DE716403C - Stromrichterroehre mit fluessiger Kathode - Google Patents

Description

• Stromrichterröhre mit flüssiger Kathode Zur Zündung von Stromrichtern mit flüssiger Kathode, beispielsweise mit Quecksilberkathode, wird vielfach ein die Kathodenoberfläche durchdringender Halbleiterstift verwendet, dessen aus dem Kathodenmetall herausragendes Ende zur Einleitung der Zündung an eine hohe Spannung gegenüber der Kathode gelegt wird. Es ist bekannt, .die Stromzuführung zu den Hauptelektroden als auch zu den Zündelektroden isoliert durch das Kathodenmetall hindurchzuführen. Besteht zudem der Boden des Gefäßes aus Metall, so muß die Stromzuführung auch durch diesen Boden isoliert hindurchgeführt werden. Als Isolationsmaterial kommt, da es sich um eine vakuumdichte Durchführung handelt, in erster Linie Glas in Frage, das sich mit dem Stromleiter einerseits, mit der Gefäßwandung andererseits unmittelbar oder unter Zwischenfügung eines Übergangsmaterials in besonders einfacher Weise verbinden läßt. Bei Metall-Glas-Verbindungen, die sich zu einer derartigen isolierenden Einschmelzung besonders eignen, setzt sich der Kathodenfleck jedoch leicht an diesen Verbindungsstellen oder an der Schnittlinie Glas-Quecksilber fest, so daß das, Glas der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ist und somit die Einführungsstelle nicht mehr vakuumdicht bleibt. Bei Zündelektroden aus halbleitendem Material, deren Stromzuleitung durch den Boden des Gefäßes und somit durch das Kathodenmaterial eingeführt ist, besteht durch die Nähe des Zündstiftes an der Einführung in erhöhtem Maße die Gefahr, daß der Isolierkörper durch die von dem nahen Kathodenfleck entwickelte Wärme beschädigt wird. Es ist zwar bereits bekannt, den Kathodenfleck durch ringförmige Einbauten in dem Kathodenmetall auf eine bestimmte Fläche zu begrenzen, jedoch springt der Kathodenfleck häufig über diese Einsatzkörper auf andere Teile über, von denen er ferngehalten werden soll. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine Stromrichterröhre mit flüssiger Kathode und metallischem Gefäßboden vorgesehen, bei der die Stromzuleitung zu dem die Zündung bewirkenden Halbleiterstift isoliert durch das Kathodenmetall hindurchgeführt ist, und die sich von dem Bekannten dadurch unterscheidet, daß der aus Glas bestehende Isolator der Stromzuführung zur Halbleiterelektrode mit einem die Kathodenoberfläche durchdringenden, die Stromzuführung umhüllenden Metallröhrchen vakuumdicht verbunden ist, das seinerseits mit dem Boden des Kathodengefäßes luftdicht verbunden ist, und daß der Durchführungsisolator der Stromzuführung zur Halbleiterelektrode und das Röhrchen von einem aus gegen den Lichtbogen widerstandsfähigem Material bestehenden Schutzrohr, das die Oberfläche des Kathodenmetalls durchdringt, derart umgeben ist, daß weder der Entladungsboden noch der Kathodenfleck diu Verbindungsstelle zwischen dem Isolator und dem Röhrchen beschädigen kann.
• Durch die Verwendung eines Schutzrohres um die Durchführung eines Stromzuleiters zu einer Zündanode wird das Überspringen des Kathodenflecks auf die Stromzuführung vermieden, denn wenn tatsächlich der Kathodenfleck in den Raum zwischen der Durchführung und dem Schutzrohr springen sollte, so wird in diesem engen Raum eine derart starke Dampfbildung auftreten, daß der Kathodenfleck sofort wieder aus dem Raum geblasen wird.
• Die Abbildungen zeigen in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Das aus Glas oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial bestehende zylindrische Gefäß i ist an beiden Enden durch Metallkappen 2, 3 geschlossen, die einen nach innen eingestülpten mittleren Teil besitzen. Sie bestehen aus einem mit der Gefäßwand i verschmelzbaren Metall. Wird ein Hartglas Gz 7 i verwendet, so eignet sich zum Verschmelzen eine Legierung mit 280/6 Nickel, 180,1o Kobalt und 54.0,1o Eisen. Die untere Kappe 3 wird durch das flüssige Kathodenmetall q. überdeckt. Die obere Kappe 2 dient als Anode und ist mit dem vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Stromleiter 5 durch Löten oder Schweißen verbunden: In ähnlicher Weise ist die Zuführung 5' mit der Kappe 3 verbunden. Die Zündelektrode 6 besteht in an sich bekannter Weise aus einem halbleitenden Material und taucht mit ihrer Spitze in das Kathodenmetall q. ein. Sie ist durch Klemmen, Schrauben oder mit anderen Mitteln mit der Metallhülse 7, die sie mantelartig umgibt, fest verbunden. Zur Stromzuleitung dient der isoliert durch die untere Kappe hindurchgeführte Stromleiter g. Diese Durchführung besteht aus einem vakuumdicht mit der Kappe 3 verschweißten Rohr 8, dessen Innenseite mit dem Glas i i verschmolzen ist, in das der Stromleiter g eingeschmolzen ist. Es bestünde nun die Gefahr, daß der Kathodenfleck an dem Röhrchen 8 ansetzt und dieses zerstört. Es wäre ferner nicht ausgeschlossen, daß der Kathodenfleck auf das Röhrchen 8 übergeht und beispielsweise an der Grenzstelle zwischen dem Glas i i und dem Metall des Röhrchens 8 längere Zeit verweilt, so daß die vakuumdichte Verbindung oder das Glas zerstört wird. Diese Gefahren werden bei der Anordnung gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Stromdurchführung von einem Schutzrohr 12 umgeben ist, das aus c-iiiem gegen den Lichtbogen widerstandsfähigen :Material besteht. Es eignen sich dazu alle hochschmelzenden Metalle. Besondere Vorteile bietet die Verwendung von Molybdän oder Wolfram als Schutzrohr für die Stromeinführung, weil diese Metalle die bekannte Eigenschaft haben, vom Quecksilber benetzt zu werden. Dadurch wird erreicht, daß der Kathodenfleck sich an der Grenzlinie zwischen dem Quecksilber und dem Schutzrohr 12 festsetzt. Ein solcher festsitzender Kathodenfleck kann bekanntlich mit bedeutend niedrigerer Stromstärke betrieben werden. Der Lichtbogen reißt also weniger leicht ab. Bei Stromrichtern, die mit einer niedrigen Spannung betrieben werden, bietet daher die Anordnung gemäß der Erfindung den zusätzlichen Vorteil, daß der Lichtbogen während eines längeren Teiles der positiven Halbwelle der Anodenwechselspannung aufrechterhalten wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stromrichterröhre mit flüssiger Kathode und metallischem Gefäßboden, bei der die Stromzuleitung zu dem die Zündung bewirkenden Halbleiterstift isoliert durch das Kathodenmetall hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Glas bestehende Isolator (ii) der Stromzuführung (g) zur Halbleiterelektrode (6) mit einem die Kathodenoberfläche durchdringenden, die Stromzuführung (g) umhüllenden Metallröhrchen (8) vakuumdicht verbunden ist, das seinerseits mit dem Boden (3) des Kathodengefäßes luftdicht verbunden ist; und daß der Durchführungsisolator (i i) der Stromzuführung (g) zur Halbleiterelektrode und das Röhrchen (8) von einem aus gegen den Lichtbogen widerstandsfähigem Material bestehenden Schutzrohr (i2), das die Oberfläche des Kathodenmetalls durchdringt, derart umgeben ist, daß weder der Entladungsbogen noch der Kathodenfleck die Verbindungsstelle zwischen dem Isolator (i i) und dem Röhrchen (8) beschädigen kann.
2. 2. Stromrichterröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr aus einem von Quecksilber benetzbaren Metall, vorzugsweise aus Molybdän oder Wolfram, besteht.