Quecksilberdampfentladungsgefäß mit Glühkathode Quecksil;berdampfgefüllte
Entladungsgefäße, welche zur Gleichrichtung oder Steuerung elektrischer Ströme .dienen
und welche mit einer Glühkathode, z. B. einer sogenannten Hohlkathode ausgerüstet
sind, werden so gebaut, daß der Ouecksilberdruck bei der Betriebsternperatur den
gewünschten Wert hat. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß bei der Inbetriebnahme
eines kalten Entladungsgefäßes der Ouecksilberdruck wesentlich unter dem normalen
Wert liegt. Er steigt erst im Laufe der Erwärmung des Gefäßes an. Man hat schon
versucht, diesem Mangel dadurch abzuhelfen, daß man einen Ouecksilbervorrat bei
der Inbetriebsetzung des Gefäßes mit Hilfe :einer besonderen Heizwicklung erhitzte.
Es ist auch vorgeschlagen worden, Quecksilberamalgam durch Wärmeleitung oder Wärmestrahlung
von einer glühenden Kathode aus zu beheizen, um einen ausreichenden Dampfdruck zu
schaffen. Die bekannten Verfahren zur Sicherung eines ausreichenden Dampfdruckes
haben aber -den Nachteil, daß sich beim Erkaltender Röhre das Ouecksilber an der
Gefäßwandung niederschlägt und deshalb beim nächsten Anheizen der Röhre nicht ohne
weiteres verdampft werden kann. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch
vermieden, daß ein zur Aufnahme des Ouecksilbers dienender poröser Metallkörper
unmittelbar an einem Bauteil der als Hohlkathode .ausgebildeten Glühkathode, vorzugsweise
auf dem Mantel des Kathodenkörpers oder einem den Kathodenkörper umgebenden Wärmeschutzschirm,
angebracht ist. Auf diese Weise wird erreicht, :daß das Ouecksilber noch währenddes
Anheizvorganges der Kathode in ausreichender Menge verdampft. Wegen der großen Oberfläche,
welche der poröse Körper aufweist, der auf chemischem oder ;mechanischem Wege -das
Quecksilber festhält, kehrt das verdampfte Quecksilber nach dem Erkalten der Röhre
sehr rasch wieder auf den, pozösen Metallkörper zurück und steht bei der Neueinschaltungder
Röhre zur Verfügung. Poröse Metallkörper im Sinne der Erfindung kann man beispielsweise
aus Metallpulver oder Metallspänen durch
Sintern herstellen. Der
Sinterproz@eß wird dabei so geführt, daß die einzelnen Metallteilchen zusammenbacken,
aber keinen dichten Körper bilden. Den porösen Körper kann man beispielsweise aus
Zinn, Zinnlegierungen; Nickel, Kupfer oder Aluminium herstellen, etwa in der Weise,
daß man Pulver dieser Metalle, z. B. Nickelpulver, als Suspension auf .den Bauteil
der Hohlkathode, z. B. auf den Wärmeschutzzylinder, aufbringt und diesen Körper
nach der Verdampfung des Suspensionsmittels bis auf die Sintertemperatur des betreffenden
Nietalls, bei Nickel z. B. auf Temperaturen um tooo", erhitzt. Bei der Verwendung
von Metallen, wie Zinn, muß man darauf Rücksicht nehmen, daß die Temperatur des
Zinnkörpers nicht zu weit ansteigt, damit keine wesentliche Verdampfung des Zinns
stattfindet. Bei der Verwendung anderer Metalle als Zinn, beisp.ielsw,eise Nickel
oder Kupfer, ist man in der Wahl der Temperatur des zum Festhalten des Quecksilbers
dienenden Körpers wesentlich freier.Mercury vapor discharge vessel with hot mercury cathode; over-vapor-filled
Discharge vessels that serve to rectify or control electrical currents
and which with a hot cathode, e.g. B. equipped with a so-called hollow cathode
are, are built so that the mercury pressure at the operating temperature
has the desired value. This has the disadvantage that when starting up
of a cold discharge vessel, the mercury pressure is significantly below normal
Value lies. It only rises as the vessel warms up. One already has
tries to remedy this deficiency by keeping a supply of mercury
the commissioning of the vessel with the help of: a special heating coil heated.
It has also been suggested to mercury amalgam by conduction or radiation
to be heated from a glowing cathode in order to achieve sufficient vapor pressure
create. The known methods of ensuring sufficient vapor pressure
but have the disadvantage that when the tube cools down, the silver ocher on the
The wall of the vessel is reflected and therefore not without it the next time the tube is heated up
further can be vaporized. This disadvantage is thereby made according to the invention
avoided a porous metal body serving to accommodate the mercury
directly on a component of the hot cathode, designed as a hollow cathode, preferably
on the jacket of the cathode body or a heat shield surrounding the cathode body,
is appropriate. In this way it is achieved: that the mercury is still
The heating process of the cathode evaporates in sufficient quantity. Because of the large surface,
which the porous body has, the chemical or mechanical way -das
Holds mercury, the evaporated mercury reverses after the tube has cooled down
very quickly back on the posh metal body and stands when the switch is switched on again
Tube available. Porous metal bodies in the context of the invention can be, for example
from metal powder or metal shavings
Produce sintering. Of the
The sintering process is carried out in such a way that the individual metal particles bake together,
but do not form a tight body. The porous body can be made from, for example
Tin, tin alloys; Manufacture nickel, copper or aluminum, for example in the way that
that one powder of these metals, z. B. nickel powder, as a suspension on .the component
the hollow cathode, e.g. B. on the thermal protection cylinder, and this body
after evaporation of the suspending agent down to the sintering temperature of the relevant
Nietalls, in the case of nickel e.g. B. heated to temperatures around tooo ". When using
of metals, such as tin, one must take into account that the temperature of the
Tin body does not rise too far, so that no significant evaporation of the tin
takes place. When using other metals than tin, e.g. iron nickel
or copper, one is in the choice of the temperature of the holding the mercury
serving body much more freely.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
Mit i ist ein Entladungsgefäß bezeichnet. 2 ist eine Hohlkathode üblicher Bauart,
3 eine Anode. Gegebenenfalls können auch weitere Anoden und Steuergitter vorhanden
sein. Um bei der Inbetriebsetzung des Gefäßes in der Nähe der Kathode Quecksilber
bereit zu halten, ist die Außenfläche der Hohlkathode mit einem Überzug 4 aus fein
verteiltem Nickel oder einem anderen geeigneten Metall versehen. Dieser Nickelüberzug
kann in der beschriebenen Weise aufgebracht sein. Beim Erkalten des Entladungsgefäßes
schlägt sich ein Teil des Quecksilberdampfes auf der Nickelschicht q. nieder und
wird dort zum Teil auf rein mechanischem Wege, zum Teil durch Legierungsbildung
festgehalten. Bei der Verwendung von Metallen, wie Zinn, spielt die Legierungsbildung
eine größere Rolle. Auch nach dem Erkalten des Entladungsgefäßes wird OOu.ecksilberdampf
von dem fein verteilten Metall, z. B. Zinn, aufgenommen, so daß sich die poröse
Schicht mit Quecksilber anreichert. Dies gilt in erster Linie für Zinn, jedoch praktisch
nicht für Nickel.Embodiments of the invention are shown in the figures.
A discharge vessel is denoted by i. 2 is a hollow cathode of the usual type,
3 an anode. If necessary, additional anodes and control grids can also be present
be. In order to put mercury in the vicinity of the cathode when putting the vessel into operation
to keep ready, the outer surface of the hollow cathode with a coating 4 is made of fine
distributed nickel or other suitable metal. This nickel plating
can be applied in the manner described. When the discharge vessel cools down
part of the mercury vapor is deposited on the nickel layer q. down and
is there partly by purely mechanical means, partly by alloying
held. When using metals such as tin, alloy formation plays a role
a bigger role. Even after the discharge vessel has cooled down, OOu.ck silver vapor
of the finely divided metal, e.g. B. tin, added so that the porous
Layer enriched with mercury. This applies primarily to tin, but it is practical
not for nickel.
Eine weitere Kathode, welche im Sinne der Erfindung mit einem porösen
Metallkörper, versehen ist, ist in Abb. 2 dargestellt. 5 ist ein Wärmeschutzzylinder,
welcher den hohlzylindrischen Emissionskörper b und den Heizkörper 7 umfaßt. Der
Emissions- und auch der Heizkörper können in bekannter Weise mnit einem hochem.issionsfähigen
Belag, z. l'). Barium- oder Strontiumoxyd, versehen sein. Die Innenseite des Wäraneschutzzyliticlers
5 ist gemäß der Erfindung mit einem porösen Körper, z. B. aus Nickel, versehen,
der in der eingangs beschriebenen Weise aufgebracht wird.Another cathode, which in the context of the invention with a porous
Metal body, is shown in Fig. 2. 5 is a thermal protection cylinder,
which comprises the hollow cylindrical emission body b and the heating body 7. Of the
Emission and heating elements can be used in a known manner with a high emission
Covering, e.g. l '). Barium or strontium oxide, be provided. The inside of the heat protection cylinder
5 is according to the invention with a porous body, e.g. B. made of nickel, provided,
which is applied in the manner described above.