötet oder sonst irgendwie befestigt und durch eine Öffnung in der Bodenplatte 2 zur Außenseite des Gefäßes 1 geführt. Diejenige Seite der Kappe 11, die mit dem Keramikkörper 5 in Berührung steht, ist durch einen Metall-Isolator-Kitt fest mit dem Keramikkörper 5 verbunden, damit das Gefäß 1 vakuumdicht bleibt. Der Kontakt ist innerhalb des Gefäßes 1 auf die innere Seite einer ringförmigen Scheibe 13 aus Kupfer aufgesetzt, die ihrerseits auf der ringförmigen, nach oben flanschartig verlaufenden Bodenplatte ruht. Die Scheibe 13 ist bei 14 mit der Bodenplatte 2 und bei 15 aus Kupfer mit der einen Seite des zylindrischen Mittelstückes 3 verbunden und fest mit diesen verkittet. Die mit einer öffnung versehene Deckplatte 4 ist in ähnlicher Weise mit dem anderen Ende des zylindrischen Mittelstükkes 3 verbunden. Der anodische Kontakt 7 ist innerhalb des Gefäßes 1 an einer Halterung 16 befestigt, welche durch eine mittlere öffnung in der Deckplatte 4 geführt und mit dieser verschweißt, verlötet oder sonst irgendwie fest verkittet ist.

Die Halterung 16 trägt auch einen halbzylindrischen Metallschirm 16, dessen offenes Ende zur Vermeidung von Lichtbogenbildungen umgebördelt ist. Er erstreckt sich bis über die Hauptfunkenstrecke zwischen Kontakten 6 und 7, und das von diesen zerstäubte oder verdampfte Metall von den inneren Oberflächen des zylindrischen Mittelstückes 3 des Gefäßes 1 abzuhalten, wodurch dessen isolierende Eigenschaften zerstört wurden.

Erfindunggemäß ist der innerste zylindrische Teil 18 des nach innen vorstehenden Keramikkörpers 5 mit einer dünnen Metallschicht 19 belegt, wobei das Metall aktive Gase, wie Wasserstoff, stark absorbiert und eine große Menge dieser Gase auch dann nicht abgibt, wenn es auf viel höhere Temperaturen erhitzt wird, wie es bisher möglich war. Aktive Gase werden z. B. von Yttrium und Erbium absorbiert, und wenn es sich um Wasserstoff handelt, dann werden im Metall Hydride gebildet, die im Vakuum auf 450° C

erhitzt werden können, ohne daß ein spürbarer Verlust an Wasserstoff eintritt. Durch die Wahl eines solchen Metalls wird die Verwendung eines Heizgeräts in der Zündanordnung umgangen, so daß die üblichen Evakuierungsschritte unternommen werden können, ohne daß nach dem Ausheizen zusätzlich Wasserstoff eingeleitet werden muß. Bei der Herstellung des Funkenstreckenschalters wird also die Metallschicht 19 mit Wasserstoff beladen und anschließend

ίο wird das Gefäß evakuiert und ausgeheizt. Auf Grund der Verwendung dieser besonderen Metalle wird auch beim Ausheizen der Wasserstoff nicht aus dem Metall herausgelöst, und es sind keine weiteren Schritte wie bisher notwendig. Während Yttrium und Erbium vorzuziehen sind, sind auch Helmium, Lutetium, Dysprosium, Thulium und Scandium geeignet.

Die Metallschichten können manchmal abblättern, besonders wenn dicke Schichten benötigt werden. Daher kann vorzugsweise eine Zwischenschicht aus beispielsweise Molybdän zwischen den Metallschichten und dem Keramikkörper eingebettet werden, an der das Metall gut anhaftet.

