DE1489859A1 - Wasserstoff-Thyratron - Google Patents

Description

DR. MULLER-BORg DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ PATENTANWÄLTE

U89859

24. November 1965 Kl/GÖ - E 268

English Electric Valve Company Limited English. Electric House / Stand London V.C.2 / England

Wasserstoff-Thyratron

Priorität: Großbritannien vom 27. 11. 1964 Nr. 48 296/64

Die Erfindung betrifft Wasserstoff-Thyratrons. Bei bekannten Wasserstoff-Thyratrons besteht ein Problem darin, daß bei hohen Betriebsströmen die Elektroden räumlich groß sein müssen, damit die erzeugte Wärme abgegeben werden kann. Hohe Strombelastbarkeit und geringe Baugröße sind daher zwei einander widersprechende Forderungen.

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Ziel der Erfindung ist ein Wasserstoff-Thyratron, das "bei gegebener Baugröße relativ hohe Betriebsströme zuläßt. Gemäß der Erfindung weist ein Wasserstoff-Thyratron einen von einem Metallgehäuse umschlossenen Hohlraum auf, der eine Katode, ein Gitter und eine Anode enthält, wobei die Katode oder das Gitter direkt-mit dem Gehäuse verbunden ist. Vorzugsweise ist die Anode zylindrisch und der Hohlraum weist eine zylindrische Erweiterung auf, die einen etwas größeren Durchmesser als die Anode hat und diese enthält. Die Verbindung zwischen dieser Erweiterung und dem übrigen Hohlraum erfolgt dabei durch einen relativ kleinen Schlitz. Die Erfindung schafft so eine Wärmeableitung für das Gitter oder die Katode in Form des direkt damit verbunden Gehäuses. Darüber hinaus wird "bei der bevorzugten Ausführungsform die Wärmeableitung von der Anode stark durch das großflächig benachbarte Metallgehäuse gefördert.

Vorzugsweise enthält das Gitter einen Metallstab, der unmittelbar über dem Schlitz angebracht ist und mit diesem fluchtet. Die Katode hat geeigneterweise zylindrische Form und ist parallel zu dem genannten Gitterstab und Schlitz auf der von dem Schlitz abliegenden Seite des Stabes angeordnet. Zwischen dem

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Gitter und der Katode kann eine mit dem Gehäuse aus einem Stück bestehende Platte angeordnet werden, die eine mit der Katode und dem Gitterstab fluchtende Öffnung aufweist.

Anstelle der Platte mit Öffnung kann eine Wärmeabschirmung in Form einer Anordnung von Schirmplatten, die die Katode umgeben und eine Öffnung haben, zwischen Katode und Gitter gebildet werden.

Vorzugsweise hat das Gehäuse außen einen Flansch, mit dem es durch Schrauben oder in anderer Weise gut wärmeleitend mit einer Wärmeableitvorrichtung verbunden werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eineim Schnitt dargestellte Frontansicht eines erfindungsgemäßen Thyratrons.

Fig. 2 ist eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Thyratrons gemäß der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine im Schnitt dargestellte Frontansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und _909821/0379

Fig. 4 ist eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Thyratrons nach lig. 3.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Thyratron hat ein Metallgehäuse 1, das einen mit Wasserstoff gefüllten Hohlraum 2 umschließt. Die Anode enthält einen vollen Metallzylinder 3 mit einem stabförmigen Außenverbinder 4, der mit zwei hohlzylindrisehen Keramikisolatoren 5 und 6 im Gehäuse 1 montiert ist. Der Anodenzylinder 3 wird von einer zylindrischen Kammer 7 umschlossen, deren Durchmesser so klein wie praktisch möglich ist "bei Berücksichtigung der Tatsache, daß der Abstand des Gehäuses 1 von der Anode groß genug sein muß, um dem Spannungsabfall zwischen Katode und Anode zu genügen, da das Gehäuse 1 auf Katodenpotential liegt, wie aus dem nachstehenden Text offenbar wird.

Eine schlitzförmige öffnung 8 stellt die Verbindung zwischen der Kammer 7 und dem übrigen Teil des Hohlraums 2 her. Unmittelbar unter dieser öffnung befindet sich ein zylindrischer Metallstab 9» d-er das Gitter des Thyratrons bildet. Die Außenverbindung des Gitters erfolgt durch einen Leiter 10, der durch einen als Isolator dienenden keramischen Hohlzylinder 11 herausgeführt wird. Eine/fcusätzliche isolierende Halterung für das Gitter ist an seinem anderen Ende

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vorgesehen.

