DE685386C - Gas- oder Dampfentladungsgefaess - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gas- oder Dampfentladungsgefäß mit einer Anode und einer fremdgeheizten Glühkathode sowie mit einem mit Durchbrechungen versehenen, die Kathode umhüllenden und sie gegenüber der Anode elektrostatisch abschirmenden zylindrischen Schutzkörper, der so beschaffen ist und ein solches Potential aufweist, daß bei Inbetriebsetzung der Röhre die Anodenspannung erst

ίο dann nach der Kathode wirksam durchzugreifen vermag, wenn die Kathode durch Beheizung ihre normale Betriebstemperatur erreicht und durch Wärmeabgabe den Schutzkörper ebenfalls erhitzt hat, derart, daß er selbst eine die Zündung einer Gasentladung von ihm nach der Anode veranlassende und damit zum Eindringen positiver Ionen in den Raum zwischen Schutzkörper und Kathode führende Anzahl von Elektronen emittiert.

Gegenüber bekannten Anordnungen wird nun gemäß der Erfindung der zylindrische Schutzkörper nur an seiner Mantelfläche mit Durchbrechungen versehen und zugleich durch einen nur an seinem einen Ende offenen zylindrischen Teil konzentrisch so umhüllt, daß zwischen den Mantelflächen der beiden Teile nur ein enger zylindrischer Spalt verbleibt. Durch diesen Spalt müssen alle von der Kathodenseite kommenden Elektronen auf ihrem Wege zur Anode hindurchströmen. Im Betriebe sammeln sich in dem engen ringförmigen Spalt sehr viel Elektronen an, und es wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, den Durchgang steiler Stromspitzen durch das Entladungsgefäß durch entsprechende Bemessung des Ringspaltes zu verhüten und somit Entladungsgefäß sowohl wie sonstige im Stromkreis liegende Schaltglieder gegen Überstromschädigungen zu sichern.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung

beispielsweise dargestellt, und zwar ist .

Abb. ι ein senkrechter Längsmittelschmtt·;-

: Abb. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien,

■5 II-II und III-III in Abb. i; ·",.'.;

Abb. 4 ist eine Aufsicht auf die Stirnseite

der Kathode mit den Hüllen, jedoch tinter Weglassung der übrigen Teile.

Die Hülle 1 des Lampengefäßes ist mit ίο Gas oder Dampf gefüllt, beispielsweise dadurch, daß durch die Betriebstemperatur der ■ Röhre etwas Quecksilber verdampft wird. Ein haubenförmiger Aufsatz 3 mit Quetschfuß 5 dient zur Einführung der Zuleitung für die Anode 6. Die Anode wird umschlossen vom oberen Ende eines Steuergitters 8, bestehend aus einem sich quer zum Entladungsweg erstreckenden ebenen Teil 9 und einem zylindrischen Mantelteil 1 o, der durch •.so Glimmerklemmen 11 gegen den Röhrenteil 3 abgestützt ist. Dem Quetschfuß 5 liegt ein Quetsehfuß 13 üblicher Ausbildung mit Zuleitungen 15, 17 für den Kathodenheizstrom einem Leiter 21 und einer Halterungsstange 19 gegenüber.

Die Kathode, an die die Leitung 15 bei 23 angeschlossen ist, besteht im Beispiel aus einem gewellten Band 25 ζ. B. aus Nickel mit einem Oxydüberzug, z. B. einem Gemisch von Barium- und Strontiumoxyden, das auf einen Isolierkörper 26 mit zahnartigen Vorsprüngen 27 aufgewickelt ist. Das obere Ende des Bandes 25 ist an einer Nickelkappe 30 durch Schweißen befestigt, die mit einer Ausprägung 31 auf das obere Ende des Körpers 26 aufgesetzt ist und einen flanschartigen Rand 3 2 aufweist, der in die Innenseite eines die Kathode umhüllenden und sie gegenüber der Anode elektrostatisch abschirmenden zylindrischen Schutzkörpers 33 einpaßt. Die Kappe 30 schließt so den Körper 33 nach oben hin ab. Das untere Ende dieses Körpers 33 umgreift den Rand 3 5 einer wärmefesten Isolierplatte 36 mit einer Vertiefung 37 zur Aufnahme des unteren Endes des Körpers ; 26 und einem Schlitz 40 zur Aufnahme des Anschlußstückes 23.

Der äußere Rand eines scheibenringförmigen Flansches 39 der Platte 36 ist von dem unteren Ende eines zylindrischen Teiles 41 ; umgeben, der gleichachsig zum Schutzkörper 33 liegt und diesen mit geringem ,Abstand umschließt. Der Zylinder 41, dessen unteres Ende also durch den Isolierteil 36 abgeschlossen ist, ist am oberen Rande bei 45 (Abb. 2) mit Einbeulungen versehen, - die bis an die Außenfläche des Schutzkörpers 33 reichen und daran zweckmäßig angeschweißt sind. Am unteren Ende von 41 angebrachte hakenförmige Teile 43 dienen zur Abstützung der Isolierplatte 36.

Den Zylinder 41 umschließt in dem Ausführungsbeispiel ein zweiter Zylinder S1 mit Einbeulungen S3 am oberen und unteren Ende, •■•die bis zum Körper 41 reichen und mit diesen verschweißt sein können. Die Anzahl der Einbeulungen 45 und 53 kann verschieden sein. Wie aus den Abb. 2 und 3 ersichtlich ist, sind am oberen Ende des Körpers 51" drei Einbeulungen 53 vorgesehen, am unteren Ende dagegen vier, und in zwei einander gegenüberliegenden unteren Einbeulungen S3 ist der Draht 17 bzw. der Stützstab 19 eingeschweißt.

Die Zylinder 41 und 51 bestehen ebenso wie die Kappe 30 aus undurchbrochenem Blech, während der Schutzkörper 33 zählreiche gleichmäßig über die Mantelfläche verteilte Durchbrechungen, besitzt. Zwischen dem Schutzkörper 33 und dem Zylinder 41 bleibt ein enger Ringspalt, dessen oberes der Anode zugekehrtes Ende in diesem Falle offen ist, so daß die Ladungsträger durch diese Öffnung in den Ringspalt und von dort durch die Durchbrechungen in der Mantelfläche des Körpers 33 zur Kathode gelangen können. Das untere Ende des Spaltes ist durch den Isolierteil 39 verschlossen. Der Körper 33 ist auf einer oder beiden Mantelflächen mit einem Oxydüberzug z. B. aus den gleichen Stoffen wie der. Überzug der Kathode versehen. Das obere Ende des als Wärmeschutz dienenden Schirmessi ist durch Stifte 55 an dem Flansch 56 eines Ringes s7 aus feuerfestem Isolierstoff befestigt. In eine Ringnut 61 an der Oberseite dieses Isolierkörpers greift der untere Rand des Mantelteils 10 des Steuergitters ein und ist dort durch Stifte befestigt. Eine konzentrisch zur Ringnut 61 angeordnete zweite Ringnut 63. vergrößert den Kriechweg zwischen dem Gitter und den Zylindern. An das Gitter 8 ist der durch den Quetschfuß 13 geführte Leiter 21 angeschweißt. Der Teil 9 des Gitters erstreckt sich dicht vor der Austrittsöffnung des vorher erwähnten Ringspaltes.

Der über die Leiter 15, 17 gesandte Heizstrom durchfließt das Band 25, nicht aber den Schutzkörper 33. Auch der Abschirm-Zylinder 41 wird nur in geringem Maße vom Heizstrom durchflossen. Durch die Strahlung der ins Glühen kommenden Kathode 25 wird der Schutzkörper 33 erhitzt. Nach einiger Zeit gelangt der Schutzkörper 33 auf eine »15 Temperatur, bei der er selbst Elektronen aussendet. Der geschilderte mechanische Aufbau trägt der ungleichförmigen Ausdehnung Rechnung, die die Teile im Betriebe erfahren können.