Nach dem Anbringen der Metallschicht 19 wird eine Kerbe 20 in den ganzen Umfang des zylindrisehen Teils 18 geschnitten, wobei das Metall an dieser Stelle beseitigt wird, bis die isolierende Keramikschicht durchkommt. Die Lage der Kerbe 20 wird so gewählt, daß nach Aufsetzen des Kontaktes 6 auf den Keramikkörper 5 der Übergangspunkt vom zylindrischen Teil der Bohrung 9 in den konischen Teil 10 der Bohrung etwas unterhalb der unteren Kante der Kerbe 20 liegt.

Die Bodenplatte 2 und das Zwischenstück 3 des Gefäßes können aus irgendeinem gasdichten Isoliermaterial hergestellt sein, das gasdicht mit den Metallkontakten verkittet werden kann.

Die Kontakte 6 und 7 bestehen aus Kupfer, das nahezu frei von gasförmigen und auch von solchen Verunreinigungen ist, die durch Zerfall gasförmige Produkte bilden können. Das Kupfer wird dazu einem Standardtest unterworfen, bei dem es in eine evakuierte Kammer von einigen Litern Inhalt eingeführt und anschließend durch mehrmalige Lichtbogenbildung starker Erosion unterworfen wird. Dies geschieht

z. B. mit einer Spannungsquelle üblicher Leistung bei einem Strom von 100 Ampere oder mehr, wobei der Druck in der Kammer einige Perioden nach der Lichtbogenbildung nicht wesentlich über seinen Ausgangswert steigen darf, auch wenn er anfangs IO^-5 mm Hg oder weniger beträgt und weder Getter noch Pumpen vorhanden sind. Das Kontaktmaterial darf also nur weniger als IO^-6 Atomteile aller Gase zusammen enthalten.

Die Scheibe 13 und die Halterung 16 brauchen dieser strengen Forderung nicht zu genügen, da sie nicht mit einem elektrischen Bogen in Berührung kommen und daher kaum Quellen für vakuumverderbende Gase sind. Trotzdem sollten auch sie aus völlig sauerstofffreiem Kupfer bestehen, da der FunkenstreckenschaI-ter bei der Herstellung bei höheren Temperaturen mit Wasserstoff gefüllt wird und vermieden werden sollte, bei höheren Temperaturen Sauerstoff als Verunreinigung in einem Stoff zu haben, der einer Wasserstoffatmosphäre unterworfen wird.
Bei der Herstellung des Funkenstreckenschalters gemäß der F i g. 1 wird zunächst der zylindrische Keramikkörper 5 mit einem Metall gemäß der Erfindung, z.B. durch Aufdampfen im Vakuum oder

durch Bestreichen mit einem geeigneten Metallhydrid und Einbrennen, belegt, und anschließend wird die Kerbe 20 eingeschnitten. Die Metallschicht 19 kann Dicken zwischen etwa 0,025 und 0,25 mm haben. Die Dicke der Metallschicht hängt nur davon ab, wie oft das Gerät gezündet werden soll. Sind bei einem bestimmten Verwendungszweck nur ein oder zwei Zündungen erforderlich, dann kann die Metallschicht ganz dünn sein. Wenn sie dagegen einigen tausend Zündungen standhalten soll, dann sollte die obere Grenze des genannten Bereichs genommen werden. Die Metallschicht dient als Wasserstoffquelle, d.h., ihre Dicke ist von der Wasserstoffmenge, die darin gespeichert ist, abhängig.

