DE353218C

DE353218C - Device for generating high temperatures by means of cathode rays concentrated in a small space

Info

Publication number: DE353218C
Application number: DE1919353218D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1919-10-28
Filing date: 1919-10-28
Publication date: 1922-05-12

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, um durch "Vereinigung von Kathodenstrahlen auf einen kleinen Raum sehr hohe Temperaturen zu erzielen. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art besteht die Kathode aus einer flachen Kugelkalotte, in deren Mittelpunkt der zu erhitzende Körper angebracht ist.The invention relates to a device to by "combining cathode rays to achieve very high temperatures in a small space. At acquaintances Devices of this type, the cathode consists of a flat spherical cap, in the center of which the body to be heated is attached.

Demgegenüber besitzt der Gegenstand der Erfindung eine Kathode, welche die Gestalt einer möglichst vollständigen Kugeloberfläche Hat. Die unvermeidliche Aussparung braucht nur so groß zu sein, daß der zu erhitzende Gegenstand bequem in das Innere eingeführt werden kann. Wesentlich für die Erfindung ist jedenfalls, daß die Aussparung im Verhältnis zu der übrigen Kugeloberfläche so "klein ist, daß der Einfluß ihres Randes auf die Gestalt des negativen Glimmlichtes keinen wesentlichen Einfluß hat. Dadurch wird erreicht,In contrast, the subject of the invention has a cathode which has the shape as complete a spherical surface as possible. The inevitable recess needs only to be large enough for the object to be heated to be conveniently inserted inside can be. In any case, it is essential for the invention that the recess is in proportion to the rest of the spherical surface is so "small that the influence of its edge on the shape the negative glow light has no significant influence. This achieves

daß das negative Glimmlicht eine zur Kathode konzentrische Kugelfläche bildet. Diese verschiebt sich zwar bei Änderungen des Gasdruckes im Innern der Röhre zwischen Oberfläche und Mittelpunkt der Kugel, behält aber stets ihre konzentrische Gesalt. Infolgedessen behalten die von der Kathode ausgesandten Kathodenstrahlen beim Durcheilen des Inneren der Kugel ihre radiale Richtung unverändert bei und treffen stets den Mittelpunkt der Kugel.that the negative glow light forms a spherical surface concentric to the cathode. This moves changes between the surface and the center of the sphere when the gas pressure changes inside the tube, but it remains always her concentric shape. As a result, those emitted by the cathode retain Cathode rays unchanged their radial direction when rushing through the interior of the sphere and always hit the center of the ball.

Bei den bekannten Röhren, deren Kathode die Form einer flachen Kugelkalotte hat, bewirkt dagegen der störende Einfluß des Randes, daß das negative Glimmlicht nicht konzentrisch zur Kathode liegt. Infolgedessen bleibt es auch nicht ohne Einfluß auf die Lage des Brennpunktes, in dem sich die Kathodenstrahlen vereinigen. Bei einer Verschiebung des Glimmlichtes verschiebt sich daher auch der Brennpunkt. Die Erhitzung eines im Brennpunkt befindlichen Körpers hat demnach in der Regel zur Folge, daß der Brennpunkt von ihm fortwandert; denn durch die Eras hitzung werden gasförmige Bestandteile frei, die den Druck im Innern der Röhre verringern und dadurch das negative Glimmlicht verschieben. Um die Kathodenstrahlen wieder auf dem zu erhitzenden Körper zu vereinigen, muß die Röhre erst wieder auf den ursprünglichen Druck ausgepumpt werden. Die Beseitigung dieses Übelstandes ist der wesentlichste Fortschritt, der durch die Erfindung erzielt wird.In the known tubes, the cathode of which has the shape of a flat spherical cap, causes on the other hand, the disturbing influence of the edge, that the negative glow light is not concentric to the cathode. As a result, it also has an influence on the position of the focal point in which the cathode rays are located unite. When the glow light is shifted, the focal point is also shifted. Heating an im Body located at the focal point usually has the consequence that the focal point wanders away from him; because the Eras heating releases gaseous components, which reduce the pressure inside the tube and thereby the negative glow light move. To reunite the cathode rays on the body to be heated, the tube must first be pumped down to the original pressure. The elimination of this evil is that most significant advance achieved by the invention.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. ι dargestellt. In der luftverdünnten Röhre g befindet sich die Kathode k. Sie hat die Gestalt einer Hohlkugel mit einer Aussparung, deren Randr so klein ist, daß er die Gestalt des negativen Glimmlichtes nicht wesentlich beeinflußt. Die Anode α ist soweit in das Innere der Kathode verlängert, daß ein darauf befestigter Körper b, der durch die Kathodenstrahlen erhitzt werden soll, sich im Mittelpunkt der Kugel befindet. Bei ** ist der negative, bei p der positive Pol der Stromquelle angeschlossen.An embodiment is shown in Fig. Ι. The cathode k is located in the air-diluted tube g. It has the shape of a hollow sphere with a recess, the edge of which is so small that it does not significantly affect the shape of the negative glowing light. The anode α is extended so far into the interior of the cathode that a body b attached to it, which is to be heated by the cathode rays, is located in the center of the sphere. The negative pole of the power source is connected at ** and the positive pole at p.

Eine weitere Verbesserung zeigt Abb. 2. Die Vakuumröhre h hat hier selbst die Gestalt einer Kugel, an die sich der Fuß f ansetzt. Durch diesen ragt die Anode a mit ihrer Verlängerung bis in das Innere der Kugel hinein. Die Glaskugel ist außen mit einer Metallschicht s versehen, beispielsweise mit einem Silberspiegel. Dieser ist mit der Leitung« an eine Stromquelle mit Hochfrequenz angeschlossen, ebenso die Anode durch die Leitung/». Bei dieser Einrichtung werden die Kathodenstrahlen vom Dielektrium ausgesandt, im übrigen ist die Wirkung die gleiche. \^rorteilhaft ist, daß sich auf dem Dielektrium bei anomalem Kathodenfall eine geringere Stromdichte ausbildet als auf einer Kathode aus Metall. Infolgedessen ist auch die Erwärmung geringer. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Glaskörper viel leichter und schneller entgast werden kann als eine metallene Kathode, die unter dem Einfluß der Kanalstrahlen lange Zeit hindurch gasförmige Bestandteile abgibt, welche das Vakuum in der Röhre verschlechtern.Another improvement is shown in Fig. 2. The vacuum tube h itself has the shape of a sphere to which the foot f attaches. The anode a protrudes through this with its extension into the interior of the sphere. The outside of the glass ball is provided with a metal layer, for example with a silver mirror. This is connected with the line «to a power source with high frequency, as is the anode by the line /». With this device, the cathode rays are emitted from the dielectric, otherwise the effect is the same. Is \ ^r orteilhaft that on the dielectricum of abnormal cathode fall a lower current density than forms on a cathode made of metal. As a result, the heating is also less. Another advantage is that the glass body can be degassed much more easily and more quickly than a metal cathode which, under the influence of the channel rays, emits gaseous components for a long time, which worsen the vacuum in the tube.

Während bei den bekannten Einrichtungen die Kathodenstrahlen nur von einem verhältnismäßig kleinen räumlichen Winkel aus auf den zu erhitzenden Körper gerichtet werden, die Ausstrahlung dagegen in einen weit größeren räumlichen Winkel hinein vor sich geht, wird bei der Erfindung fast der ganze zur Verfügung stehende räumliche Winkel für die Zufuhr von Energie ausgenutzt. Fast die ganze von dem hocherhitzten Körper ausgehende Strahlung wird von der umgebenden Kathode auf den Körper zurückgeworfen. Die Erfindung ermöglicht es daher, auch mit geringen Energiemengen sehr hohe Temperatüren zu erzielen, da einerseits die Energie auf einen sehr kleinenRaum konzentriert wird, und da anderseits die Verluste durch Ausstrahlung auf ein Mindestmaß gebracht sind.While in the known devices the cathode rays only from one relatively small spatial angles are directed at the body to be heated, the radiation, on the other hand, takes place in a much larger spatial angle, is in the invention almost the entire available spatial angle for the Utilized supply of energy. Almost all of it emanating from the overheated body Radiation is reflected back onto the body by the surrounding cathode. The invention therefore makes it possible, even with low Energy quantities to achieve very high temperatures, as on the one hand the energy is concentrated in a very small space, and on the other hand the losses through radiation are brought to a minimum.

Statt die Glaskugel mit einer Metallschicht zu versehen, kann man sie auch, ähnlich wie dies bei Ozonrohren bekannt ist, in einen Elektrolyten eintauchen, der mit der Stromquelle verbunden ist; dieser dient gleichzeitig zur Kühlung.Instead of providing the glass sphere with a metal layer, it can also be used, similar to This is known with ozone tubes, immersing them in an electrolyte that is connected to the power source connected is; this also serves for cooling.

Claims

Patent Claims:

1. Device for generating high temperatures by means of 'a small one Space of united cathode rays, characterized in that the cathode has the shape of a hollow sphere, with a so small recess that the edges of the recess have no appreciable impact on the form of the negative glow light.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cathode consists of a dielectric.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the cathode is formed by the wall of the discharge tube itself, which is on the outside is surrounded by an electrically conductive layer.

For this purpose ι sheet of drawings.