DE597042C - Gleichrichterroehre mit Glimmentladung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Glimmlicht-Gleichrichterröhren mit mehreren Anoden und plattenförmigen Kathoden von großer Oberfläche. Bei solchen Röhren ist es erwünscht, S zwecks Erreichung eines guten Wirkungsgrades und befriedigender Lebensdauer einen möglichst hohen Gasdruck zu verwenden. Mit Erhöhung des Gasdruckes wächst aber die Gefahr der Rückzündung. Zwischen Anode und Kathode

ι ο bzw. zwischen den Anoden kann die in erwünschter Richtung auftretende Glimmentladung desto leichter in eine schädliche Bogenentladung übergehen, je größer der Druck des Füllgases ist. Zum Verhindern von Eiitladungen in unerwünschter Richtung ist es bekannt, zwischen Anode und Kathode bzw. zwischen den .Anoden Schirme anzubringen, so daß dadurch die Entstehung einer Entladung verhindert wird. Dieser Schirm kann auch durch die entsprechend ausgestaltete Kathode gebildet sein, er kann aber auch von der Kathode unabhängig sein, In diesem Falle kann er auf ein entsprechendes Potential gebracht werden.

Durch Anwendung von Schirmen kann die Entladung zwischen den Anoden auch völlig aufgehoben werden. Dann aber tritt, wie auch schon bekannt, eine andere schädliche Erscheinung auf. Bei Entladungen in verdünnten Gasen ist nämlich die sogenannte Zündspannung wesentlich größer als die zum Aufrechterhalten der Entladung nötige Spannung. Wenn in einer Mehrelektrodenröhre die Entladung zwischen zwei Elektroden zustande gekommen ist, dann kann zwischen diesen und den im gleichen Räume angebrachten anderen Elektroden eine Entladung auch bei einer beträchtlich geringeren Spannung als der Zündspannung entstehen. In einem Mehrphasengleichrichter ist die Spannung zwischen den einzelnen Anoden ein Mehrfaches der zwischen Kathode und Anode herrschenden Spannung. Wenn also eine Entladung zwischen den Anoden erfolgen kann, kann eine Entladung in der Nutzrichtung zwischen Kathode und einer Anode auch schon bei einer viel geringeren Spannung als die . eigentliche Zündspannung entstehen. Wenn aber eine Entladung zwischen den Anoden durch Anwendung von Schutzschirmen unterbunden ist, so kann sie auch in der Nutzrichtung nur dann erfolgen, wenn die Spannung den Zündungswert erreicht.

Die Anwendung der Schirme verschlechtert also in dieser Hinsicht die Wirtschaftlichkeit der Röhre. Nach einer anderen Methode zur Verhinderung der Rückzündung wird der Gasdruck so klein gewählt, daß die auftretende, falsch gerichtete Entladung nicht in eine Bogenentladung übergehen kann.

Bei kleinerem Gasdruck zeigt sich aber teils ein stetiges Verschwinden des Füllgases infolge der Entladung, teils ein rasches Verdampfen

der die Oberfläche der Kathode bedeckenden aktiven Masse. Dem abzuhelfen, ist schon eine Ausgestaltung der Kathode vorgeschlagen worden, derart, daß die Entladung nur im Innern der Kathode, also in einem betreffs der Entladung geschlossenen Räume, erfolgen könne. In diesem Falle umgibt die Kathode die wirksame Oberfläche der Anoden, deren außerhalb der Kathode liegende Teile sorgsam isoliert ίο werden müssen. Diese Einrichtung verlangt eine sehr sorgfältige Montierung und kann das anstandslose Arbeiten der Röhre doch nicht unbedingt gewährleisten.

Bei den bekannten Glimmlicht-Gleichrichterröhren mit zylinderförmiger Kathode bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die erforderliche Kathodenfläche zu erhalten. Verlängert man zu diesem Zweck den Kathodenzylinder, so wird dadurch die wirksame Oberfläche doch nicht im gewünschten Maße vergrößert, da die Innenpartien des langen Kathodenzylinders am Entladungsvorgang praktisch nicht teilnehmen. Die Vergrößerung der Zylinderoberfläche durch Vergrößerung des Zylinderdurchmessers ergibt anderseits eine ungünstige elektrische Feldverteilung und erhöht damit die Gefahr einer Rückzündung.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungsröhre, die auch bei verhältnismäßig hohem Gasdruck ein betriebssicheres (rückzündungsloses) und wirtschaftliches Arbeiten ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Röhre mit mehreren Anoden, deren Oberflächen teilweise isoliert sind, und mit einer Kathode versehen ist, welche aus mehreren parallelen Platten von großen Oberflächen besteht. Die Kathodenebenen liegen parallel zu der die nicht isolierten Enden der Anoden verbindenden Geraden und befinden sich zwischen den Anoden. Die Kathode wird zweckmäßig kastenförmig ausgebildet, d. h. die Kathodenplatten werden an zwei gegenüberliegenden Seiten mit Hilfe von je einem Ansatz zusammengefügt.