Beim Zusammenbau des Gefäßes nach der F i g. 1 wird die Kathodenanordnung, die den Kontakt 6 und die Scheibe 13 enthält, zusammengesetzt und auf den beschichteten Keramikkörper 5 aufgesetzt. Nach genauer Einstellung des Kontaktes gegenüber der Kerbe 20 werden die Metallscheibe 11 und die leitende Verbindung 12 in die richtige Lage gebracht, wobei die Metallscheibe 11 auf die obere Oberfläche des Keramikkörpers 5 aufgelötet wird. Anschließend wird die Anodenanordnung zusammengesetzt, die den Kontakt 7, die Halterung 16, den Metallschirm 17 und die obere Deckplatte 4 enthält. Daraufhin werden die Anodenanordnung, die Kathodenanordnung und das zylindrische Mittelstück 3 mit Hilfe geeigneter Lötringe oder metallischer Schichten zwischen Metall und Keramik miteinander verbunden. Dann wird alles zusammen in einen Lötofen eingeführt und in einer Wasserstoffatmosphäre auf etwa 850° C erhitzt, um die Lötstellen zwischen den einzelnen Bauteilen hermetisch abzudichten. Anschließend wird der Funkenstreckenschalter auf etwa 450° C abgekühlt, wobei der Wasserstoff innerhalb des Gefäßes von der Metallschicht 19 absorbiert wird. Die Wasserstoffatmosphäre wird dann entfernt, der Funkenstreckenschalter bei etwa 450° C ausgeheizt und durch die Öffnung 24 auf IO^-5 mm Hg oder weniger, vorzugsweise auf unter IO^-6 mm Hg, evakuiert. Danach wird die Öffnung 24 abgedichtet.

Auf diese Art wird also ein zweimaliges Ausheizen vermieden, und der Funkenstreckenschalter kann außerdem bei einer Temperatur ausgeheizt werden, die um 250° C über der höchsten Temperatur liegt, die bisher während des zweiten Ausheizschrittes erlaubt war. Das Verfahren ist also vereinfacht worden, und es können weit höher evakuierte Schaltröhren hergestellt werden, wobei der Herstellungsprozeß billiger und schneller als bisher ist.

Der Funkenstreckenschalter nach der F i g. 1 besitzt eine im Vakuum befindliche Hauptfunkenstrecke. Daher muß der Druck bei IO^-5 mm Hg oder weniger liegen und darf während des Betriebs nicht ansteigen. Dazu sind die Kontakte auch aus gasfreiem Kupfer hergestellt. Jede Druckerhöhung im Gefäß 1 hat nämlich die Anwesenheit von ionisierbaren Gasen zur Folge, die während des Zündvorgangs innerhalb des Geräts ionisiert werden. Nach der Löschung der Entladung zwischen den Kontakten der Hauptfunkenstrecke müssen die ionisierten Gase jedoch beseitigt werden, damit die Funkenstrecke ihre alte Durchschlagsfestigkeit wiedererlangt. Die gasförmigen Ionen kondensieren aber nicht wie die Kupferionen von den Kontakten auf dem Schirm (die Kupferionen bilden zusammen mit Elektronen das Bogenplasma), und daher hängt die Erholungszeit des Ge-

räts in hohem Maße vom Druck ab. Empirisch wurde ermittelt, daß bei Erhöhung des Druckes über IO^-5 mm Hg die Erholungszeit über 1 msec steigt, was in den meisten Fällen bei oftmaligen Zündvorgängen nicht mehr annehmbar ist.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Kupferkontakten besteht darin, daß während der Lichtbogenbildung Metall von den Kontakten verdampft und auf den Wänden des Gefäßes niedergeschlagen

ο wird, wobei das Kupfer alle gasförmigen Verunreinigungen einfängt, die sich während des Betriebs bilden können.

Während des Betriebs der Funkenstreckenschalter nach der F i g. 1 wirkt die Metallschicht 19 auf dem zylindrischen Teil 18 des vorspringenden Keramikkörpers 5 als Zündelektrode. Dazu ist eine Zündschaltung, die wie üblich einen geeigneten Kondensator mit einer Vorrichtung, die diesen lädt oder entlädt, oder einen Impulswandler oder eine entsprechende Vorrichtung enthalten kann, zwischen die Leitung 12 und die Scheibe 13 geschaltet. Die Spannung, die geschaltet werden soll, liegt zwischen der oberen Deckplatte 4 und der Scheibe 13. Der besondere Aufbau des Funkenstreckenschalters nach der Fig. 1 ist so getroffen, daß der Funkenstreckenschalter in einen zylindrischen Hohlraum eingeführt und die Scheibe 13 mittels der Bohrungen 22 mit einem metallischen Bauteil verschraubt werden kann. In ähnlicher Weise kann der andere Kontakt über

ο eine in die Bohrung 23 in der Halterung 16 eingeführte Schraube angeschlossen werden.

