DE737341C

DE737341C - Vacuum vessel made of metal with constant gas supply and gas discharge, in which a glow discharge takes place at any gas pressure that can be selected

Info

Publication number: DE737341C
Application number: DEB186194D
Authority: DE
Inventors: Bernhard Berghaus; Wilhelm Burkhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-02-07
Filing date: 1939-02-07
Publication date: 1943-07-12

Description

Vakuumgefäß aus Metall mit ständiger Gaszufuhr und Gasabfuhr, in dem eine Glimmentladung bei beliebig wählbarem Gasdruck vonstatten geht Bei einer Gasentladung ist der Abstandd des Glimmsaumes von der Kathode durch die Beziehung - - d gegeben, wobei do für eine bestimmte Gasart und ein bestimmtes Kathodenmaterial eine Konstante darstellt. Breitet sich das Glimmlicht über die ganze Elektrode aus, so daß man in das Gebiet des anomalen Kathodenfalles kommt, so verringert sich der .gegebene Abstand des Glimmsaumes noch weiter mit zunehmendem Ka= thodenfall. Gleichzeitig nach Erreichen der vollen Bedeckung befindet sich das Glimmlicht in unmittelbarer Nähe der Isolation, wodurch dieselbe je nach dem Grad der Anomalität früher oder später zerstört wird. Um das Isolationsmaterial vor der zerstörenden Wirkung der Glimmentladung zu schützen, wird demselben ein Schutzspalt vorgeschaltet. Der Spaltabstand zwischen der Kathode und der die Behinderung bildenden Wand, die aus Metall oder einem Isolator bestehen kann, muß dabei geringer sein als der Abstand des Glimmsaumes von der Kathode, damit die Entladung in dein geschützten Feld unterdrückt wird. Der Spaltabstand kann jedoch aus technischen und aus elektrischen Gründen nicht beliebig klein gemacht werden. Als praktisches Mindestmaß des Spaltabstandes hat sich bei den Versuchen o, 5 bis t,o nun erwiesen..Vacuum vessel made of metal with constant gas supply and gas discharge, in which a glow discharge takes place at any gas pressure that can be selected. - d given, where do is a constant for a certain type of gas and a certain cathode material. If the glowing light spreads over the entire electrode, so that one comes into the area of the abnormal cathode drop, the given distance between the glowing edge decreases even further with increasing cathode drop. At the same time after reaching full coverage, the glow light is in the immediate vicinity of the insulation, whereby the insulation is destroyed sooner or later, depending on the degree of the anomaly. In order to protect the insulation material from the destructive effect of the glow discharge, a protective gap is connected upstream of it. The gap distance between the cathode and the wall forming the obstruction, which can consist of metal or an insulator, must be less than the distance between the glowing edge and the cathode, so that the discharge into the protected field is suppressed. However, for technical and electrical reasons, the gap distance cannot be made arbitrarily small. The tests o, 5 to t, o have now proven to be a practical minimum dimension of the gap distance.

Bei einem do von 9 mm an einer Eisenelektrode und Wasserstoff als Entladungsgas ergibt sich bei normalem Kathodenfall und einem, Spaltabstand a. von o, 5 mm ein Füllgasdruck für die Entladung, bei dem noch ein ausreichender Schutz der Isolation gewährleistet ist von Wird dazu noch im anomalen Gebiet gearbeitet, so verkleinert sich der Arbeitsdruck noch mit wachsendem Anomalitä.tsgrad. Will man aber nun höhere Füllgasdrücke in der Entladungskammer anwenden, so ergeben sich Spaltabstände, die sich nicht mehr sicher herstellen lassen; außerdem ist bei Verwendung einer Behinderungshand aus Metall die Spannungsfestigkeit nicht mehr ausreichend. Die Wirksamkeit eines Schutzspaltes ist damit praktisch begrenzt. Die Erfindung betrifft ein Vakuumgefäß aus Metall mit ständiger Gaszufuhr und Gasabfuhr, in dem eine Glimmentladung bei beliebig wählbarem Gasdruck vonstatten geht, welches sich auszeichnet durch eine isoliert durch das Vakuumgefäß geführte Stromdurchführung, bei der der Durchführungsisolator von dem Entladungsraum durch einen Schutzspalt getrennt ist, der durch den Stromzuführungsleiter und eine ihn in geringem Abstand umgebende Hülse, die vorzugsweise ein Teil der Gefäßwand ist, gebildet wird, und durch einen derartigen Ansehluß der Gasabsaugleitung, daß das Gas durch den Schutzspalt abgesaugt wird. Das Vakuumgefäß kann vorteilhaft für die Durchführung chemischer Reaktionen verwendet werden.With a do of 9 mm on an iron electrode and hydrogen as the discharge gas, with normal cathode drop and a, gap distance a. of 0.5 mm a filling gas pressure for the discharge, at which sufficient protection of the insulation is still guaranteed by If, in addition, work is carried out in the anomalous area, the working pressure decreases with the increasing degree of anomaly. However, if you want to use higher filling gas pressures in the discharge chamber, there are gap distances that can no longer be reliably established; in addition, if a hand made of metal is used, the dielectric strength is no longer sufficient. The effectiveness of a protective gap is thus practically limited. The invention relates to a vacuum vessel made of metal with constant gas supply and gas discharge, in which a glow discharge takes place at any gas pressure that can be selected, which is characterized by an isolated current feedthrough through the vacuum vessel, in which the bushing insulator is separated from the discharge space by a protective gap which is formed by the power supply conductor and a sleeve surrounding it at a small distance, which is preferably part of the vessel wall, and by connecting the gas suction line in such a way that the gas is sucked out through the protective gap. The vacuum vessel can advantageously be used for carrying out chemical reactions.

An sich ist es bekannt, zum Schutze der Isolation einer Stromdurchführung einen Schutzspalt, der durch den Durchführungsleiter und eine ihn umgebende Hülse gebildet wird; vorzusehen. Die Erfindung ermöglicht es nun, auch noch für Glimmsaumabstände und damit Spaltbreiten, die kleiner als i mm sind, einen wirksamen Schutz zu bieten. Dies wird dadurch erreicht, daß man auf der Länge des Schutzspaltes einen Druckabfall durch Abpumpen des Füllgases über den Schutzspalt erzeugt. Der Druckabfall muß einen solchen Wert erreichen, daß bei dem gegebenen mindesten Spaltabstand. von etwa o,5 bis i,o nun in einer Zone des Schutzspaltes, die noch vor der Isolation liegt, bereits eine Behinderung der Entladung erfolgt. Beträgt der Spaltabstand z. B. i mm, so muß der Gasdruck in dem Schutzspalt vor der Isolation bei z. B. Wasserstoff als Entladungsgas und Eisen als Elektrodenmaterial bereits einen Wert von p _ < 9 mm H- erreicht haben. Diese Zahl muß um so kleiner werden, je größer der Grad der Anomalität der Entladung ist. Die Länge des Schutzspaltes ergibt sich aus dem Verhältnis: Ausgangsdruck zum gewünschten Druck im Entladungsgefäß, wobei als Ausgangsdruck der Gasdruck im Schutzspalt vor der Isolation zu verstehen ist.It is known per se to protect the insulation of a power feedthrough a protective gap created by the leadthrough conductor and a sleeve surrounding it is formed; to be provided. The invention now makes it possible, even for glow edge spacing and thus to offer gap widths that are smaller than 1 mm an effective protection. This is achieved by a pressure drop along the length of the protective gap generated by pumping out the filling gas through the protective gap. The pressure drop has to be achieve such a value that at the given minimum gap distance. of about 0.5 until i, o is already in a zone of the protective gap that is still in front of the insulation the unloading is hindered. If the gap distance is z. B. i mm, so the gas pressure in the protective gap before the isolation at z. B. hydrogen as Discharge gas and iron as electrode material already have a value of p _ <9 mm H- have reached. This number must become smaller, the greater the degree of Discharge abnormality is. The length of the protective gap results from the ratio: Output pressure for the desired pressure in the discharge vessel, with the output pressure the gas pressure in the protective gap in front of the insulation is to be understood.

Durch diese Erfindung ist man in der Lage, bei jedem gewünschten Gasdruck innerhalb des Entladungsgefäßes eine Gasentladung bei einem beliebigen Anomalitätsgrad der Entladung zu erzeugen, ohne das Isolationsmaterial der zerstörenden Wirkung der Gasentladung auszusetzen.With this invention one is able to work at any desired gas pressure a gas discharge within the discharge vessel in the event of any degree of anomaly of the discharge without the insulating material of the destructive effect to expose the gas discharge.

Die Schutzwand für die Behinderung kann je nach der Anordnung die Gefäßwand der Entladungskammer sein. Zur' Aufnahme der Verlustwärme der sich teilweise im Spalt ausbildenden Gasentladung kann die Gefäßwand bzw. die Abschirmung und gleichzeitig die Stromdurchführung gekühlt werden. Es kann auch umgekehrt die durchgeführte Elektrode die Anode darstellen und die Gefäßwand die Kathode sein.The barrier for the obstruction may, depending on the arrangement, the Be the vessel wall of the discharge chamber. To 'absorb the heat loss which is partially in the gap forming gas discharge can the vessel wall or the shield and at the same time the current feedthrough can be cooled. It can also vice versa the lead through electrode represent the anode and the vessel wall be the cathode.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung einen Schnitt durch eine Stromdurchfühnling für Vakuumgefäße, in denen eine Glimmentladung vonstatten geht.In the drawing, the invention is shown schematically in an exemplary embodiment shown, namely the figure shows a section through a Stromdurchfühnling for vacuum vessels in which a glow discharge takes place.

In der Zeichnung ist der Teil i der anodische Stromleiter und der Teil z die als Kathode geschaltete Gefäßwand, zwischen denen ein enger Schutzspalt 3 frei bleibt, aus dem erfindungsgemäß durch den Stutzen q. das Entladungsgas mittels einer nicht dargestellten Pumpe abgesaugt wird. Der Teil i kann auch als Kathode und die Gefäßwand auch als Anode geschaltet werden. Der Stromleiter i ist vorzugsweise hohl und kühlbar ausgebildet, und zwar kann durch den Stutzen 5 ein Kühlmittel zugeführt und durch den Stutzen 6 abgeleitet werden. In der Mitte des Stromleiters kann vorteilhaft das Gaszuleitungsrohr 7 angeordnet werden. Der Teil 8 ist das Isolationsmaterial, welches vor dem zerstörenden Angriff der Gasentladung zu schützen ist. Die Teile 9 und io sind Isolier-und Dichtungsringe und der Teil i i ist ein Anpreßring, der durch die Schrauben 12 angepreßt wird. In dem Raum 13 des Vakuumgefäßes findet die Glimmentladung statt.In the drawing, part i is the anodic conductor and the Part z the vessel wall, which is connected as a cathode, between which there is a narrow protective gap 3 remains free, from which according to the invention by the nozzle q. the discharge gas by means of a pump, not shown, is sucked off. The part i can also be used as a cathode and the vessel wall can also be used as an anode. The conductor i is preferred designed hollow and coolable, namely a coolant can be supplied through the nozzle 5 and discharged through the nozzle 6. In the middle of the conductor can be advantageous the gas supply pipe 7 can be arranged. Part 8 is the insulation material, which is to be protected from the destructive attack of the gas discharge. The parts 9 and io are insulating and sealing rings and part i i is a pressure ring, the is pressed by the screws 12. In the space 13 of the vacuum vessel takes place Glow discharge takes place.

Die beschriebene Stromdurchführung kann besonders vorteilhaft für Apparate zur Durchführung chemischer Reaktionen verwendet werden.The current feedthrough described can be particularly advantageous for Apparatus for carrying out chemical reactions are used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Metal vacuum vessel with constant gas supply and gas discharge, in which a glow discharge takes place at any gas pressure that can be selected is characterized by an isolated current feedthrough through the vacuum vessel, in which the bushing insulator from the discharge space through a protective gap is separated by the power supply conductor and him at a small distance surrounding sheath, which can be part of the vessel wall, is formed and by a such a connection of the gas suction line that the gas is sucked out through the protective gap will. Vacuum vessel according to claim i, characterized by its use for the Performing chemical reactions.