Gas- oder dampfgefülltes elektrisches Entladungsgefäß mit metallischer
Gefäßwand und indirekt geheizter Kathode Die Erfindung betrifft ein gas- oder dampfgefülltes
elektrisches Entladungsgefäß mit Metallwand und indirekt geheizter Kathode. Beim
Betriebe derartiger Entladungsgefäße treten oft schwerwiegende Störungen dadurch
auf, daß zwischen den j a auf verschiedenen Potentialen befindlichen, durch den
gasgefüllten Raum geführten Zuleitungen für den Heizstrom der Kathode, besonders
aber am unteren Ende der Kathodenwendel, Entladungen, sog. Querbögen, entstehen,
die die Einschmelzdrähte zusätzlich belasten. Diese Querbögen treten insbesoiZdere
dann auf, wenn höhere Heizspannungen zur Anwendung kommen oder wenn der Gasdruck
im Entladungsraum verhältnismäßig groß ist. Ein Mittel, die Bildung von Querbögen
zu verhindern, besteht in einer gründlichen Abdichtung der Zuleitungen zu der Heizwendel.
Diese Isolation stellt aber, selbst wenn man von dem mit ihr verbundenen Aufwand
an Arbeit und Material absieht, keine glückliche Lösung des vorliegenden Problems
dar. Die Isoliermittel sind stets Beschädigungen verschiedenster Art, z. B. durch
Elektrolyse, unterworfen und verlieren infolgedessen nicht nur häufig nach nicht
besonders langem Betriebe ihre Isolierfähigkeit durch teilweise Zerstörung, sie
geben vielmehr
noch zu weiteren Störungen und Beschädigungen Anlaß.
- Die auftretenden Schwierigkeiten sind durchaus begreiflich, wenn man bedenkt,
daß sich die Isoliermittel während der ganzen langen Betriebsdauer im Entladungsraum
auf hoher Temperatur befinden.Gas or vapor-filled electrical discharge vessel with a metallic
Vessel Wall and Indirectly Heated Cathode The invention relates to a gas or vapor-filled cathode
electrical discharge vessel with metal wall and indirectly heated cathode. At the
Operations with such discharge vessels often cause serious malfunctions
on that located between the j a at different potentials, through the
Gas-filled space led supply lines for the heating current of the cathode, especially
but at the lower end of the cathode coil, discharges, so-called transverse arcs, arise,
which put additional strain on the fuse wires. These transverse arches occur in particular
then on when higher heating voltages are used or when the gas pressure
is relatively large in the discharge space. One means, the formation of transverse arches
to prevent, consists in a thorough sealing of the supply lines to the heating coil.
This isolation poses however, even if one of the effort associated with it
aside from work and material, it is not a happy solution to the problem at hand
The insulating means are always damage of various kinds, z. B. by
Electrolysis, subjected and as a result not only often after not lose
especially long operations their insulating ability due to partial destruction, they
rather give
cause further malfunctions and damage.
- The difficulties that arise are quite understandable if you consider
that the insulating means remain in the discharge space during the entire long period of operation
are at a high temperature.
Es ist auch bereits bekannt, bei Großgleichrichtern mit Glühkathode
die Glühkathode dadurch auswechselbar zu machen, daß man deren Heizkörper in einem
vom übrigen Gefäßraum abgetrennten Vakuumraum unterbringt, der von dem die Emissionsschicht
tragenden, vorzugsweise rohrförmigen inetallischen Kathodenkörper begrenzt wird,
der an seinem dem Entladungsraum zugekehrten Ende verschlossen und an dein anderen
Ende vakuumdicht mit der metallenen Gefäßwand verbunden ist. Bei Anwendung einer
derartig ausgebildeten Kathode für gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße kann
man störende Entladungen an der Kathodenwendel vermeiden. Doch macht der Aufbau
einer derartigen Anordnung in konstruktiver Hinsicht insofern Schwierigkeiten, als
zahlreiche Abdichtungsstellen erforderlich sind, da sowohl der Kathodenkörper als
auch die Stromzuführungen des Heizkörpers und der Pumpstutzen für die Evakuierung
des Kathodeninnern mit der Gefäßwand und auch untereinander vakuumdicht verbunden
werden müssen.It is also already known for large rectifiers with a hot cathode
to make the hot cathode replaceable by having their heating element in one
accommodates the vacuum space separated from the rest of the vessel space, from which the emission layer
load-bearing, preferably tubular metallic cathode body is limited,
which is closed at its end facing the discharge space and to your other end
The end is connected to the metal vessel wall in a vacuum-tight manner. When using a
cathode designed in this way for gas or vapor-filled discharge vessels can
you avoid disruptive discharges on the cathode filament. But the structure does
Such an arrangement from a structural point of view difficulties insofar as
numerous sealing points are required because both the cathode body as
also the power supply of the radiator and the pump connection for the evacuation
the inside of the cathode with the vessel wall and also with one another in a vacuum-tight manner
Need to become.
Die Erfindung, durch welche die Nachteile der bekannten Konstruktionen
vermieden werden, betrifft ein gas- oder dampfgefülltes elektrisches Entladungsgefäß
mit metallischer Gefäßwandung und indirekt geheizter Kathode, deren Heizkörper in
einem vom übrigen Gefäßraum abgetrennten Vakuumraum untergebracht ist, der von dem
die Emissionsschicht tragenden metallischen Kathodenkörper begrenzt wird, der an
seinem dem Entladungsraum zugekehrten Ende verschlossen und an dem anderen Ende
vakuumdicht mit der metallenen Gefäßwand verbunden ist. Die Erfindung besteht darin,
daß der Kathodenkörper, die Stromzuführungen des Heizkörpers und der Pumpstutzen
für die Evakuierung des Kathodeninnern mittels eines ihnen allen gemeinsamen Glaspfropfens
miteinander und mit der metallenen Gefäßwand verschmolzen sind. Man kann den Werkstoff
für den zweckmäßig rohrförmig zu gestaltenden Kathodenkörper allein nach dem Gesichtspunkt
einer besonders guten Vakuumdichtigkeit wählen, ihn aber dann gegebenenfalls auf
der dem Entladungsraum zugekehrten Seite mit einem anderen Stoff, insbesondere Metall,
als Zwischenlage überziehen, welcher ein gutes Haften der emissionsfähigen Oxydschicht
gewährleistet.The invention, through which the disadvantages of the known constructions
be avoided relates to a gas or vapor-filled electrical discharge vessel
with metallic vessel wall and indirectly heated cathode, the heating element in
a vacuum space separated from the rest of the vessel space is housed from the
the metallic cathode body carrying the emission layer is limited to the
its end facing the discharge space closed and at the other end
is connected vacuum-tight to the metal vessel wall. The invention consists in
that the cathode body, the power supply lines of the heater and the pump nozzle
for evacuating the inside of the cathode by means of a glass plug common to all of them
are fused to one another and to the metal vessel wall. You can use the material
for the cathode body, which is expediently to be designed in a tubular shape, solely from the point of view
select a particularly good vacuum tightness, but then open it if necessary
the side facing the discharge space with another substance, in particular metal,
cover as an intermediate layer, which ensures good adhesion of the emissive oxide layer
guaranteed.
Die praktische Durchführung der Erfindung läßt sich am besten an Hand
der Figur zeigen. Diese stellt einen Teil einer erüiidungsgemiß aufgebauten gas-
oder dampfgefüllten Entladungsröhre mit Metallwand und einer indirekt geheizten
Kathode dar. Die Gefäßwand ist mit i bezeichnet; 2 ist der Glaspfropfen, mit Hilfe
dessen das Kathodenrohr 3 in das umgebördelte Ende d. der Gefäßwand eingeschmolzen
ist. Die dargestellte Einschmelzart gibt die Sicherheit, daß nach dem Einschmelzen
das Glas frei von inneren Spannungen ist und- .daher im Betriebe keine Gefahr besteht,
daß in- ihm Risse oder Sprünge auftreten, die die Vakuumdichtigkeit des Rohres schädigen.
Der Innenraum 5 des Rohres 3, der durch den Pumpstengel 6 evakuiert wird, enthält
die von den Stromzuführungsdrähten 7 und 8 getragene Heizwendel g, von der aus das
ganze Rohr 3 (durch Strahlung) erhitzt wird. Die Drähte 7 und 8 und der Punipstutzen
6 sind zusammen mit dem Rohr 3 in den Pfropfen -a eingeschmolzen. Auf der Außenseite
ist das Rohr 3 mit Emissionsstoff io belegt. Es empfiehlt sich, besonders bei stärkeren
Kathodenrohren, den Emissionsbelag nicht über die gesamte Oberfläche des Rohres,
sondern nur so weit zu erstrecken, daß die Endabkühlung noch nicht merklich in Erscheinung
tritt und die gesamte Emissionsschicht wenigstens annähernd gleichmäßig geheizt
wird. Vorteilhaft ist nur der dein Heizelement gegenüberliegende Teil des Kathodenrohres
mit Emissionsstoff belegt.The practice of the invention is best illustrated by hand
the figure show. This constitutes part of a gas-
or vapor-filled discharge tube with a metal wall and an indirectly heated one
The cathode. The vessel wall is denoted by i; 2 is the glass stopper, with help
of which the cathode tube 3 in the flanged end d. the vessel wall melted down
is. The type of melting shown gives the security that after melting
the glass is free of internal stresses and - therefore, there is no danger in the company,
that cracks or fissures occur in it, which damage the vacuum tightness of the pipe.
The interior 5 of the tube 3, which is evacuated through the exhaust tube 6, contains
the heating coil g carried by the power supply wires 7 and 8, from which the
whole tube 3 is heated (by radiation). The wires 7 and 8 and the Punip nozzle
6 are melted together with the tube 3 in the plug -a. On the outside
the pipe 3 is covered with emission substance io. It is recommended, especially with stronger ones
Cathode tubes, the emission layer not over the entire surface of the tube,
but only to extend so far that the final cooling is not yet noticeable
occurs and the entire emission layer is heated at least approximately evenly
will. Only the part of the cathode tube opposite your heating element is advantageous
covered with emissions material.
Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Entladungsröhre ist das
Auftreten von Querbögen an der Kathode v"llig vermieden. 'Man bedarf hierzu aber
auch keiner Isoliermittel, die man gern vermeidet und die durch die Temperaturverhältnisse
und elektrischen Einwirkungen im Entladungsraum Schaden leiden können. Auf den Gasdruck
bzw. Dampfdruck im Entladungsraum braucht man beim Entwurf der Kathode keine Rücksicht
zu nehmen und kann mit beliebigen Heizspannungen arbeiten. Eine Verschlechterung
des einmal im Kathodenraum hergestellten Vakuums infolge Gasdiffusion ist nicht
zu befürchten, da der Gasdruck im Entladungsraum an sich nicht hoch ist und es sich
bei den üblichen Füllgasen und Dämpfen meist um schwere Moleküle handelt, die nur
sehr träge diffundieren. Im übrigen ist eine Verbesserung des Vakuums leicht und
einfach zu bewerkstelligen, wenn der Pumpstutzen 6 am Gefäß verbleibt.In the case of a discharge tube designed according to the invention, that is
The occurrence of transverse arcs on the cathode is completely avoided. However, this is necessary
also no isolating agents that one likes to avoid and that are caused by the temperature conditions
and electrical effects in the discharge space can suffer damage. On the gas pressure
or vapor pressure in the discharge space is not necessary when designing the cathode
to take and can work with any heating voltage. A deterioration
the vacuum once created in the cathode compartment as a result of gas diffusion is not
to be feared because the gas pressure in the discharge space is not high per se and it is
The usual filling gases and vapors are mostly heavy molecules that only
diffuse very slowly. Incidentally, an improvement in the vacuum is easy and
easy to accomplish if the pump nozzle 6 remains on the vessel.
Eine Bauart nach der Erfindung besitzt auch Vorzüge in mechanischer
und herstellungstechnischer Hinsicht. Mit der Vornahme einer einzigen Pfropfeneinschmelzung
ist gleichzeitig für eine vakuumdichte Einschmelzung der Zuleitungsdrähte als auch
für eine steife und verläßliche Halterung der
Kathode und des Pumpstutzens
gesorgt. Die Entladungsröhre nach der Erfindung kann noch mit anderen ähnlich wie
das Kathoden= rohr geformten. Elektroden, z. B. Steuerelektroden, ausgestattet sein,
die gleichzeitig mit in den. Glaspfropfen eingeschmolzen werden. Die Pfropfeneinschmelzung
ist als solche bei Gas- oder Dampfentladungsröhren bekannt.A construction according to the invention also has advantages in mechanical terms
and manufacturing technology. With the implementation of a single stopper seal
is at the same time for a vacuum-tight fusing of the lead wires as well
for a stiff and reliable support of the
Cathode and the pump nozzle
taken care of. The discharge tube according to the invention can be used with others similar to
the cathode = tube shaped. Electrodes, e.g. B. control electrodes, be equipped,
at the same time with the. Glass plugs are melted down. The plug seal
is known as such for gas or vapor discharge tubes.