Beim Betrieb liegen Hochspannungen von beispielsweise 3 bis 100 kV zwischen den Kontakten 6 und 7, die sich mit großer Genauigkeit und Zeitkonstanz über die Kontakte 6 und 7 zu einer vorgegebenen Zeit entladen sollen, wozu zwischen den Kontakt 6 und die Zündelektrode 19 eine Zündspannung von beispielsweise 50 V bis 10 kV angelegt wird, wobei die Zündelektrode positiv gegen-

j über dem Kontakt 6 ist. Nach Anlegen einer Zündspannung an die Zündelektrode 19 bildet er über der Kerbe 20 eine Funkenentladung. Diese verursacht eine Erwärmung der Metallschicht 19, wodurch. Wasserstoff oder ein anderes aktives Gas in die

) Nachbarschaft des Bogens strömt. Der Wasserstoff wird ionisiert, und zwischen den gegenüberliegenden Kanten der Kerbe 20 entsteht ein hochleitender Bogen. Wegen der mit dem Bogen verknüpften magnetischen Kräfte wird dieser sehr schnell nach oben

) entlang des konischen Teils des Kontaktes 6 getrieben, bis er dessen Ende erreicht und ein Kathodenfleck längs des mit der Oberfläche des Kontaktes 7 parallelen Teils des Kontaktes 6 gebildet wird. Da das elektrische Feld zwischen den Kontakten sehr

ι viel größer ist als das von der Zündspannung an der Zündelektrode 19 erzeugte, wird der Bogen auf den Kontakt 7 übertragen, so daß die Hauptfunkenstrecke durchschlägt und hohe Ströme führt, die nur durch die äußeren Schaltkreise begrenzt sind und einige

» tausend Ampere betragen können.

Nachdem der Strom durch die Kontakte 6 und 7 in nützlicher Weise verwendet worden ist, z. B. nach der Entladung einer Reihe von Kondensatoren, nach dem Kurzschließen eines Blitzschlages oder nach dem ersten Nulldurchgang einer hohen Spannung, fällt die Spannung zwischen den Kontakten nahezu auf Null ab, und die Entladung erlischt. Daraufhin verschwinden die normalen Ladungsträger im Gefäß,

Claims (6)

