DE731465C

DE731465C - Discharge heated cathode

Info

Publication number: DE731465C
Application number: DEK130312D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-06-01
Filing date: 1933-06-01
Publication date: 1943-02-10

Description

Entladungsgeheizte Kathode Es sind in letzter Zeit Kathoden bekanntgeworden, die aktiviert sind und im Betrieb ohne äußere Heizung die zur Emission nötige Temperatur annehmen. Diese Kathoden müssen, um einen- sicheren Betrieb zu gewährleisten, mehrere Bedingungen :erfüllen. Damit ein sicheres Zünden und Aufheizen eintritt, müssen sie aus einem möglichst lockeren, dünndrahtigen Geflecht o. dgl. bestehen, da ja dünne .Drähte schnell Punkte von erforderlicher Temperatur bilden, von denen aus sich die Hitze über die Kathode verteilt, so daß sie in ihrer Gesamtheit oder zu einem beträchtlichen Teile als Elektronenquelle wirkt. Naturgemäß darf die Kathode nicht so aufgebaut sein, daß :ein Wegschmelzen der feinen Drähte beim Ansetzen des Lichtbogens eintritt.Discharge-heated cathode Cathodes have recently become known which are activated and, in operation without external heating, the temperature required for emission accept. These cathodes must have several in order to ensure safe operation Satisfy conditions. In order for reliable ignition and heating to occur, They consist of a thin-wire braid or the like that is as loose as possible, because yes thin wires quickly form points of required temperature from which the heat is distributed over the cathode, so that it is in its entirety or too acts as an electron source to a considerable extent. Naturally, the cathode may not be constructed in such a way that: the fine wires melt away when the Arc occurs.

Eine besondere Stellung nehmen hier die für Gleichrichter verwendeten Kathoden lein. Hier tritt zu obigen Bedingungen noch die Forderung hinzu, daß die :emittierenden Teile eine gewisse Wärmeträgheit aufweisen müssen, da, bei Einwegbetrieb eine halbe Phase lang kein Strom fließt und andererseits die Wärmeentwicklung an der Kathode sowieso geringer ist, da die terhitzende Wirkung des Anodenfalles, die bei den üblichen mit Wechselstrom betriebenen Leuchtröhren vorhanden ist, fortfällt.Those used for rectifiers take a special position here Cathodes alone. In addition to the above conditions, there is also the requirement that the : emitting parts must have a certain thermal inertia because, with one-way operation no current flows for half a phase and, on the other hand, the development of heat the cathode is less anyway, because the heat effect of the anode fall, the in the case of the usual fluorescent tubes operated with alternating current, is omitted.

Eine Kathodenform, die nun diesen Bedingungen genügt, wurde durch die Erfindung geschaffen und ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sein flächenhafter, metallischer, z. B. becherförmiger Kathodenteil, also ein Gebilde hoher Wärmnekapazität, auf teer der Anode zugewendeten Seite mit einem flächenhaften System von aktivierten Drähten, also einem sehr leicht und rasch hoch zu heizenden Gebilde, belegt ist. Es entsteht auf diese Weise ein gewisser Wärmeaustausch zwischen den beiden Teilen, der insbesondere ein Überhitzen der drahtförmigen Teile verhindert.A cathode shape that now meets these conditions was made by the invention created and is essentially characterized in that its more extensive, metallic, e.g. B. cup-shaped cathode part, so a structure high heat capacity, on the tar side facing the anode with a flat surface System of activated wires, so one that can be heated up very easily and quickly Structure that is occupied. This creates a certain heat exchange between the two parts, which in particular prevents overheating of the wire-shaped parts.

Es sind nun schon solche im wesentlichen ,aus zwei Teilen zusammengesetzte Kathodenformen bekanntgeworden, bei denen ebenfalls ein Teil relativ geringer Wärmeträgheit und ein Teil relativ großer Wärmeträgheit vorhanden ist.There are now essentially those made up of two parts Cathode forms become known, which also have a part of relatively low thermal inertia and a part of relatively large thermal inertia is present.

Diese bekannten Kathodenarten unterscheiden sich aber von den vorliegenden dadurch, daß kein ausreichender Wärmeaustausch .zwischen dem hocherhitzten Teil geringer Wärmeträgheit und dem Teil hoher Wärmeträgheit besteht.However, these known types of cathodes differ from the present ones in that there is insufficient heat exchange .between the highly heated part low thermal inertia and the high thermal inertia part.