Bevor der Schutzkörper 33 selbst Elektronen emittiert, wirkt er als Sperrgitter für

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die Entladung Anode-Kathode. Für diese Wirkung ist auch das Potential wesentlich, welches der Körper 33 gegenüber den Teilen der Kathode aufweist. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß der Körper 33, wie vorstehend angegeben, mit dem Teil 30 leitend verbunden ist, sondern er kann auch isoliert angebracht sein. Seine Durchbrechungen sind so klein, daß sie seine elektrostatische Wirkung nicht wesentlich beeinträchtigen. Im Laufe der Zeit wird der von der Kathode aus beheizte Körper 33 jedoch so heiß; daß er selbst so viel Elektronen emittiert, daß zwischen ihm und der Anode eine Gasentladung zündet, aus der positive Ionen auch in den Raum zwischen Kathode und Schutzkörper gelangen. Infolge entsprechender Bemessung des Kathodenaufbaus tritt dieses erst dann ein, wenn die Kathode 25 auf ihre normale Betriebstemperatur aufgeheizt ist. Nunmehr kann die Anodenspannung nach der Kathode wirksam durchgreifen. Der Ringspalt, den alle von der Kathode zur Anode strömenden Elektronen passieren müssen, wird außerordentlich stark mit Elektronen gefüllt, so daß die Röhre einen starken Strom zu führen vermag. Es. wird aber andererseits bei weiter zunehmender Anodenspannung ein Sättigungspunkt erreicht, wodurch verhütet wird, daß steile Stromspitzen durch das Entladungsgefäß hindurchgehen und es oder angeschlossene Schaltglieder beschädigen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   I. Gas- oder Dampf entladungsgefäß mit einer Anode und einer fremdgeheizten Glühkathode sowie mit einem mit Durchbrechungen versehenen, die Kathode umhüllenden und sie gegenüber der Anode elektrostatisch abschirmenden zylindrischen Schutzkörper, der so beschaffen ist und ein solches Potential aufweist, daß bei Inbetriebsetzung der Röhre die Anodenspannung erst dann nach der Kathode wirksam durchzugreifen vermag, wenn die Kathode durch Beheizung ihre normale Betriebstemperatur erreicht und durch Wärmeabgabe an den Schutzkörper diesen so weit erhitzt hat, daß von diesem Schutzkörper selbst eine die Zündung einer Gasentladung von ihm nach der An-

   ode veranlassende und damit zum Eindringen positiver Ionen in den Raum zwischen Schutzkörper und Kathode führende Anzahl von Elektronen emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper nur an seiner Mantelfläche mit Durchbrechungen versehen und in geringem Abstande von einem nur an seinem einen Ende offenen zylindrischen Teil konzentrisch umhüllt ist, derart," daß der Schutzkörper und der ihn umgebende Teil mit ihren Mantelflächen einen engen zylindrischen Spalt bilden, den alle von der Kathodenseite kommenden Elektronen auf ihrem Wege zur Anode passieren müssen.
2. 2. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere der beiden Teile von einem weiteren Zylinder umhüllt ist.
3. 3. Entladungsgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch' gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des engen Spalts zwischen dem Schutzkörper und dem ihn umgebenden Teil der Anode zugekehrt ist.
4. 4. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch ein aus einem die Entladungsbahn umhüllenden und einem sich quer zum Entladungsweg dicht vor der Austrittsöffnung des engen Spaltes erstreckenden Teil bestehendes Steuergitter.
5. 5. Entladungsgefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter g₅ an dem oder den den Schutzkörper umgebenden Zylindern unter Vermittlung eines Isolierringes als Zwischenglied abgestützt ist.
6. 6. Entladungsgefäß nach Anspruch 5, _go gekennzeichnet durch besondere Befestigungsvorrichtungen für die Abstützung an dem Gitter und den Zylindern.
7. 7. Entladungsgefäß nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper an seinem oberen Ende durch eine metallische Kappe verschlossen ist, an der auch die Glühkathode befestigt ist, während das untere Ende des Schutzkörpers durch eine zugleich den unteren Abschluß des engen Spaltes zwischen Schutzkörper und ihn umhüllendem Teil bildende nichtleitende Platte abgeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen