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Zündeinrichtung für Entladungsgefäße mit einer in die Kathodenflüssigkeit
eintauchenden Zündelektrode Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für Entladungsgefäße
mit flüssiger Kathode, die im wesentlichen aus einer aus Widerstandswerkstoff, z.
B. Siliciumkarbid, hergestellten Zündelektrode besteht, welche ständig in die Kathodenflüssigkeit
eintaucht. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die gleichzeitig als Halterung der
Zündelektrode dienende Stromzuleitung von unten her durch den Boden des Gefäßes
einzuführen, wobei natürlich die Stromzuführung gegenüber dem Gefäß und dem Quecksilber
isoliert sein muß. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Benutzung dieses
Prinzips der Stromzuführung von unten eine Zündeinrichtung zu schaffen, die ein
leichtes Auswechseln der nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisenden Zündelektrode
gestattet, die wenig Platz erfordert, dadurch wenig Kühlfläche in Anspruch nimmt,
und bei der die Zündelektrode gegen mechanische Beschädigungen, insbesondere durch
Quecksilberschläge, gut gesichert ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zündelektrode
eine Bohrung besitzt, in welche der metallische Halter, der gleichzeitig zur Stromzuführung
dient, von unten her eingeführt ist. Der in die Kathodenflüssigkeit eintauchende
Teil der Zündelektrode hat also die Form eines Röhrchens, in dessen Bohrung sich
der metallische Halter befindet. Dabei ist es zweckmäßig, den metallischen Halter
bis zu einem oberhalb der Kathodenoberfläche liegenden Punkt von der ihn umgebenden
Zündelektrode
durch eine Zwischenschicht zu isolieren. Die Wirkung der Zündelektrode beruht nämlich
darauf, daß sich an der Stelle, wo die Oberfläche der Zündelektrode die Oberfläche
des Kathödennnetalls berührt, eine Zusammendrängung der elektrischen Stromlinien
und damit eine so hohe Feldstärke auftritt, daß an dieser Stelle eine Entladung
hervorgerufen wird. Wäre nun der durch die Stromzuführung gebildete Mefallkern der
Zündelektrode auch mit den in der Umgebung der Kathodenoberfläche öder unterhalb
dieser befindlichen Teilen der Zündelektrode unmittelbar leitend verbunden, so würden
sich die Stromlinien in radialer Richtung quer: durch die Wandung der Zündelektrode
hindurch von der Stromzuführung nach dem Kathoden-: cnetall erstrecken, und cineKontraktion
der Strom-Linien an der Kathodenoberfläche fände nicht statt. Besonders vorteilhaft
ist es, die Zündelektroden-1) ohrüng auf ihrer ganzen Länge gegenüber dem metallischen
Halter zu isolieren und die leitende Verbindung zwischen Zündelektrode und Halter
durch eine Metallkappe herzustellen, die den oberen Teil der Zündelektrode umfaßt
und an dem oben aus der eigentlichen Zündelektrode herausragenden Teil des Halters"
leitend befestigt ist.
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Wegender .Aufnahme des Halters in ihrem Innern kann die Zündelektrode
unter Umständen einen unerwünscht großen Durchmesserbekommen, was zur Erzielung
der zur Zündung erforderlichen Stromliniendichte einen verhältnismäßig hohen Zündstrom
notwendig machen würde. Dem kann man dadurch abhelfen,: daß man die Außenfläche
der Zündelektrode zum Teil mit einem isolierenden Überzug versieht, der den wirksamen,
d. h. mit dem Kathodenmetall in leitender Berührung stehenden Umfang der Zündelektrode
herabsetzt. Der isolierende Überzug kann beispielsweise die Form von Streifen haben,
die durch Mantellinien des die Zündelektrode bildenden :Rotationskörpers begrenzt
sind bzw. durch Aufbringen von hochschmelzbaren Oxyden gebildet werden. Insgesamt
ergibt sich durch die Konstruktion der Zündelektrode nach der Erfindung eine außerordentlich
gedrängte Bauart, die nur eine verhältnismäßig kleine Öffnung im Boden des Entladungsgefäßes
erforderlich macht, um die Zündelektrode zwecks Auswechselung nach unten aus dem
Gefäß zu entfernen: Um diesen Vorteil voll auszunutzen, kann der Halter für die
Zündelektrode beispielsweise mittels einer Pfropfeneinschmelzüng aus Glas oder Keramik
in einem Metallrohr befestigt werden, welches zusammen mit der Zündelektrode und
dem Halter aus dem Entladungsgefäß herausgenommen werden kann. Dies ist sehr einfach
möglich, wenn in eine Öffnung des Gefäßbodens ein zweites Rohr eingeschweißt'ist,
das nach unten aus dem Gefäß etwas heraussteht und dessen lichte 'Weite eine Kleinigkeit
größer ist als der Außendurchmesser des anderen Rohres, in welchem der Halter befestigt
ist.: In den rohrförmigen Ansatz des Gefäßbodens wird nun das die Zündelektrode
tragende kleinere Rohr hineingesteckt, und beide Rohre werden än ihrer unteren Kante
miteinander vakuumdicht ver-: schweißt. Man braucht dann nur diese kleine Schweißnaht
zu öffnen, um die ganze Zündeinrichtung aus dem Gefäß entfernen und die Zündelektrode
auswechseln zu können.
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Diese Konstruktion ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der
Zeichnung dargestellt. In den Boden z des Entladungsgefäßes ist ein Rohr 3 einschweißt,
welches aus dem Wassernzantel a noch ein gewisses Stück nach unten herausragt. In
dieses Rohr ist ein zweites Rohr g. hineingeschoben, und beide Rohre sind an der
unteren Kante 1z miteinander vakuumdicht verschweißt. In dem inneren Rohr ist mittels
einer Glas- oder Keramikpfropfeneirischmelzung 6 der metallische Halter 5 isoliert
befestigt. Auch oberhalb der Pfropfeneinschmelzung 6 ist der Halter 5 noch mit Isolierschicht
7 überzogen, die durch eine Fortsetzung der Pfropfeneinschmelzung 6 gebildet werden
kann. Die Pfropfeneinschinelzung wird vorteilhaft so hergestellt, daß nach dem Erkalten
das äußere Rohr eine Pressung auf den Glaspfropfen ausübt. Man kann dies durch geeignete
Bemessung der Ausdehnungskoeffizienten der miteinander zu verschmelzenden Teile
erreichen.
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In das Kathodenquecksilber 9 taucht der aus Widerstands- oder
halbleitendem Material bestehende Zündstift B ein. Er besitzt eine konzentrische
Bohrung, mit der er über den Halter 5 geschoben ist. Die Isolierschicht 7 verhütet
eine unmittelbar leitende Berührung zwischen dem Material der Zündelektrode 8 und
dem Halter 5. Auf die Zündelektrode ist oben eine Metallkappe io aufgebracht, die
mit einem Gewindeansatz an dem oberen Teil des Haltestabes 5 verschraubt ist. Durch
diese Konstruktion wird erreicht, daß die Isolation der Stromzuführung für die Zündelektrode
nirgends dem Lichtbogen ausgesetzt ist.
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Um die mechanisch empfindliche Zündelektrode gegen Quecksilberschläge
zu schützen, ist das äußere Rohr 3 bis dicht unter die Quecksilberoberfläche hochgezogen.
Statt dessen könnte man natürlich auch das innere Rohr q. nach oben entsprechend
verlängern. Wird, wie dargestellt, das äußere Röhr hochgezogen, so kann es gleichzeitig
dazu dienen, um Einrichtungen zur Kathodenfleckfixierung daran zu befestigen. Eine
solche Fleckfixierungseinrichtung bekannter Form ist mit i i angedeutet.