die im wesentlichen Elektronen und ionisierte Kupferatome von den Kontakten sind. Die Ionen diffundieren zu den Kontakten zum Schirm oder zu einer der offenen Seiten oder der Wände des Gefäßes, werden dort entionisiert und aus dem Gefäß entfernt. Die Wasserstoffionen von der Zündfunkenstrecke werden im wesentlichen wieder von der Metallschicht absorbiert, sobald die Entladung von der Zündelektrode auf die Hauptfunkenstrecke übergegangen ist. Da das Gefäß auf einem hohen Vakuum gehalten wird und kaum ionisierbare Gase vorhanden sind, erholt sich die Hauptfunkenstrecke schnell und ist beinahe unmittelbar nach Erlöschen der Entladung zwischen den Kontakten 6 und 7 zu einem weiteren Schaltvorgang bereit. Für Funken-Streckenschalter gemäß der Erfindung liegen die Erholungszeiten zwischen 25 und 100 Mikrosekunden nach Erlöschen der Entladung. Das einzige, was am Funkenstreckenschalter zu verändern ist, wenn sich die zu schaltenden Spannun- ao gen ändern, ist der Abstand der Kontakte, der etwa wie das Quadrat der zu schaltenden Spannung verwandelt werden muß, wie die folgenden Werte zeigen: 3,175 mm bei einer zu schaltenden Spannung von 20 kV, 6.35 mm bei 30 kV und 9,525 mm bei 60 kV. Obwohl die Funkenstreckenschalter zwei ortsfeste Kontakte besitzen, können auch Funkenstreckenschalter vorgesehen sein, die in normalerweise offenen Schaltkreisen liegen und bei denen die Entladung, die mit Hilfe einer Zündfunkenstrecke eingeleitet wird, dadurch gelöscht wird, daß der eine bewegbare Kontakt in direkte Berührung mit dem anderen Kontakt gebracht wird, wie das z. B. bei Unterbrechern oder Wiedereinschaltern üblich ist. In F i g. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Funkenstreckenschalter in einem Herstellungsstadium unmittelbar vor dem Herstellen der Wasserstoffatmosphäre, dem Verlöten der einzelnen Dichtungen und der abschließenden Evakuierung gezeigt. Der Funkenstreckenschalter enthält ein Gefäß 31, das aus zwei mit Mittelöffnungen versehenen Scheiben 32 und 34 und aus einer zylindrischen Seitenwand 33 gebildet ist. Die Scheibe 32 enthält einen leitenden Zylinder 35, der die Zündanordnung und einen Kontakt 36 enthält. Ein weiterer Kontakt 37 ist mit Abstand zum Kontakt 36 im Gefäß 31 angebracht, so daß eine Hauptfunkenstrecke 38 entsteht. Der Kontakt 36 enthält eine ringförmige Scheibe, die z.B. durch Schweißen an dem leitenden Zylinder35 befestigt ist. Die Öffnung im Kontakt 36 ist an ihrem äußersten Teil nach außen hin abgeschrägt, so daß die Bohrung am Ende des Kontaktes den einen inneren zylindrischen Teil 39 und einen äußeren Teil 40 aufweist. Die Zündelektrodenanordnung des Funkenstreckenschalters ist innerhalb des Zylinders 35 und des Kontaktes 36 angebracht und ist vom ZyUnder mittels Federn 41 gehaltert, deren Enden sich eng an die Seitenwände des Zylinders 35 anschmiegen. Die Zündelektrodenanordnung enthält einen Keramikbauteil 43, dessen äußere Oberfläche mit einer dünnen Metallschicht 44 gemäß der Erfindung belegt ist. Am inneren Ende der Zündelektrode ist eine Kappe 45 in gutem elektrischem Kontakt mit der Metall- 6s schicht 44 angebracht. Ein Draht 46 ist angeschweißt oder sonst irgendwie leitend mit der Kappe 45 verbunden, indem er durch den Keramikbauteil 43 hin- durch aus dem Funkenstreckenschalter zum Anschluß an die Zündspannungsquelle herausgeführt ist. Die Stirnseite des Keramikbauteils 43 ist fest mit einer Metallscheibe 47 verschmolzen, durch die der Draht 46 geführt ist. Der Kontakt 47 ist durch einen festen Leiter 48 getragen, der durch die Öffnung in die Scheibe 34 ragt, und über den der Kontakt 37 elektrisch angeschlossen ist. Die mit Mittelöffnungen versehenen Scheiben 32 und 34 sind gegen die Seitenwände 33 durch Dichtungsringe 49 und 50 abgedichtet. Zum Schutz gegen die Ablagerung von erodiertem Elektrodenmaterial an den Seitenwänden 33, die einen Kurzschluß hervorrufen können, ist ein Schirm 51 mit Haltestäben 52 in der Seitenwand 33 befestigt. Außerdem ist noch ein Entlüftungsrohr 53 vorgesehen, damit die Atmosphäre innerhalb des Gefäßes während der Herstellung kontrolliert werden kann. Die F i g. 2 zeigt den Funkenstreckenschalter während einer mittleren Stufe des Herstellungsverfahrens. In dieser Stufe ist das Gefäß 31 bis auf das Entlüftungsrohr 53, den Zylinder 35, den Leiter 48 und die Zündanordnung innerhalb des Zylinders 35 luftdicht abgeschlossen. Auf die zur Abdichtung noch übrig bleibenden Stellen sind Ringe 54 aus einem geeigneten Lötmaterial, z.B. Kupfer-Gold, gelegt, das bei hohen Temperaturen lötet. Dann wird das Gefäß bei gleichzeitiger Einführung von Wasserstoff in einen Lötofen gelegt, der auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird, bei der das Lötmaterial schmilzt, in die entsprechenden Verbindungsstellen fließt und so das Gerät vollständig abdichtet. Bei dem erwähnten Kupfer-Gold-Lötmittel liegt diese Temperatur z. B. bei etwa 850° C. Die Temperatur wird dann auf z. B. etwa 450° C eingestellt, bei der infolge der Verwendung eines Metalls gemäß der Erfindung an Stelle des sonst üblichen Titans für die Metallschicht 44 Wasserstoff aus der umgebenden Atmosphäre vom Metall absorbiert und damit die Zündelektrode beladen wird. Die Atmosphäre wird dann aus dem Lötofen entfernt, und das Gerät wird bei 450° C ausgeheizt. Nach dem Ausheizen und dem Verstellen eines hohen Vakuums wird das Entlüftungsrohr 53 abgeschmolzen und abgedichtet, und das Gefäß wird aus dem Lötofen genommen. Bei dem bekannten Herstellungsverfahren sind zusätzlich Schritte notwendig, um die Zündelektrode mit Wasserstoff zu beladen und nochmals bei 450° C auszuheizen. Bei Verwendung eines Metalls, das die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist, sind diese zusätzlichen Schritte nicht mehr erforderlich. Außerdem werden die inneren Oberflächen des Gefäßes bei Temperaturen ausgeheizt, die mehr als zweimal so groß sind, als bisher nach dem Beladen mit Wasserstoff möglich war. Dadurch ist eine weitaus vollständigere Entfernung absorbierter Gase von den inneren Oberflächen gewährleistet. Patentansprüche:

1. Funkenstreckenschalter mit einer Zündelektrode, dessen Kontakte in einem evakuierten Gefäß angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode aus einem Keramikkörper (5, 18 bzw. 43) besteht, dessen Oberfläche mit zwei Metallschichten (19 bzw. 44) von hohem Fläche-Volumen-Verhältnis und hoher Dissoziationstemperatur, insbesondere aus

Yttrium, Erbium, Holmium, Lutetium, Dysprosium, Thulium, Scandium oder deren Legierungen, derart belegt ist, daß zwei gegenüberliegende, voneinander getrennte Metall-Keramik-Grenzflächen entstehen, zwischen denen beim Anlegen einer Spannung ein Zündfunken erzeugt wird, durch den geladene Teilchen in die Hauptfunkenstrecke eingeleitet werden.

2. Funkenstreckenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Metallschichten (19 bzw. 44) und dem Keramikkörper (5, 18, 43) eine Zwischenschicht aus Molybdän eingebettet ist.

3. Funkenstreckenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziindelektrode konzentrisch innerhalb eines der beiden Kontakte angeordnet ist.

4. Funkenstreckenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (5,18, 43) zylindrisch ist und an seiner Umfangsfläche die beiden Metallschichten ausgebildet sind.

5. Funkenstreckenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (5) in einer Mittelbohrung (10) eines der Kontakte angeordnet ist und sich die Bohrung (10) von der Zündfunkenstrecke an in Richtung der Hauptfunkenstrecke erweitert.

6. Funkenstreckenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Kontakte (36) ein leitender Zylinder (35) und in diesem konzentrisch die Zündelektrode (43-47) angebracht ist und die Zündfunkenstrecke in der Hauptfunkenstrecke liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 610/379 7.67 © Bundesdruckerei Berlin