Die Katode des Thyratrons ist mit 12 bezeichnet, hat zylindrische Porm und ist unter dem Stab 9 Hohlraum 2 angeordnet. Sie wird an ihrem einen Ende durch eine elektrische und mechanische Verbindung mit der Wandung des Gehäuses 1 und am anderen Ende durch einen Leiter 13» der in einem hohlen keramischen Isolator 14 durch die Gehäusewandung geführt ist, gehaltert. Ein Katodenheizer liegt zwischen Leiter 13 und Gehäuse 1. Ein Wärmeschirm 19 umgibt die Katode 12 mit Ausnahme einer schlitzartigen Öffnung auf der zum Gitter hin gelegenen Seite.

Um Verluste der WasserstoffatmoSphäre innerhalb des Hohlraums auszugleichen, ist ein Wasserstoffreservoir 15 in 3?orm eines zylindrisch gebogenen Titanstreifens vorgesehen, der bei der Herstellung mit absorbierten Wasserstoff gesättigt wird. Im Betrieb des Thyratrons wird der Streifen von' Strom durchflossen, um ihn aufzuheizen und die erforderliche Gaskonzentration durch Verdampfung eines Teils des vom Titan absorbierten Wasserstoffs aufrechtzuerhalten.

Zum Zweck der Wärmeabschirmung ist eine mit dem Gehäuse 1 aus einem Stücke bestehende Platte 16 zwischen Katode und Gitter angeordnet, die eine Öffnung aufweist, um die Entladung zu ermögelichen.

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Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungs— form der Erfindung, "bei der das Gehäuse 1 nicht auf Katoden-, sondern auf Gitterpotential liegt. Die Grundanordnung des Thyratrons nach Fig. 3 und 4 ist die gleiche wie nach Fig. 1 und 2, was die Anode und die allgemeine Anordnung von Gitter und Katode anbetrifft, man kann jedoch erkennen, daß der Gittersteg 9 direkt mit dem Gehäuse 1 durch Verschweißen mit dem Flansch 18, der die Schlitzöffnung 8 definiert, verbunden ist. Das Gitter hat bei dieser Ausführungsform keine Außenverbindung. Im Betrieb wird ά».? gesamte Thyratronkörper auf Gitterpotential gehalten und es sind Mittel vorgesehen, dieses Potential in Übereinstimmung mit dem erforderlichen Gitterpotential zu verändern.

Bei dieser Ausführungsform sind die Katοdenverbinduigs leitungen, von denen eine bei 13 dargestellt ist, beide durch das Gehäuse 1 heraus ge führt und durch keramische Isolatoren wie 14 von diesem isoliert;. Statt einer Innenplatte 16 mit öffnung wie nach Fig. ist eine Wärmeabschirmung aus einer Anordnung 19 von Schirmplatten vorgesehen, die so montiert sind, daß sie die Katode 12 umschließen. Zwischen Katode und Gitter befindet sich eine öffnung 20 in der Wärmeabschirmung.

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Claims (6)

U89859 Patentansprüche

1. j Wasserstoff— Thyratron für hohen Betriebsstrom mit einer Wärmeableitung für die Kühlung der Katode oder des Gitters, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabieitung durch das Metallgehäuse (1) gebildet wird, welches einen mit Wasserstoff gefüllten Hohlraum (2) umschließt, in dem sich eine Katode (12), ein Gitter (9) und eine Anode (3) befinden, und daß entweder die Katode (12) oder das Gitter (9) direkt mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

2. !Thyratron nach Anspruch 1, bei dem die Anode zylindrisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) eine zylindrische Erweiterung aufweist, deren Durchmesser etwas größer als der der Anode ist und die die Anode enthält, und daß die Verbindung zwischen der Erweiterung und dem übrigen Teil des Hohlraums diich einen relativ kleinen Schlitz erfolgt,

3. Thyratron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter ein Metallstab (9) ist, der über dem Schlitz (8) mit diesem fluchtend angeordnet ist.

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4-. Thyratron nach. Anspruch 2 und J₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Katode ebenfalls zylindrisch ist und parallel zu dem Gitterstab (9) und dem Schlitz (8) auf der dem Schlitz abgewandten Seite des Stabes angeordnet ist.

5. Thyratron nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gitter und Katode eine Wärmeabschirmung in Form einer Platte (19) (Fig. 1 und 2), die mit dem Gehäuse aus einem Stück besteht und einem zum Gitter gerichteten Schlitz aufweist, angeordnet ist.

6. Thyratron nach einem der vortergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gitter und Katode eine Wärmeabschirmung in Form einer Anordnung von Schirmplatten (I9) (Fig. 3 und 4-), die die Katode umgibt und eine Öffnung (20) aufweist, angeordnet ist.

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