DE345881C - Edelgasentladungsroehre mit Kathode aus Alkalimetall oder Legierungen davon - Google Patents

Description

Um bei Edelgasentladungsröhren einen Niederschlag der zerstäubenden Kathodensubstanz in der Nähe der Anode oder auf ihr zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen der Kathode und der Anode einen im Vergleich zum Röhrenquerschnitt oder zur Kathodenoberfläche engen Kanal für die Entladung einzuschalten. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, daß der enge Kanal keine große Betriebsstromstärke gestattet.

Durch die Erfindung wird der Zweck ohne solchen Nachteil und unter Herbeiführung einer baulichen Erleichterung erreicht, die ermöglicht, daß eine bestimmte Lage des Entladungsansatzpunktes, der zugleich der Zerstäubungspunkt ist, an der Kathodenoberfläche^ nicht mehr Bedingung ist. Gemäß der Erfindung wird der gebrochene oder gewundene Entladungsweg in solcher Weise durch Einziehung

ao der Röhrenwand und Einbauten in Form von Zwischenwänden, Schirmen u. dgl. hergestellt, daß eine an der Röhrenwand liegende und im Verhältnis zum Röhrenquerschnitt und zur Kathodenoberfläche große freie Durchtritts-Öffnung für die Entladung entsteht. Bei dieser Anordnung k*ann die Kathodenoberfläche beliebig groß oder klein und z. B. auf einen zentralen Teil des Röhrenquerschnitts beschränkt sein. Ferner kann der Entladungsansatzpunkt an der Kathodenoberfläche eine beliebig zentrale oder seitliche Lage haben.

Auf der Zeichnung sind gemäß der Erfindung ausgeführte Entladungsröhren in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.

In Abb. ι besitzt die Röhre dicht unterhalb der Anode A eine Einziehung e und unterhalb dieser einen Schirm s, so daß der Zugang zum Anodenraum kulissenartig versperrt ist und von keinem Punkt der Kathode K eine gerade Linie (ein Zerstäubungsstrahl) in den Anodenraum führt. Die zerstäubte Materie wird sich nur an der Zellenwand unterhalb der Einschnürung e und an der Unterseite des Schirmes s niederschlagen. In Abb. 2 ist der Schirm s und die Einziehung e in der Nähe der Kathode K an- *5 geordnet, was den Vorteil hat, daß der größte Teil der Zellenwand frei von Niederschlag und klar bleibt. Diese Anordnung ist daher insbesondere für Beleuchtungsröhren zweckmäßig. Der Entladungsansatzpunkt bildet sich bei den Röhren nach Abb. 1 und 2 an irgendeinem Randpunkt der Kathode an der Röhrenwand aus.

In Abb. 3 und 4 ist die Kathode mit einem zentralen bzw. seitlichen Ansatzstift α für die Entladung versehen. Hier reicht zur Absperrung des Anodenraumes ein zentraler Schirm s (Abb. 3) oder ein ringförmiger Schirm r (Abb. 4) aus, der sich dicht über dem Stift α befindet. Der Schirm r bildet hier zugleich den Rand eines Kathodenbehälters l·.

In Abb. 3 und 4 wie auch in Abb. 5 und 6 ist die Kathode K in solchem besonderen, in die Röhre eingesetzten Behälter 5 eingeschlossen, um die Zellenwand gegen die hohe Temperatur, die sich beim Betrieb der Röhre am Lichtbogenänsatzpunkt entwickelt, zu schützen.

Der Entladungsansatzpunkt liegt in Abb. 5 und 6 wiederum am Rand der Kathode; ein gerader Zerstäubungsweg bis zur Anode ist in Abb. 5 durch den einwärtsgebogenen Rand r des Behälters 5 verhindert. Mit punktierten

Claims (7)

Linien ist in Abb. 5 ein Schirm s angedeutet, durch den die Niederschlagzone auf der Zellenwand auf die unmittelbare Umgebung der Kathode beschränkt wird. In Abb. 6 ist dieser Schirm mit dem Kathodenbehälter δ verbunden und beispielsweise innerhalb des Behälters angeordnet, wobei die Kathodenoberfläche auf einen kleinen zentralen Teil verringert ist. In den Abb. 1 bis 6 nimmt die Entladung ihren Weg um den Schirmrand bzw. um die Einschnürung herum zur Anode, und es ist ; ersichtlich, daß der Querschnitt dieses Weges durch geeignete Wahl des Abstandes zwischen ; Schirm und Einschnürung bzw. zwischen Schirm j und Behälterrand beliebig groß gemacht wer- i den kann. Dasselbe läßt sich auch bei den j nachstehend beschriebenen ähnlichen Ausfüh- \ rungsformen erreichen. ! In Abb. 7 wird der Entladungsweg durch dea ; ao Zwischenraum zwischen zwei konischen Schir- | men S1, s2, in Abb. 8 zwischen -einem halb- j kugelförmigen Schirm s und der Wand der J kugligen Röhre gebildet. Der Schirm S1 bildet i zusammen mit dem unteren Röhrenteil einen, i Kathodenbehälter, der die Röhrenwand oberhalb der Kathode gegen Erhitzung schützt und selbst nach unten hin durch die Außenluft ge- j kühlt wird, was bei den Behältern in Abb. 3 bis 6 nicht im gleichen Maße der Fall ist. Abb. 9 zeigt einen Kathodenbehälter b, der ! mit sechs sternförmig angeordneten Röhren d l behufs Führung der Entladung versehen ist. : Diese Form entwickelt sich auf Abb. 7, wenn der Raum zwischen den beiden konischen Schirmen unterteilt wird. i In Abb. 10 liegt die Anode A unterhalb der i Kathode K, und letztere ist ringförmig im : Rand des eingehängten Bechers δ angeordnet, j Abb. 11 zeigt einen Kathodenbehälter, an den \ oben ein schneckenförmig oder Schraubenspiral- '< förmig gewundener Gang g als Verbindung zum j Anodenraum angesetzt ist. Dieser Gang könnte : auch als besonderer Teil in die Röhre eingesetzt sein, ähnlich wie das Parallelröhrensystem f in \ Abb. 12, das seinerseits auch den Aufsatz eines besonderen Kathodenbehälters bilden könnte. Die Ausführung nach Abb. 12 läßt Vergleichs- ! weise den größten Querschnitt für den Ent- '. ladungsweg erreichen, indem die Einzelkanäle f ' fast den vollen Querschnitt der Röhre ausfüllen und ihr Gesamtquerschnitt dabei fast dem : Röhrenquerschnitt gleichkommt. Die Einschnürung an der Stelle des Röhrensystems ist ; erforderlich, um dem etwa an der Wandung \ ansetzenden Lichtbogen keinen geraden Weg 1 durch eine der Röhren zum Anodenraum zu ! gestatten. I Im allgemeinen zeigt ein Vergleich der Abbil- | düngen, daß der freie Durchtrittsquerschnitt ', des Entladungsraumes, einen erheblichen Teil : des Röhrenquerschnitts bzw. der Kathoden- [ Oberfläche ausmacht, derart, daß er z. B. in Abb. 6 bis 10 die Kathodenoberfläche sogar übertrifft. In allen Abbildungen ist der Entladungsweg zentral bzw. achsial orientiert, was die Herstellung erleichtert. Zufolge dieser Orientierung beruht die erfindungsgemäße Wirkung zumeist auf einer ringförmigen Ausbildung des Entladungsraumes, wobei dieser zum Teil von einer zentralen Kathode ausgeht (Abb. 1, 2, 3, 5. 7. 8, 9), zum Teil sich an die ringförmige Kathode anschließt (s. Abb. 6, 10). Die Abb. 4, 5, ii, 12 stellen Abweichungen dar. Durchweg ist die Lage des Entladüngspunktes beliebig, sei es, daß er sich von selbst herstellt oder mittels Ansatzstiftes hervorgerufen wird. Insbesondere ist er nicht an den Rand der Kathode gebunden. Letzteres gilt auch für Abb. 12, indem dort beispielsweise ein zentraler Ansatzstift angeordnet werden kann, wenn die mittelste. Röhre des Systems f verschlossen wird. Die Erfindung ist an die erwähnte zentrale oder achsiale Orientierung nicht gebunden, vielmehr könnte der Entladungsweg z. B. in Hin- und Herwindungen zwischen seitlich eingeschobenen Zwischenwänden geführt sein.

1. Edelgasentladungsröhre mit Kathode aus Alkalimetall oder Legierungen davon, bei welcher die Zerstäubungsprodukte durch eine gebrochene Form des Entladungsweges der Elektronen von der Anode ferngehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrochene oder gewundene Entladungsweg durch Einziehungen der Röhrenwand oder durch Einbauten in solcher Weise hergestellt ist, daß eine an der Röhremwaad liegende (periphere) und im Verhältnis zum Röhrenquerschnitt und anr Kathodenoberfläche große Durchtrittsöffnung für die Entladung entsteht, wobei die Anode außerhalb der Einbauten liegt.

2. Entladungsröhre nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verhältnis zum Röhrenqaerschnitt bzw. zum Querschnitt des Entladmngsweges kleine Kathodenoberfläche zentral angeordnet ist und der Entladungsweg einen ringförmigen Querschnitt hat (Abb. Z₁ 6 bis 9).

3. Entladungsrohre nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenoberfläche von- der Anode aus gerechnet hinter einem zentralen oder ringförmigen Schirme (r, s) angeordnet und gegebenenfalls mit einem zentralen oder seitlichen. Entladungsansatzstift (as), versehen ist (Abb. i, 3 bis 5).

4. Entladungsröhre nach. Anspruch. 1 iao bis, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenoberfläche entsprechend dem ring-

förmigen Querschnitt des Entladungsweges ringförmig angeordnet ist (Abb. 6 und io). 5. Entladungsröhre .nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des peripheren Entladungsweges durch Teile eines besonderen Kathodenbehälters (δ) gebildet werden (Abb. 3 bis 6, 9 bis 11) oder ihrerseits zusammen mit der Röhrenwandung einen solchen Behälter (S₁) bilden (Abb. 7).

6. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsweg durch einen den Röhrenquerschnitt ausfüllenden Schneckengang (g) gebildet wird (Abb. 11).

7. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsweg durch ein Parallelröhrensystem (/") gebildet wird, dessen lichte Gesamtweite nahezu gleich dem Röhrenquerschnitt ist (Abb. 12). ao

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.