Zündeinrichtung mit Widerstandszündelektrode für elektrische Entladungsgefäße
mit flüssiger Kathode Zum Zünden von elektrischen Entladungsgefäßen mit flüssiger
Kathode, insbesondere von Quecksilberkathodengleichrichtern, wird häufig eine aus
einem halbleitenden Werkstoff, beispielsweise Siliciumcarbid, bestehende Zündelektrode
verwendet, die von oben in die Quecksilberoberfläche eintaucht, Durch einen über
diese Elektrode geleiteten Stromstoß wird an der Übergangsstelle zwischen dem Halbleiter
und dem Kathodenmetall die Bogenentladung zwischen der Kathode und den Haupt- oder
Hilfselektroden des Entladungsgefäßes eingeleitet.Ignition device with resistance ignition electrode for electrical discharge vessels
with liquid cathode For igniting electrical discharge vessels with liquid
Cathode, especially of mercury cathode rectifiers, is often one off
a semiconducting material, for example silicon carbide, existing ignition electrode
used, which dips into the mercury surface from above, through an over
This electrode conducted surge current is at the interface between the semiconductor
and the cathode metal, the arc discharge between the cathode and the main or
Auxiliary electrodes of the discharge vessel initiated.
In Abb. r ist eine solche Anordnung in zum Teil schematischer Darstellung
wiedergegeben. Das aus Glas bestehende Entladungsgefäß r enthält an seinem unteren
Ende die Quecksilberelektrode z und oben die Anode 3. Zur Zündung dient die in die
Kathodenoberfläche eintauchende ZündeIektrode q., deren Stromzuleitung 5 seitlich
durch die Gefäßwand hindurchgeführt ist. Es: besteht bei dieser Anordnung die Schwierigkeit,
zwischen dem halbleitenden Material der Zündelektrode und der metallischen Zuleitung
eine betriebssichere Verbindung herzustellen. Die Ausdehnungskoeffizienten der für
die beiden Teile in Frage kommenden Werkstoffe weichen zu stark voneinander ab,
so daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Verbindung gelockert wird. Die Erfindung
ist darauf gerichtet, eine diesen Nachteil nicht aufweisende Zündeinrichtung mit
Widerstandszündelektrode zu schaffen.Fig. R shows such an arrangement in a partly schematic representation
reproduced. The discharge vessel made of glass contains r on its lower part
At the end of the mercury electrode z and at the top the anode 3. The in the is used for ignition
Cathode surface immersed ignition electrode q., Whose power supply line 5 is on the side
is passed through the vessel wall. It: with this arrangement there is the difficulty
between the semiconducting material of the ignition electrode and the metallic lead
establish a reliable connection. The expansion coefficients of the for
the two parts in question differ too much from one another,
so that the connection is loosened after a relatively short time. The invention
is aimed at having an ignition device that does not have this disadvantage
To create resistance ignition electrode.
Gegenstand der Erfindung ist eine Zündeinrichtung für elektrische
Entladungsgefäße mit flüssiger Kathode, bei der zwischen der in das Kathodenmetall
eintauchenden Zündelektrode
:aus vorzugsweise Kohlenstoff enthaltendem
halbleitendem Material und ihrer metallischen Stromzuführung ein Übergangs: stück
aus Graphit und zwischen der Zündelektrode und dem übergangsstück aus G@'1-phit
eine Zwischenschicht aus einer Eisei f=@ kohl(#nstofflegierung vorgesehen ist. Auf
diese Weise wird der Unterschied zwischen dem Ausdehnungskoeffizienten der miteinaild,-r
zu verbindenden Teile verringert, da der Ausdehnungskoeffizient aus Graphit zwischen
dem in Frage kommenden Metall und dem halbleitenden Werkstoff liegt. Gleichzeitig
ist eine hitzebeständige Verbindung zwischen dem Graphit und dem Halbleitermaterial
vorhanden.The invention relates to an ignition device for electrical
Discharge vessels with a liquid cathode, in which between the in the cathode metal
immersed ignition electrode
: from preferably containing carbon
semiconducting material and its metallic power supply a transition: piece
made of graphite and between the ignition electrode and the transition piece made of G @ '1-phit
an intermediate layer made of an iron egg f = @ kohl (#nstoffalloy is provided
this way the difference between the expansion coefficient of miteinaild, -r
parts to be connected decreased because the expansion coefficient of graphite between
the metal in question and the semiconducting material. Simultaneously
is a heat-resistant connection between the graphite and the semiconductor material
available.
Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die ,aus halbleitendem
Werl1-stoff bestehende Zündelektrode 8 ist in den Graphitblock 9 unter Zwischenfügung
einer Zwischenschicht io eingefügt. Diese Zwischenschicht besteht aus einer Verbindung
von Eisen und Kohle, die vorteilhaft eine solche Zusammensetzung hat, daß sie einen
möglichst niedrigen Schmelzpunkt besitzt. Es ist bekannt, daß Eisen bei einem Kohlenstoffgehalt
von ungefähr 4,3!)'o den niedrigsten Schmelzpunkt, nämlich ungefähr i i.lo" C, besitzt.
Durch Aufnahme von Kohlenstoff aus der Elektrode S oder aus dem Graphitzwis:chenstück
g würde der Schmelzpunkt einer solchen Zwischenschicht steigen. Aus diesem Grunde
wird eine Elektrode, die mit einer solchen Zwischenschicht versehen ist, nach dem
Brennen bei hoher Temperatur durch etwaige Aufnahme von weiterem Kohlenstoff während
des Betriebes hitzebeständiger, da der Schmelzpunkt der Verbindung mit der Zeit
nur steigen kann.Fig.2 shows an embodiment of the invention. The, from semiconducting
The existing ignition electrode 8 is inserted into the graphite block 9
inserted an intermediate layer io. This intermediate layer consists of a compound
of iron and coal, which advantageously has such a composition that they have one
has the lowest possible melting point. It is known that iron has a carbon content
of about 4.3!) 'o has the lowest melting point, namely about 100 ° C.
By taking up carbon from the electrode S or from the graphite spacer
g the melting point of such an intermediate layer would increase. For this reason
is an electrode which is provided with such an intermediate layer, after
Burning at high temperature due to possible absorption of further carbon during
of operation more heat-resistant, since the melting point of the compound over time
can only rise.
Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung auch bei abwechselnder Erwärmung
undAbkühlung sich nicht lockert und daß sie zudem den Vorteil hat, daß keine vom
Quecksilber angreifbaren oder bei den Betriebs-..bedingungen in der Röhre verdampfbaren
@:-etalle erforderlich sind. Da bei der darstellten Anordnung unmittelbar nach Einleitung
der Zündung die Zündelektrode als Anode für den Zündlichtbogen dient, ist es wichtig,
daß die Wärmestrahlung des Graphitzwischenstückes sehr groß ist, so daß die Zündelektrode
sich nur verhältnismäßig wenig erwärmt. Auf diese Weise wird der Stromleiter 5 vor
einer Zerstörung durch hohe Temperatur bewahrt.It has been shown that this arrangement even with alternating heating
and cooling does not loosen and that it also has the advantage that none of the
Mercury can be attacked or evaporated under the operating conditions in the tube
@: - metals are required. As in the arrangement shown immediately after the introduction
the ignition electrode serves as an anode for the pilot arc, it is important to
that the heat radiation of the graphite spacer is very large, so that the ignition electrode
only warms up relatively little. In this way, the conductor 5 is in front
protected from destruction by high temperature.
Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Elektrodenform mit einer
Spitze mit konkaver Mantellinie hat sich besonders wegen des bei ihr geringen Einflusses
der Eintauchtiefe auf die zum Zünden erforderliche Spannung als vorteilhaft erwiesen.The electrode shape shown in the embodiment with a
Point with a concave surface line has proven itself particularly because of the low influence it has on it
the immersion depth to the voltage required for ignition has proven to be advantageous.