DE1764626A1

DE1764626A1 - Elektrodenbefestigung im Innern einer zylindrischen Blitzentladungsroehre

Info

Publication number: DE1764626A1
Application number: DE19681764626
Authority: DE
Inventors: Christian Gary
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1967-07-07
Filing date: 1968-07-08
Publication date: 1971-10-07
Also published as: NL6809439A; FR1539756A; BE717731A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

Portithedc-Konto:	F	Bank-Konto:	Telefon	(MII)	Tel.-Adr.
München 22045	Dresdner Bank AG.	Mund»!«		2<1» W lehtpM Müncken
	München 2, Marlenplatz, Kto.-Nr. »2790
Wy/We/G	3549		1764626

8 MBndMii 2, Rosental 7, 2.au(₉. (Kustermann-Pastag·)

den 8. Juli 1968 COMPAGNIE GENERALE D'ELEGTRICITE, Paris

Elektrodenbefestigung im Innern einer zylindrischen Blitzentladungsröhre

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenbefestigung im Innern einer zylindrischen Blitzentladungsröhre für eine Elektrode mit Elektrodenkopf, der einen Spindelschaft aufweist, der auf dem Ende eines zu ihm koaxialen, das öide der Röhre luftdicht durchsetzenden Schaftes gleichen Durchmessers aufliegt.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum leichteren Montieren einer Elektrode, insbesondere aus feuerfestem Metall, wie sie Tor allem in einer Blitzröhre zum optischen Pumpen eines Festkörper-Lasers verwendet werden.

Im Betrieb erreiehen die Elektroden unter der Wirkung der in der BIitiröhre stattfindenden Entladung eine

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hohe Temperatur. Sie werden deshalb aus hochschmelzenden Metall, wie Wolfram, hergestellt. Derartige Metalle lassen sich jedoch schwer bearbeiten. Folglich sind bei der Herstellung derartiger Elektroden spezielle Bedingungen zu berücksichtigen.

Im allgemeinen haben derartige, in den Blitzröhren verwendete Elektroden ein Ansatzstück in Form einer Erdbeere, die den aktiven Teil der Elektrode am Ende einer Stange mit kleinerem Durchmesser bildet, die die Verbindung des Ansatzstückes mit einer äußeren Stromquelle ermöglicht. So endet beispielsweise eine Stange eines Durchmessers von ca. 2,5 bis 3 mm und einer Länge.von ca. 5 cm in einem Ansatzstück eines Durchmessers und einer länge von 7 bis 10 mm. Es ist also sehr schwierig, eine derartige Wolframelektrode aus einem einzigen Stück herzustellen, weil bei Automatenbearbeitung der Aussohufl sehr hoch ist. Außerdem sind dafür ein spezielles Material und Title Arbeltsgänge notwendig.

Andererseits muß für das Ummanteln alt Glas die Stange auf eine sehr hohe Temperatur, a. B. auf ca. 1700° C,

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erhitzt werden. Besteht die Elektrode aus einem einzigen Teil, dann ist die Gefahr vorhanden, daß das auf diese Temperatur gebrachte Ansatzstück durch Absorbieren von Fremdkörpern oder durch Oxidierung verschmutzt wird.

Aus diesen Gründen werden üblicherweise Elektroden aus zwei Teilen verwendet, nämlich einem verhältnismäßig dünnen Schaft und einem dickeren Ansatzstück, das in einer kurzen Verlängerung gleichen Durchmessers wie der Schaft endet.

Zum Verbinden von Schaft und Verlängerung des Ansatzstückes ist es bekannt, diese endseitig mit Gold und Nickel miteinander zu verlöten. Ein Nachteil dabei ist, daß Fremdkörper leicht auf der Innenwand der Röhre eine Entgasung und Pulverisierung verursachen können, die auf ^ diese Weise die Lichtausbeute vermindert.

Weiterhin ist bekannt, eine dreiteilige Elektrode mit einer zylindrischen Muffe aus Nickel zu verwenden, die die beiden ersteren Teile überdeckt und entweder durch Punktverschweißen oder - Im Fall einer konischen Muffe durch Aufklemmen befestigt ist·

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^iese bekannten Lösungen sind wegen der Verschiedenartigkeit der verwendeten Materialien, von denen leichter schmelzbare Teile leichter Gase abgeben werden, wegen der mangelhaften elektrischen Kontakte und wegen der ungenügenden Wärmeableitung nicht zufriedenstellend. Insbesondere der letztere Punkt ist bei einer Blitzröhre, die in einem sehr hohen Leistungsbereioh, beispielsweise 10 Blitze/sek. bei einer Energie pro Blitz von 200 Joule/om arbeitet» sehr störend. Die Wärmeabstrahlung wird vorteilhaft erweise unterstützt, weil die Blitzröhre durch Senken der Grleichgewichtstemperatur eine viel längere Lebensdauer bekommt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine dreiteilige Elektrode für eine Blitzröhre zu schaffen, die eine Muffe aus dem gleichen schwer schmelzenden Metall hat, aus dem der Schaft und das Ansatzstück hergestellt sind.

Weiterhin sieht die Erfindung eine Elektrode mit einer Anschlußmuffe vor, die in einwandfreiem elektrischem Kontakt mit den anderen Teilen steht.

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Die erfindungsgemäße 'Anschlußmuffe unterstützt die Wärmeabstrahlung und erleichtert das Abziehen von etwaigen im Innern der Röhre befindlichen Verunreinigungen durch Evakuierung.

. Gegenstand der Erfindung ist eine Anschlußmuffe für ^ eine Elektrode aus schwer schmelzendem Metall für eine zylindrische Entladungsröhre, die ein Ansatzstück mit einer Spindel aufweist, die auf dem Ende eines koaxialen, mit dem Bide der Röhre luftdicht verbundenen Schaftes gleichen Durchmessers aufliegt und sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß sie aus einem elastischen, leitenden Aufbau besteht, der auf der Innenwand der Röhre aufliegt und die Außenseite des Schaftes und der Spindel mit radialen Kräften beaufschlagt und sie zu λ einer mechanisch starren und elektrisch leitenden Einheit macht.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine

erfindungsgemäße Vorrichtung,

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*»-ϊ Fig» 2 teilweise geschnitten eine perspektivische

Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

und Fig. 3 eine Endansicht eines senkrecht zur Achse

der Vorrichtung gelegten Sohnitts durch die AusfUhrungsform der Erfindung nach Fig. 2. Fig. 1 zeigt einen Eadabschnitt einer im allgemeinen aus Quarz bestehenden Blitzröhre 10. Ein Schaft 11 eines Durchmessers d durchsetzt luftdicht einen lasstopfen 12, der mit dem Endabschnitt der Blitzröhre 10 über eine Glasfuge 16 verschweißt ist.

er Schaft 11 und eine Spindel 13 eines Ansatzstückes 14 sind über eine Anschlußverbindung 15 mit ihren oldseiten in Anlage aneinander. Die Anschlußverbindung ist aus einem nachgiebigen Werkstoff gefertigt und daher radial elastisch. Der Schaft 11 und die Spindel 13 haben vorzugsweise den gleichen Durchmesser d, während das Ansatzstück einen größeren Durchmesser D hat.

Die Anschlußverbindung 15 ist zwischen die Innenwand der Blitzröhre 10 und die aneinanderstoßenden Außenseiten des Schaftes 11 und der Spindel 13 eingesetzt.

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Aufgrund der Elastizität der AnschlußTerbindung 15 beaufschlagt diese die Metallteile mit einer Kraft f .., während ihre Außenränder in Berührung mit der Innenwand einer Verengung 17 der Blitzröhre 10 stehen, diese jedoch keiner starken Spannung unterwerfen, so daß eine Beschädigung der A Blitzröhre vermieden ist.

Fig.. 2 zeigt einen Metallschaft 21, der die Glaswandung der Blitzröhre in einen Glasstreifen 22 durchsetzt. Der Metallschaft 21 liegt mit seinem Ende 25 auf einem kurzen Spindelschaft 24· gleichen Durchmessers auf, der das ihdstück eines größeren Kopfes 23 bildet, der als Elektrode dient.