Ein Ausführungsbeispiel der Entladungsröhre der Erfindung ist in der Zeichnung schaubildlich dargestellt.

ι ist die kastenförmige Kathode, 2 und 3 sind die mit den Isolierrohren 4 und 5 versehenen, gegenüber den offenen Seiten der Kathode liegenden Anoden.

In der Zeichnung ist die Kathode 1 kastenförmig ausgebildet. Sie besteht aus zwei in zueinander parallelen Ebenen liegenden Platten, welche an zwei Seiten mittels je eines Seitenteils aneinander befestigt sind. 2 und 3 sind die Anoden, 4 und 5 sind die die Anoden umgeben-• den Isolierröhren, die nur die kleinen, der Kathodenebene benachbarten Teile der Anoden frei lassen. Es wurde gefunden, daß bei dieser Anordnung die Verteilung des elektrischen Feldes eine solche ist, daß zwischen den Anoden zwar eine Glimmentladung auftreten kann, doch geht diese auch bei sehr hohen Spannungen und beispielsweise bei einer Heliumfüllung von 20 bis 40 mm Hg. Druck noch nicht in eine Bogenentladung über.

Die Kathode kann in an sich bekannter Weise mit einem Überzug von Erdalkalimetall versehen sein, um eine Verminderung des Kathodenfalles herbeizuführen.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich nach der Erfindung dadurch, daß man zu beiden Seiten der Kathode rillen- oder taschenförmige Ansätze 6, 7 anbringt, in die aus einem Erdalkalimetall bereitete, vor schädlichen atmosphärischen Wirkungen durch Paraffinölüberzug geschützte Stäbchen oder Pastillen gelegt werden. Nach Evakuierung der Röhre wird die Kathode in geeigneter Weise — z. B. mittels hochfrequenten elektromagnetischen Feldes — erhitzt, wobei das Erdalkalimetall verflüchtigt und auf der Kathode einen gleichmäßigen Überzug bildet.

Das unter Wirkung der Entladung verdampfende Metall kann bei der Kathode nach der Erfindung sehr schwer aus dem zwischen den Platten der Kathode befindlichen Raum hinausdiffundieren. Es werden vielmehr die von der einen Platte verdampfenden Teile auf die andere Platte niedergeschlagen, wodurch die Lebensdauer der Röhre wesentlich erhöht wird.

Eine dermaßen gestaltete Röhre wird zweckmäßig mit Helium von verhältnismäßig hohem Druck von 20 bis 40 mm Hg. gefüllt, es können aber auch andere Edelgase von entsprechendem Druck verwendet werden.

Das Verdampfen des Erdalkalimetalls kann auch nach dem Füllen der Röhre mit Gas erfolgen. In diesem Falle besitzt das verdampfende Erdalkalimetall eine starke gasreinigende Wirkung (Getterwirkung), so daß die vorhergehende gründliche Reinigung des Füllgases überflüssig wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Glimmlicht-Gleichrichterröhre mit mehreren Anoden mit teilweise isolierter Oberfläche und einer zwischen den freien Anodenenden parallel zur Verbindungsgeraden derselben angeordneten Kathode großer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus zwei parallelen Platten besteht.

2. Glimmlicht-Gleichrichterröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kathode bildenden parallelen Platten eine kastenförmige Kathode mit auf zwei Seiten offenen Enden bilden, denen die Anoden gegenüberliegen.

3- Glimmlicht-Gleichrichterröhre nach Anspruch χ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenebenen der Kathode senkrecht zur Achse des Gestellrohres liegen.

4. Glimmlicht-Gleichrichterröhre nach Anspruch 2 und 3, deren Kathode mit einem Überzug aus Erdalkalimetallen oder aus Erdalkalimetallverbindungen versehen ist, gekennzeichnet durch rillen- oder taschenförmige Ansätze (6, 7) zur Aufnahme der vorzugsweise in Stäbchenform verwendeten Überzugsstoffe.

5. Glimmlicht-Gleichrichterröhre nach Anspruch ι bis 4, gekennzeichnet durch eine Heliumgasfüllung von hohem Druck von 20 bis 40 mm Hg.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen