DE756570C

DE756570C - Discharge vessel with glow cathode and steam filling

Info

Publication number: DE756570C
Application number: DEA83025D
Authority: DE
Inventors: Enno Dr Phil Arends; Franz August Dr-Ing Becker
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-05-23
Filing date: 1937-05-23
Publication date: 1953-08-17

Description

Entladungsgefäß mit Glühkathode und Dampffüllung Es sind bisher Entladungsgefäße mit Glühkathode und Metalldampffüllung bekanntgeworden, bei denen das Entladungsgefäß selbst aus Metall besteht. Derartige Entladungsgefäße sind meistens so ausgeführt, daß die Wandung die Anode des Entladungsgefäßes bildet und die Glühkathode isoliert eingeführt ist. Solange derartige Gefäße mit niedriger Spannung betrieben werden, arbeiten sie zufriedenstellend. Für höhere Sperrspannungen sind sie dagegen nicht zu gebrauchen, und zwar 'weil die Wärme, die durch Abstrahlung der Glühkathode und durch die Anodenverlustleistung auf die Metallwand gelangt, der gesamten Röhre eine hohe Temperatur erteilt, so daß die den Dampfdruck bestimmende Temperatur der Metallmenge, z. B. des Ouecksilbers, zu hoch wird. Ein weiterer Nachteil ist der, daß zur spannungssicheren Durchführung für die Elektrodenzuleitungen lange Körper aus Isoliermaterial, vorwiegend Glas, erforderlich sind, die den Vorteil der hohen mechanischen Festigkeit der Metallwand zum Teil wiederaufheben.Discharge vessel with hot cathode and vapor filling Up to now there have been discharge vessels with hot cathode and metal vapor filling became known, in which the discharge vessel itself is made of metal. Such discharge vessels are usually designed in such a way that that the wall forms the anode of the discharge vessel and insulates the hot cathode is introduced. As long as such vessels are operated with low voltage, work satisfactorily. For higher reverse voltages, however, they are not to use, namely 'because the heat generated by radiation from the hot cathode and gets through the anode power loss on the metal wall, the entire tube one high temperature, so that the temperature of the amount of metal, which determines the vapor pressure, z. B. Ouecksilbers, is too high. Another disadvantage is that it is voltage-safe Lead-through for the electrode leads, mainly long bodies made of insulating material Glass, which take advantage of the high mechanical strength of the metal wall partially repeal.

Um die Temperatur des Metallvorrates niedrig zu halten, ist bereits vorgeschlagen worden, am Gefäß Metallkörper anzubringen, die gegebenenfalls mit Kühlrippen versehen sind und die von außen gekühlt werden können. Durch diese Anordnung wird jedoch der Gesamtbau des Entladungsgefäßes wesentlich vergrößert, so daß derartige Gefäße in Schaltungsanlagen, wo es auf äußerste Platzersparung ankommt, nicht ohne weiteres zu verwenden sind. Ein weiterer Nachteil dieser herausragenden Teile ist der, daß dadurch die Sperrigkeit der Metallröhren vergrößert wird und hierdurch größere Angriffsflächen gegen mechanische Beschädigungen geboten werden.To keep the temperature of the metal supply low, is already been proposed to attach metal body to the vessel, optionally with Provide cooling fins and which can be cooled from the outside. However, this arrangement makes the overall construction of the discharge vessel essential enlarged, so that such vessels in circuit systems, where it is extremely space-saving are not easily used. Another disadvantage of this outstanding Part is that thereby the bulkiness of the metal tubes is increased and as a result, larger attack surfaces are offered against mechanical damage.

Ferner ist bereits ein Entladungsgefäß mit Glühkathode und Dampffüllung bekannt, das aus einem zylinderförmigen- Metallgefäß besteht und an den Stirnseiten mit Kappen vakuumdicht verbunden ist, die die Elektroden tragen. Die Elektroden sind jeweils in oder in der Nähe der tragenden Kappen angeordnet.Furthermore, there is already a discharge vessel with a hot cathode and vapor filling known, which consists of a cylindrical metal vessel and on the end faces is connected vacuum-tight with caps that carry the electrodes. The electrodes are each arranged in or near the load-bearing caps.

Ferner ist es bei Entladungsgefäßen mit Oueclcsilb,- rkathode bekannt, das zylindrische Gefäß aus Isoliermaterial herzustellen und durch Metalldeckel zu verschließen, die am Anoden- bzw. Kathodenpotential liegen.It is also known for discharge vessels with Oueclcsilb, - rkathode, the cylindrical vessel made of insulating material and closed by a metal lid close, which are at the anode or cathode potential.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein Entladungsgefäß mit Glühkathode und Dampffüllung, das aus zwei topfähnlich gestalteten Metallkappen, die an ihren einander zugekehrten offenen Enden durch einen Isolierkörper miteinander vakuumdicht verbunden sind, besteht, und bei dem als dampfliefernder Körper Quecksilber dient, das in der einen auf Kathodenpotential befindlichen Metallkappe angeordnet ist, und bei dem die andere Metallkappe als Anode dient, die in ihrem Innern die Glühkathode enthält. Die Metallteile können vorteilhaft aus Eisen bestehen. Die Vereinigung der beiden Metallkappen erfolgt in an sich bekannter Weise durch vakuumdichte Verschmelzung mit keramischen Körpern. Man kann statt dessen auch andere Isoliermaterialien, wie z. B,. verschiedene Glassorten, nehmen. Die Verwendung von keramischen Isolierkörpern bringt den Vorteil mit sich, daß das isolierende Zwischenstück eine hohe mechanische und elektrische Festigkeit bei gleichzeitiger geringer Wärmeleitfähigkeit besitzt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß der Isolierkörper ein einfacher Ring ist, der an den Rändern der Metallkappen angeschmolzen ist und damit keine Angriffsflächen gegen mechanische Beschädigungen bietet.In contrast, the subject matter of the invention is a discharge vessel with Hot cathode and steam filling, which consists of two pot-like shaped metal caps, at their open ends facing one another by an insulating body are connected in a vacuum-tight manner, and in the case of the vapor-supplying body mercury serves, which is arranged in a metal cap located at cathode potential is, and in which the other metal cap serves as an anode, the inside the Contains hot cathode. The metal parts can advantageously consist of iron. the The two metal caps are combined in a manner known per se by means of vacuum-tightness Fusion with ceramic bodies. Instead, you can also use other insulating materials, such as B ,. different types of glass. The use of ceramic insulators has the advantage that the insulating intermediate piece has a high mechanical and has electrical strength with low thermal conductivity at the same time. Another advantage of this training is that the insulating body is a simple Ring that is melted on the edges of the metal caps and therefore none Offers attack surfaces against mechanical damage.

An Hand der Abb. i sei das Wesen der Erfindung näher erläutert. Die beiden Metallkappen des Entladungsgefäßes sind mit i und 2 bezeichnet. Die Kappe i stellt die Anode der Röhre dar. Die Kappe :2 ist leitend mit der in die Anode i hineinragenden Glühkathode 4 verbunden. Die Glühkathode 4 kann eine der üblichen Kathoden sein. Sie kann direkt oder indirekt geheizt und kann insbesondereeine Hochleistungsemissionskathode nach H u 11 sein. Der Isolierkörper 3, der vorwiegend aus keramischem Material besteht, übernimmt die Isolierung zwischen der Kathoden- und Anodenkappe des Entladungsgefäßes. Die kleine Durchführung < für die Zuführung der Heizspannung zur Glühkathode ist im kathodenseitigen Teil des Entladungsgefäßes angebracht und braucht nur für kleine Spannungen ausgelegt zu sein. Der Quecksilbervorrat 5 befindet sich in dem mit der Kathode verbundenen Teil des Entladungsgefäßes. Durch die abgestrahlte Wärme der Glühkathode und durch die Anodenverlustleistung erreicht die Anodenkappe eine verhältnismäßig hohe Temperatur. Vermöge der geringen Wärmeleitfähigkeit des Isolierkörpers 3 wird verhindert, daß diese Wärme auf die Kathodenkappe 2 übertragen wird. Auf diese Weise bleibt der Dampfdruck im Gefäß entsprechend der Temperatur der Kathodenkappe 2 relativ niedrig, so daß das Gefäß auch für hohe Sperrspannungen geeignet ist. Trotz. des relativ niedrigen Dampfdruckes hat die Anode eine hohe Arbeitstemperatur, was aus betriebstechnischen Gründen erwünscht ist, da sich dann kein Quecksilberdampf in der Anodenkappe niederschlagen kann.The essence of the invention will be explained in more detail with reference to FIG. the Both metal caps of the discharge vessel are denoted by i and 2. The cap i represents the anode of the tube. The cap: 2 is conductive with the one in the anode i protruding hot cathode 4 connected. The hot cathode 4 can be one of the usual Be cathodes. It can be heated directly or indirectly and, in particular, can be a high performance emission cathode to be after H u 11. The insulating body 3, which consists mainly of ceramic material, takes over the insulation between the cathode and anode cap of the discharge vessel. The small bushing <for feeding the heating voltage to the hot cathode is attached in the cathode-side part of the discharge vessel and only needs for to be designed to be small tensions. The mercury supply 5 is located in the part of the discharge vessel connected to the cathode. Due to the radiated heat the hot cathode and due to the anode power loss, the anode cap reaches a relatively high temperature. Due to the low thermal conductivity of the insulating body 3, this heat is prevented from being transferred to the cathode cap 2. on in this way the vapor pressure in the vessel remains in accordance with the temperature of the cathode cap 2 is relatively low, so that the vessel is also suitable for high blocking voltages. Despite. due to the relatively low vapor pressure, the anode has a high working temperature, which is desirable for operational reasons, since there is then no mercury vapor can precipitate in the anode cap.

Um die Wärmestrahlung der Kathode nach der Kappe 2 hin zu verringern bzw. ganz zu vermeiden, kann im Innern des Entladungsgefäßes ein Wärmeschutzschirm 7 vorgesehen sein. Dieser ist zweckmäßig als durchlochte oder geschlitzte Platte ausgebildet, um dem sich kondensierenden O_uecksilber eine Rückflußmöglichkeit in den Kathodenteil e zu ermöglichen. Der Schutzschirm 7 kann aus isolierendem oder leitfähigem Material hergestellt sein. Oftmals kann es auch zweckmäßig sein, den Schutzschirm in Form eines Siebes oder Rostes mit schräg gestellten Streben auszubilden, um eine gute Durchflußmöglichkeit für das herabtröpfelnde Quecksilber zu schaffen. Um trotzdem eine gute Abschirmung@gegen die Wärmestrahlung zu ermöglichen, kann eine Mehrzahl derartiger Schirme hintereinander angeordnet sein.In order to reduce the thermal radiation of the cathode towards the cap 2 or to be avoided entirely, a heat protection screen can be installed inside the discharge vessel 7 may be provided. This is useful as a perforated or slotted plate designed to allow the condensing O_uecksilber to flow back into to enable the cathode part e. The protective screen 7 can be made of insulating or be made of conductive material. Often it can also be useful to use the To design a protective screen in the form of a sieve or grate with inclined struts, in order to create a good passage for the dripping mercury. In order to still enable good shielding @ against thermal radiation, can a plurality of such screens can be arranged one behind the other.

Soll das Entladungsgefäß in einer Schaltungsanordnung betrieben werden, bei der eine Gittersteuerung erwünscht ist, so kann die Glühkathode im Innern der Anodenkappe i in an sich bekannter Weise von einem Steuergitter umgeben sein. Die Zuführung der Gitterspannung kann durch eine Einschmelzung in dem Isolierkörper zwischen den Metallkappen erfolgen. Man kann z. B. den Isolierkörper 3 aus zwei Teilen herstellen, die in der Mitte durch einen Metallring miteinander verbunden sind. In der Abb. 2 ist eine derartige Entladungsröhre dargestellt. Die Bezugszeichen sind die gleichen wie in Abb. i. Es ist lediglich das Steuergitter 9, hinzugekommen. Der Isolierring 3 ist geteilt ausgebildet und enthält in der Mitte den Metallring 8, der als Gitterzuleitung wirkt. Im übrigen unterscheidet sich das Gefäß der Abb. 2 nicht von dem der Abb. i.If the discharge vessel is to be operated in a circuit arrangement, in which a grid control is desired, the hot cathode can be inside the Anode cap i can be surrounded by a control grid in a manner known per se. the The grid voltage can be supplied by a seal in the insulating body between the metal caps. You can z. B. the insulating body 3 from two Make parts that are joined together in the middle by a metal ring tied together are. Such a discharge tube is shown in FIG. The reference signs are the same as in Fig. i. Only the control grid 9 has been added. The insulating ring 3 is divided and contains the metal ring in the middle 8, which acts as a grid lead. Otherwise the vessel in Fig. 2 not different from that of Fig. I.

Die Röhre kann gegebenenfalls zusätzlich ein Gas, wie Argon, Neon od. dgl., enthalten.The tube can optionally also contain a gas such as argon or neon or the like., included.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Discharge vessel with hot cathode and steam filling, that consists of two pot-like metal caps that are facing each other open ends are connected to one another in a vacuum-tight manner by an insulating body, consists, characterized in that mercury serves as the vapor-supplying body, which is arranged in a metal cap at cathode potential, and that the other metal cap serves as an anode; inside the hot cathode contains.

2. Discharge vessel according to claim i, characterized in that inside of the discharge vessel between the metal caps one or more serving as a screen Body made of insulating or conductive material is attached or are.

3. Discharge vessel according to claim 2, characterized in that in the interior of the discharge vessel between A screen made of insulating or conductive material is attached to the metal caps which is provided with perforations or slots.

4. Formation of the screen according to claim 3 such that one or more sieve-like or grate-like bodies are provided are.

5. Discharge vessel according to claim i or the following, characterized in that that the cathode is surrounded by a control grid in a manner known per se ..

6. Discharge vessel according to claim 5, characterized in that the insulating body between the metal caps consists of two parts and contains a metal ring in the middle, which serves as a grid lead. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the grant procedure: German Patent No. 644 528; French Patent No. 765 634; USA. Patent Nos. 1,251,628, 2 0 27 24.1, 1,904,436.