Im Gegensatz hierzu ist bei der Kathode der vorliegenden Erfindung durch die große Nähe zwischen dem wärmeträgen Teil und dem Teil mit geringer Wärmeträgheit für einen günstigen Wärmeaustausch gesorgt. Ferner wird noch durch den Umstand, daß im 'heißen Zustand ein Wesentlicher Wärmeübergang von dem nichtträgen Teil zum trägen Teil durch Strahlung stattfindet, die ja bekanntlich mit der vierten Potenz der Temperatur zunimmt, einer Überhitzung wirksam entgegenarbeitet, während infolge des vernachlässigbarenWärmeübergangs durch Strahlung im kalten Zustand infolge des dann geringen Wärmeabflusses sich der Körper geringer Wärmeträgheit beim Zündvorgang rasch aufheizt.In contrast, the cathode of the present invention due to the close proximity between the thermally inert part and the part with low thermal inertia for a favorable heat exchange. Furthermore, the fact that in the 'hot state a substantial heat transfer from the non-inert part to the sluggish Part takes place by radiation, which is known to be with the fourth power of the temperature increases, effectively counteracts overheating, while due to negligible heat transfer by radiation in the cold state as a result of the then low heat dissipation, the body has low thermal inertia heats up quickly during the ignition process.

In den Abb. i und 2 sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.In Figs. I and 2 are embodiments of the subject invention shown.

In Abb. i bedeutet i :einen Metallbecher, der von dem Zuleitungsdraht 3 getragen wird. 2 ist eine lockere Struktur von Drähten, z. B. ein Drahtgitter, zweckmäßig aus Nickeldrähten, das mit den Aktivierungsmassen bedeckt ist.In Fig. I i means: a metal cup, which from the lead wire 3 is worn. 2 is a loose structure of wires, e.g. B. a wire mesh, expediently made of nickel wires, which is covered with the activation masses.

Infolge der geringen Wärmekapazität der einzelnen Drähtchen setzt die Entladung leicht und rasch an dem Drahtgitter 2 an. Dieses Gitter befindet sich aber nun seinerseits so dicht an dem Metallbecher i, daß an den Berührungspunkten ein Wärmeaustausch durch Wärmeleitung und an den übrigen Stellen ein Wärmeaustausch durch Strahlung stattfinden kann. Insbesondere der Wärmeaustausch durch Strahlung nimmt auf Grund des Stefan-Boltzmannschen Gesetzes mit steigender Temperatur rasch zu, aber auch der Wärmeaustausch durch Leitung wird bei Erwärmung des Drahtnetzes intensiver, da sich das Drahtnetz bei Erwärmung etwas auszudehenen sucht und damit eher noch fester an den Metallbecher i anlegt,- an den es an verschiedenen Stellen befestigt sein kann.As a result of the low heat capacity of the individual wire sets the discharge to the wire mesh 2 easily and quickly. This grid is located but now in turn so close to the metal cup i that at the points of contact a heat exchange by conduction and at the other places a heat exchange can take place by radiation. In particular, the heat exchange through radiation increases rapidly with increasing temperature due to Stefan-Boltzmann's law too, but also the heat exchange through conduction is increased when the wire mesh is heated more intense, as the wire mesh tries to expand a little when it gets warm and with it rather more firmly attached to the metal cup i - on which it is in different places can be attached.

Eine besonders günstige Ausgestaltung ist in Fig.2 dargestellt. Hier ist schon durch die Form des Bechers auch ohne besondere Befestigung des Drahtnetzes ein starkes Anlegen des Netzes bei Erwärmung gewährleistet. Auch schlagen sich bei dieser Form abgestäubte Aktivierungsteile größtenteils wieder innerhalb der Kathode nieder, wodurch ihre Lebensdauer erhöht wird und die Glashülle nicht so stark angegriffen wird, was z. B. auch für Leuchtröhren von Wichtigkeit sein kann.A particularly favorable embodiment is shown in FIG. here is already due to the shape of the cup without any special fastening of the wire mesh a strong application of the network when it heats up is guaranteed. Also beat up Activation parts sputtered in this form are largely again within the cathode down, which increases its service life and does not attack the glass envelope as much becomes what z. B. can also be important for fluorescent tubes.

Endlich ist hier der Metallbecher i auf seiner äußeren Seite noch mit einer Hülle .l schlechter Wärmeleitfähigkeit umgeben, welche. eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf. der Kathode bewirkt.Finally the metal cup i is still here on its outer side surrounded with a shell .l poor thermal conductivity, which. an even Temperature distribution. the cathode causes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Discharge heated cathodes, especially for gas and Dampfentladungsgl: calibrator, which in the operational state by the discharge itself, i.e. without special external heating, ignites, characterized in that a flat, metallic, z. B. cup-shaped cathode part on the anode facing side covered with a planar system of activated wires is.

2. Cathode according to claim i, characterized in that the coating consists of a activated nickel wire mesh.