Der Glasstreifen 22 ist über eine Fuge 26 im Ende λ 27a einer Blitzröhre 27 verschweißt, die eine Verengung 27b hat.

Die Blitzröhre kann über einen gegf. verschweißbaren Stutzen 28 evakuiert oder mit einem geeigneten Gas gefüllt werden.

Der innere Teil 21a des Metallschaftes 21 und der kurze Spindelschaft 24 sind durch den elastischen Druck einer Muffe 30 fest in Anlage aneinander gehalten. Die Muffe

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besteht aus einer gefalteten Metallfolie, die zickzackförmig gebogen ist, so daß sie die Form eines Zylinders mit sternförmiger Basis erhält. Die Muffe 30 setzt sich aus einer Folge Kreisabschnitten 31» 33 zusammen, die durch Bereiche 32, 34 mit starker Krümmung verbunden sind. ~Le Kreisabschnitte und die Bereiche starker Krümmung liegen abwechselnd auf der Innenwand der Verengung 27b und auf der Außenseite des Schaftes 21a und des kurzen Spindelschaftes 24 auf.

Die Ränder der Folie liegen bei 40 nebeneinander und sparen einen Schlitz einer Breite "a" aus, der parallel zur Achse der Blitzröhre 27 verläuft und einen Spielraum bildet, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändern kann.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Muffe 30. Die zwischen die Innenwand 27b der Blitzröhre 27 und die zylindrische Metalloberfläche (kurzer Spindelschaft 24 oder Schaft 21a_f vgl. Fig. 2) eingesetzte Muffe 30 besteht in diesem Beispiel aus einer Metallfolie mit acht Wellungen. Aufeinanderfolgende Kreisabschnitte 31» 33, 35 usw. sind über Bereiche 32,

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starker Krümmung verbunden, von denen die einen auf der Innenwand der Röhre und die anderen auf den zylindrischen Metalloberflächen aufliegen. Die Ränder der Folie sparen eine Öffnung a aus.

Der Innendurchmesser des so gebildeten Sterns kann beispielsweise 2 bis 3 mm und der Außendurchmesser 3 bis 6mm betragen. Die Länge kann im Bereich von ca. 30 mm liegen.

Vorteilhafterweise bestehen die Teile aus hochschmelzbarem Metall, beispielsweise Wolfram oder thoriertem Wolfram.

Die Wolframfolie kann beispielsweise eine Dicke von 0,2 mm haben.

Der erfindungsgemäße Aufbau bietet folgende Vorteile:

- Verwendung gleichen Materials für alle Einzelteile der Elektrodenhalterung,

- einen einwandfreien elektrischen Kontakt aufgrund der großen Anzahl und der Länge der Kontaktmantellinien,

- einwandfreie Wärmeableitung aufgrund der großen Strahlungsoberflache und

- einfacher Zusammenbau·

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Claims

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Patentansprüche :

U Elektrodenbefestigung ia Innern einer zylindrischen · ^blitaentladungslehre für eine Elektrode mit Elektrodenkopf, der einen Spindelschaft aufweist, der auf dem Ende eines zu ihm koaxialen, das Side der Röhre luftdicht durchsetzenden Schaftes gleichen Durohmessers aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Muffe (13*30 aus elastischem und elektrisch leitfähigem Material auf der Innenwand der Röhre (10,27) aufliegt und die Außenseite des Schaftes (11,21) und des Spindelschaftes (13,24) mit radialen Kräften beaufschlagt und sie zu einer mechanisch starren und elektrisch leitenden Einheit macht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (15,30) aus einer gefalteten Metallfolie besteht, die vorzugsweise die Form eines Zylinders mit sternförmiger Basis hat, dessen Achse mit der gemeinsamen Achse von Schaft (11,21) und Spindel (13,24) zusammenfällt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder mit sternförmiger Basis längs einer Mantellinie eine Unterbrechung (a) hat.
4. Nach Anspuch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (15,30) aus einer gefalteten Wolframfolie besteht.

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