DE719175C

DE719175C - Rectifier arrangement with an ion rectifier tube containing an activated glow cathode heated by the current from a special power source

Info

Publication number: DE719175C
Application number: DEN37691D
Authority: DE
Inventors: Mari Johan Druyvesteyn; Johannes Gijsbertus Wil Mulder
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1935-01-30
Filing date: 1935-01-31
Publication date: 1942-03-31

Description

Gleichrichteranordnung mit einer eine durch den Strom einer besonderen Stromquelle erhitzte aktivierte Glühkathode enthaltenden Ionengleichrichterröhre Die Erfi ;dung bezieht sich auf Gleichrichteranor dnungen mit einer eine durch den Stromeiner besonderen Stromquelle- erhitzte aktivierte Glühkathode enthaltenden Ionengleichrichterröhre mit einer aus Krypton, Xenon oder einem Gemisch aus beiden bestehenden Gasfüllung.Rectifier arrangement with a one through the current of a special Power source heated activated hot cathode containing ion rectifier tube The invention relates to rectifier arrangements with a one through the Current from a special power source - containing heated, activated hot cathode Ion rectifier tube with one of krypton, xenon, or a mixture of both existing gas filling.

Um bei Ionengleichrichterröhren eine befriedigende Lebensdauer zu erzielen, ist es bereits vielfach bekannt, Edelgase zur Füllung zu verwenden, da diese der. Absorption durch zerstäubte Elektrodenteilchen in erheblich geringerem Maße unterworfen sind als die iibrigm Gase.In order to achieve a satisfactory service life for ion rectifier tubes achieve, it is already widely known to use noble gases for filling, since this the. Absorption by atomized electrode particles is considerably less Dimensions are subject to the remaining gases.

Insbesondere ist @es auch schon bekannt, für Gleichrichter mit Glühkathoden, vor allem auch aktivierten Glühkathoden, Krypton und Xenon als Füllung- zu verwenden.In particular @es is already known for rectifiers with hot cathodes, Above all, activated hot cathodes, krypton and xenon are to be used as filling.

Für die Verwendung von Krypton und Xenon günstige Resultate lassen sich in der vorbekannten Literatur nicht auffinden, wohl hingegen Mitteilungen, die auf eine ganz unbefriiedigende Lebensdauer der mit diesen Gasen gefüllten Röhren hinweisen, wie z. B. in der Inauguraldissertation von W. Lohmann, Halle a. S., i 9o8, s. Z. f. Wies. P.hotogr., Phbtophys, u. Photoch., i 9o8, Heft i, S. 5o und 5 i, in der Erfahrungen mit Neon, Krypton, Xenon und Argon gefüllten Röhren mitgeteilt .-werden, die hinsichtlich der Lebensdauer für Argon und Neon nichts, Näheres ergeben, dagegen für Krypton und Xenon sehr ungünstig ausfallen.Give favorable results for the use of krypton and xenon not to be found in the previously known literature, but messages, which leads to a completely unsatisfactory service life of the tubes filled with these gases point out, such as B. in the inaugural dissertation by W. Lohmann, Halle a. S., i 9o8, see Z. f. Wies. P.hotogr., Phbtophys, and Photoch., I 9o8, Heft i, p. 5o and 5 i, in which experiences with neon, krypton, xenon and argon-filled tubes are reported . on the other hand turn out to be very unfavorable for krypton and xenon.

Auch aus den Veröffentlichungen von O t s u ka (Z. f. Phys. 36 S. 791 bis 1926 »Spektra des Rb+ und des Kr«), M e g g e r s, de Bruin und Humphreys, Bur. of Stand. Journ. of Res. 3, 129, 1929 »The firnt spectrum of Krypton«, S.133, geht hervor, daß mit Krypton keine lange Lebensdauer erzielt wurzle.Also from the publications by O tsu ka (Z. f. Phys. 36 p. 791 to 1926 "Spectra des Rb + and des Kr"), Meggers, de Bruin and Humphreys, Bur. of Stand. Journ. of Res. 3, 129, 1929 "The Firnt Spectrum of Krypton", p.133, it emerges that with krypton no long lifespan can be achieved.

Wenn sich auch diese Veröffentlichungen nur mit Geißlerröhren befassen, so gelten ähnliche Überlegungen naturgemäß aber auch für Gleichrichterröhren mit Glühkathode.Even if these publications deal only with Geissler tubes, so, of course, similar considerations also apply to rectifier tubes Hot cathode.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß, wenn man bei der Anwendung von Krypton und Xenon ganz bestimmte Beschränkungen gelten läßt, innerhalb dieser Beschränkungen außerordentlich günstige Betriebsbedingungen zu erzielen sind.The invention is based on the knowledge that when you are at the Application of krypton and xenon very specific Restrictions apply allows extremely favorable operating conditions within these limitations can be achieved.

Erfindungsgemäß wird bei niedrigeren Anodenspannungen ein ausgezeichnetes Arbeiten der Gleichrichterröhren dadurch :erzielt, daß die eine durch den Strom einer besonderen Stromquelle erhitzte aktivierte Glühkathode enthaltende Ionengleichrichterröhre eine aus Krypton, Xenon oder einem Gemisch aus beiden bestehende Gasfüllung von höchstens 1,5 mm Druck erhält und mit einer Wechsel-spannung der Anodenphasen von höchstens ioo Volt Effektivwert betrieben wird.According to the invention, excellent functioning of the rectifier tubes is achieved at lower anode voltages by: The fact that the ion rectifier tube containing an activated hot cathode heated by the current of a special power source receives a gas filling consisting of krypton, xenon or a mixture of both with a pressure of at most 1.5 mm and with an AC voltage of the anode phases of at most 100 volts rms value is operated.

Die auf diese Weise zu erzielende hohe Lebensdauer der Ionengleichrichterröhre kann noch vergrößert werden, wenn sich in dem Entladungsgefäß in an sich bekannter Weise zusätzlich ein oder mehrere Metalldämpfe befinden.The long service life of the ion rectifier tube that can be achieved in this way can be increased if it is known per se in the discharge vessel Way, one or more metal vapors are also located.

Bei Beachtung der erwähnten Vorschriften wird ferner die Absorption der aus Krypton und Xenon bestehenden Gasfüllung wesentlich hintangehalten. Bekanntlich ist die Absorption der Gase auf die durch Glimmstrom verursachte Kathodenzerstäubung der in der Sperrphase als Kathode auftretenden Anode der Gleichrichterröhre Bei Anodenwechselspannungen von annähernd 2o Volt Effektivwert ergab sich für Röhren mit aktivierten Glühkathoden und einer Krypton- oder Xenonfüllung nicht über 1,5 mm Hg. Druck eine erheblich längere Lebensdauer der Röhre als mit einer Argon@-oder Neonfüllung desselben Druckes; bei Anodenwechselspannungen von ungefähr ioo Volt Effektivwert war für -,Neuen die Lebensdauer von derselben Größenordnung als für Argon; bei Versuchsglimmlampenhin gegen ergab sich für Krypton und Xenon überhaupt keine nennenswerte Lebensdauer.If the regulations mentioned are observed, the absorption the gas filling consisting of krypton and xenon was substantially avoided. As is well known is the absorption of the gases on the cathode sputtering caused by glow current the anode of the rectifier tube, which acts as the cathode in the blocking phase Anode alternating voltages of approximately 20 volts rms value resulted for tubes with activated hot cathodes and a krypton or xenon filling not more than 1.5 mm Hg. Pressure a considerably longer service life of the tube than with an argon @ or Neon filling of the same print; at anode alternating voltages of approximately 100 volts RMS value was for -, newcomers the life of the same order of magnitude as for Argon; in the case of test glow lamps, on the other hand, this resulted for krypton and xenon in general no service life worth mentioning.

Obiges ist das Ergebnis eines Lebensdauerversuches an .einer Anzahl von Gleichrichterröhren und Glimmlampen.The above is the result of a service life test on a number of rectifier tubes and glow lamps.

Eine doppelphasige Röhrentype für niedrige Anodenspannung wurde mit einer Anodenwechselspannung von i9 Volt Effektivwert je Phase und 6Amp. Gleichstrombelastung in einer Anzahl von Exemplaren betrieben, die jeweils mit Argon von o,7 mm, Krypton von o,65 mm, Xenon von o,6 mm Druck gefüllt waren. Das Auftreten einer Glimmentladung war also bei dieser An odemvechselspannunggänzlich ausgeschlossen. Die mittlere Lebensdauer betrug mit Argon im Mittel 1309 Stunden, mit Krypton im Mittel 3o26 Stunden, mit Xenon mehr als 5ooo Stunden.A doppelphasige tube type for low anode voltage was connected to an anode AC voltage of i9 volts RMS j e phase and 6 Amp. Direct current load operated in a number of copies, each of which were filled with argon of 0.7 mm, krypton of 0.65 mm, xenon of 0.6 mm pressure. The occurrence of a glow discharge was therefore completely excluded with this anode alternating voltage. The mean life with argon was 1309 hours on average, with krypton on average 3026 hours, with xenon more than 500 hours.

Derselbe Versuch mit einer größeren doppelphasigen Röhrentype für mittlere Spannungen (Anodemvechselspannung 95 Volt Effektivwert -- -je Phase, Gleichstrombelastung i o Amp. ) ergab bei einem Fülldruck von o,22 mm Argon und Quecksilberzusatz im Mittel 1543 Stunden Lebensdauer, bei demselben Xenonfülldruck und Quecksilberzusatz 1.1.18 Brennstunden. Hier sind Argon und die schwereren Edelgase hinsichtlich der Lebensdauer als gleichwertig zu betrachten.The same experiment with a larger double-phase tube type for Medium voltages (anodem alternating voltage 95 volts rms value - -per phase, direct current load i o Amp.) resulted in a filling pressure of 0.22 mm argon and mercury addition im Average life of 1543 hours, with the same xenon filling pressure and mercury addition 1.1.18 burning hours. Here are argon and the heavier noble gases in terms of To be regarded as equivalent service life.

Obiges Ergebnis war, was die Versuche bei 19 Volt Effektivwert betrifft, unerwartet günstig. Ferner ist zu bemerken, daß bekanntlich bei Krypton und Xenon die Bogenspannung, also der Spannungsverlust in der Durchlaßrichtung, niedriger als bei Neon und Argon ist, wohingegen in der Sperrichtung die Zündspannung höher und der Glimmstrom kleiner ist, so daß die Rückentladungsgefahr erheblich geringer ist als bei den letztgenannten Gasen.The above result was, as far as the experiments at 19 volts rms value are concerned, unexpectedly cheap. It should also be noted that it is known that in the case of krypton and xenon the arc voltage, i.e. the voltage loss in the forward direction, is lower than with neon and argon, whereas in the reverse direction the ignition voltage is higher and the glow current is smaller, so that the risk of back discharge is considerably lower than with the latter gases.

So eignen sich Krypton und Xenon hinsichtlich des Nutzeffektes (niedrige Bogenspannung) besonders für niedrige Anodenspannungen, die kleine Rückentladungsgefahr würde sogar höhere Anodenspannungen als zulässig erscheinen lassen, wenn sich bei diesen die Lebensdauer nicht erfahrungsgemäß als ungünstig :ergeben hätte.So krypton and xenon are suitable in terms of efficiency (low Arc voltage) especially for low anode voltages, the small risk of back discharge would make even higher anode voltages appear than permissible if at experience has shown that the service life would not have been found to be unfavorable.

Durch diese hervorragend günstigen Eigenschaften von Krypton und Xenon ist also die Möglichkeit gegeben, sich bei einem niedrigeren Fülldruck als bei Argon und Neon und mit unverändert günstiger Lebensdauer die durch diese Herabsetzung des Fülldruckes und die Verwendung von Krypton oder Xenon erheblich :erhöhte Sicherheit gegen Rückentladungen zu Nutzen zu machen, sofern man während des normalen Betriebes keine höhere Anodenwechselspannung als i oo Volt Effek tiv-#vert zuläßt. Diese erhöhte Sicherheit gegen Rückentladungen aber wird bei vorübergehenden Überspannungen und anderen störenden Beeinflussungen die Betriebssicherheit der Röhren außerordentlich günstig beeinflussen.Because of these excellent properties of krypton and xenon So there is the possibility of a lower filling pressure than argon and neon and with the same favorable lifespan due to this reduction the filling pressure and the use of krypton or xenon considerably: increased security to use against back discharges, provided that one is used during normal operation no higher anode alternating voltage than 100 volts rms- # vert allows. This increased Security against back discharges, however, is provided in the event of temporary overvoltages and other disturbing influences the operational reliability of the tubes extraordinarily influence favorably.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following, the invention is illustrated with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine für eine Gleichrichteranordnung nach der Erfindung geeignete Röhre.The only figure of the drawing shows one for a rectifier arrangement suitable tube according to the invention.

Ein Entladungsgefäß i enthält eine durch den Strom einer besonderen Stromquelle erhitzte aktivierte Glühkathode 2 und zwei Anoden 3. Die Elektroden sind mit Stromzuführungen 4 verbunden, welche an den an das Entladungsgefäß angekitteten Fuß 5 mit vier Kontaktstiften 6 führen.A discharge vessel i contains one due to the current of a special one Power source heated activated hot cathode 2 and two anodes 3. The electrodes are connected to power supply lines 4 which are cemented to the discharge vessel Guide foot 5 with four contact pins 6.

Das Entladungsgefäß ist mit Xenon von o,^ mm Druck gefüllt, und -%vird mit einer Wechselspannung der Anodenphasen von höchstens ioo Volt Effekthivert betrieben.The discharge vessel is filled with xenon of 0.16 mm pressure, and -% vird operated with an alternating voltage of the anode phases of no more than 100 volts effect hivert.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rectifier assembly with a one through the Current from a special power source .Heated activated hot cathode containing Ion rectifier tube, characterized by one made of krypton, xenon or one Mixture of the two existing gas filling of the tube with a maximum pressure of 1.5 mm an operating AC voltage of the anode phases of no more than 100 volts rms value.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that in the discharge vessel there are also one or more metal vapors.