DE638086C - Indirekt geheizte Gluehkathode fuer gas- oder dampfgefuellte Entladungsgefaesse - Google Patents

Description

Bei Gas- oder Dampfentladungsgefäßen muß bei Bemessung und Konstruktion der Glühkathode darauf geachtet werden, daß nicht innerhalb der Kathode Bogenbildtmgen auftreten, die auf den sogenannten Edison-Effekt zurückzuführen sind. Ist nämlich der Spannungsabfall längs der Glühkathode oder bei indirekt geheizten Kathoden der Abfall längs glühender Teile so groß, daß die Spannung zur Ionisation bzw. Anregung einer der Komponenten der Gas- oder Dampffüllung ausreicht, so besteht die Gefahr, daß eine Bogenentladung einsetzt, die zur schnellen Zerstörung der Kathode führt. Um diesem.

Mangel abzuhelfen, hat man den Abstand spannungführender Teile in solchen Kathoden kleiner gemacht als die freie Weglänge der Moleküle des betreffenden Füllgases oder Fülldampfes. Dabei stößt man jedoch in der praktischen Durchführung auf große Schwierigkeiten, so daß sich solche Kathoden bisher in der Praxis nicht haben einführen können. Man hat weiter diese Gefahr dadurch zu verhindern gesucht, daß man die glühenden Teile mit einer feuerfesten Isolierschicht bezog bzw. durch feuerfeste Isolierrohre o. dgl. umhüllte. Auch diese Maßnahmen bieten jedoch in fabrikatorischer Hinsicht gewisse Schwierigkeiten und geben außerdem keine absolute Betriebssicherheit, da es vielfach vorkommt, daß die Isolierteile abplatzen und so trotzdem Bogenbildungen entstehen können.

Gemäß der Erfindung werden indirekt geheizte Glühkathoden für gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße, bei denen ein Hohlkörper mit elektronenaktiver Oberfläche (Emissionszylinder) durch Strahlung von einem sich in dem mit dem. Entladungsraum in Verbindung stehenden Hohlkörperinnern in der Längsrichtung erstreckenden Heizkörper geheizt wird, an dessen Enden eine Heizspannung liegt, die zur Bogenbildung zwischen Teilen des Heizkörpers ausreicht, dadurch verbessert, daß man zwischen dem Heizkörper und der Innenwandung des Hohlkörpers verlaufende, den Heizkörper in Abschnitte unterteilende Trennwände vorsieht, die in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß der jeweils an den Enden eines zwischen zwei Trennwänden liegenden Heizkörperabschnittes auftretende Spannungsabfall kleiner ist als die zur Zündung und Bogenbildung notwendige Mindestspannung. Die Trennwände können aus Isolierwerkstoff, z. B. gesintertem Aluminiumoxyd, bestehen und als Scheiben mit einer zentralen Öffnung für die Durchführung des Heizkörpers ausgebildet sein oder aber durch Scheiben aus leitendem Werkstoff gebildet werden, zwischen denen sich zugleich als Abstandhalter dienende Isolierrohre 18, 19, 20, 21 befinden. Man kann

*) Von dem Patentsiicher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Heinrich Kniepkamp in Berlin-Pankow.

auch mehrere Kathoden der beschriebenen Art nebeneinander in einem gemeinsamen Wärmeschutzzylinder anordnen.

In der Zeichnung sind einige AusfuhnmgsV;. beispiele dargestellt. ''■·>?!''

In der Fig. ι ist schematisch eine Kathö%fe! gemäß der Erfindung dargestellt. Ein beispiels-' . weise aus Nickel bestehender Zylinder ι ist an seiner Oberfläche mit einer elektronenaktiven Substanz 2 überzogen, beispielsweise mit Erdalkalioxyd oder metallischem Erdalkali. In seinem Innern befindet sich eine Heizwendel 3, welche durch Strahlung den Zylinder 1 heizt. Beträgt beispielsweise der Spannungsabfall zwisehen dem Punkt 4 und dem Punkt 5 20 Volt, so werden diese 20 Volt bei den üblichen Gasdrücken ausreichen, um zwischen den Punkten 4 und den Punkten 5 bzw. den mit diesen Punkten in Verbindung stehenden glühenden Enden eine Bogenentladung zu erzeugen, die zur Zerstörung der Heizwendel führt. Erfindungsgemäß wird nun die Gesamtlänge der Wendel 3 zwischen den Punkten 4 und 5 in eine Anzahl Unterabschnitte 6, 7, 8 und 9 unterteilt, und zwar bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hufe von Isulierscheiben Xo. Als Isoliermaterial kann man jeden feuerfesten Isolator verwenden. Als besonders zweckmäßig hat sich gesintertes Aluminiumoxyd erwiesen. D_er Spannungsabfall eines jeden solchen Abschnittes würde bei dem gegebenen Beispiel • nur noch 5 Volt betragen, eine Spannung, die keinesfalls ausreicht, eine Bogenbildung einsetzen zu lassen. Die Unterteilung in entsprechende Abschnitte muß selbstverständlich den jeweiligen Bedingungen angepaßt sein, d. h. bei Gasen, die eine niedrige Anregungs- bzw. Ionisierungsspannung haben, muß eine ziemlich weitgehende Unterteilung vorgenommen werden, während bei Gasen mit höherer Anregungsoder Ionisierungsspannung eine gröbere Unterteilung möglich ist. Ferner ist selbstverständlich die gesamte an den Enden der Heizwendel liegende Spannung zu berücksichtigen. Eine andere konstruktive Möglichkeit ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Wendel 11 befindet sich konzentrisch in dem beispielsweise aus Nickel bestehenden Zylinder 12, der mit einer elektronenaktiven Oberfläche 13 bedeckt ist. Im Innern des Zylinders 12 befindet sich ein Isolierrohr 14. Auf die Wendel sind zur Unterteilung in die Abschnitte Metallscheiben 15, 16 und 17 aufgepaßt, deren Distanz beispielsweise durch Isolierringe 18, 19, 20 und 21 gehalten sein kann.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kathode ist es nun ohne weiteres möglich, verhältnismäßig hohe Heizspannungen anzuwenden, also beispielsweise Heizspannungen, ■;w;elche gleich der vorhandenen Netzspannung 6u 3&d. In einem solchen Falle empfiehlt es sich, ijäer Kathode eine Form zu geben, wie sie in der ^: Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist nicht ein Emissionszylinder, sondern es sind mehrere Emissionszylinder 22 und 23 vorgesehen, deren innerer Aufbau im übrigen dem Aufbau nach Fig. 1 und 2 entspricht. Dieses System von Emissionszylindern kann von einem oder mehreren Wärmeschutzzylindern 24 umgeben sein, wodurch die Wärmeökonomie der Kathode sich erheblich steigert.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Indirekt geheizte Glühkathode für gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße, bei der ein Hohlkörper mit elektronenaktiver Oberfläche (Emissionszylinder) durch Strahlung von einem sich in dem mit dem Entladungsraum in Verbindung stehenden Hohlkörperinnern in der Längsrichtung erstreckenden Heizkörper geheizt ist, an dessen Enden eine Heizspannung liegt, die zur Bogenbildung zwischen Teilen des Heizkörpers ausreicht, gekennzeichnet durch zwischen dem Heizkörper und der Innenwandung des Hohlkörpers verlaufende, den Heizkörper in Abschnitte unterteilende Trennwände, die in solchem Abstand voneinander vorgesehen sind, daß der jeweils an den Enden eines zwischen zwei Trennwänden liegenden Heizkörperabschnittes auftretende Spannungsabfall kleiner ist als die zur Zündung und Bogenbildung notwendige Mindestspannung.
2. 2. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände aus Isolierwerkstoff, z.B. gesintertem Aluminiumoxyd, bestehen und als Scheiben mit einer zentralen Öffnung für die Durchführung des Heizkörpers ausgebildet sind.
3. 3. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennwände Scheiben aus leitendem Werkstoff vorgesehen sind, zwischen denen sich zugleich als Abstandhalter dienende Isolierrohre (18, 19, 20, 21) befinden.
4. 4. Gas- oder dampfgefülltes Entladungsrohr, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer nebeneinander in einem gemein- no samen Wärmeschutzzylinder liegender Kathoden nach Anspruch 1.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen