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Gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine
gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre mit einer Einrichtung zur Zündung bzw. Steuerung
der Entladung zwischen Anode und Kathode. Erfindungsgemäß ist eine feste metallene
Haupt- bzw. Hilfskathode vorgesehen, die mit einer Zündelektrode in Berührung steht,
welche aus einerrnWerkstoff von hohem spezifischen Widerstand besteht bzw. mit einem
schlecht leitenden oder isolierenden Überzug versehen ist. Stellt man diesen beiden
Elektroden in einer Gas- oder Dampfatmosphäre eine positive Anode gegenüber und
legt man an die Zündelektrode eine gegenüber der Kathode positive Spannung von ausreichender
Größe, dann kommt eine Entladung zwischen der Kathode und der Anode zustande. Die
feste Metallelektrode kann dabei als Haupt- (Betriebs-) Kathode der Röhre verwendet
werden. Sie kann aber auch lediglich als Hilfskathode wirken. Diese verschiedenen
Möglichkeiten; sind in den Figuren veranschaulicht. Fig. I zeigt eine gas- oder
dampfgefüllte Entla-dungsröhre mit einer Kathode i, einer Anode :2 und einer Zündelektrode
3, die ständig mit der Kathode i in Berührung steht, z. B. an diese ange;preßt ist.
Die Kathode i wird durch einen festen Metallkörper gebildet. Sie besteht aus einem
Metall, .das zur Ausbildung eines Feldbogens mit einem kalten Brennfleck geeignet
ist. Solche Metalle sind insbesondere Kupfer und Silber. Die Zündelektrode 3 besteht
vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial mit hohem spezifischere Widerstand, z.
B. Sili.ciumkarbid, Borkarbid, einem Metalloxyd oder einer Mischung von Metalloxyden.
Die Zündelektrode berührt "entwe-der die Metallkathode i, wie dies in Fig. a veranschaulicht
ist, sie kann aber auch in - den -I#,-atho,denkörper hineinragen und z. B. in diesen
eingeschmolzen. sein. Anstatt aus Halbleitermaterial kann die Zündelektrode auch
aus einem gut leitenden Werkstoff, insbesondere Metall, bestehen und an ihrer Oberfläche
mit einer
dünnen Isolierschicht versehen sein. Dies ist schematisch
in Fig.3 veranschaulicht. In dieser bedeutet wieder i die feste Metallkathode, 5
die Zündelektrode, und zwar deren leitenden Kern; 4 die Isolierschicht, die vorzugsweise
aus -einem Isolierstoff von hoher Dielektrizitätskonstante besteht. Die Form .der
Zündelektrode, welche an. der festen Metallkathode .anliegt oder in sie eindringt,
ist grundsätzlich gleichgültig. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, z. B.
bei der in Fig. 2 dargestellten Bauart, die Berührungsfläcbie zwischen Zündelektrode
und Metallkathode verhältnismäßig klein zu machen. In praktisch erprobten Anordnungen
betrug diese Fläche z. B. etwa i mm2.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei der Anordnung nach der Erfindung
die Zündung einer Entladung schon bei verhältnismäßig niedrigen Spannungen zwischen
d:er Zündelektrode und der Kathode erzielt wird. Man kann also die Röhre z. B. mit
Wechselspannung zwischen .den Hauptelektroden betreiben und durch Anlegen der Zündspannung
zwischen Zündelektrode und Kathode den Zeitpunkt ides Einsatzes der Hauptentladung
:innerhalb jeder Halbperiode der Wechselspannung bestimmen. Auf diese Weise läßt
sich der Mittelwert des die Röhre .durchfließenden Stromes regeln. Besonders vortüil'haft
ist .die Anordnung nach der Erfindung für .die Auslösung von Schaltvorgängen, wobei
die Röhre als Relais wirkt, das beim Anlegen der Hilfsspannung an .die Zündelektrode
anspricht. Um derartige einmalige Schaltvorgänge handelt es sich z. B. auch bei:
Spannungsableitern. Will man die Röhre nach der Erfindung als Überspannungsableiter
verwenden, .dann muß man durch geeigneteSchaltmaßnahmen dafür sorgen, daß beim Auftreten
einer Überspannung die Zündelektrode auf eine zur Zündung ausreichende positive
Spannung gegenüber der Kathode gebracht wird, so daß zwischen :den Hauptelektroden
des Spannungsableiters ein Lichtbogen gezündet wird.
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Das beschriebene Entladungsgefäß kann mit einem geeigneten Edelgas,
z. B. Helium, Xenon us,w., gefüllt sein. Auch kann sich in ihm ein Metalldampf befinden,
der .durch geeignete Maßnahmen auf .dem gewünschten Druck gehalten wird.
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Die Metallkathode muß nicht eine der beiden Hauptelektroden des Entladungsgefäßes,
sein, sondern kann auch als Hilfselektrode zur Zündung einer Entladung eines Entladungsgefäßes
verwendet werden. Ein Beispiel für eine derartige Verwendung der Elektrodenanordnung
nach,der Erfindung zeigt Fi:g. 4. In dieser ist ein Entladungsgefäß mit Quecksilberkathode
schematisch dargestellt.
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Die Quecksilberkathode ist mit 8 bezeichnet. 6 ist eine Elektrode
aus einem zur Bildung eines Feldbogens geeigneten Metall, z. B. Kupfer oder Silber.
Die Elektrode 6 ragt in die Quecksilberkathode 8 hinein. Vorzugsweise in der Nähe
der Eintouch: !, stelle der Elektrode 6 in die Hauptkathode berührt die Zündelektrode
7 die Hilfselektrode 6. Die Zündelektrode ist ebenso ausgebildet wie bei .den schon
beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung. Wird über die Zündelektrode ein
Stromstoß richtiger Polarität geschickt, dann bildet sich an der Metallkathode 6
ein Brennfleck aus. Die Entladung wind: .sofort von der 0,uecl,-,s@ilberkatboide
5 übernommen und brennt zwischen den beiden Hauptelektroden. Die beschriebene Anordnung
mit Quecksilberkathode hat den Vorteil, daß .die Zündeigenschaften der Elektrode
7 nicht von Schwankungen-des Quecksilberspiegels abhängig sind. Eine Anordnung nach
Fig.4 kann man natürlich mit dem gleichen Erfolg auch bei halbfesten Kathoden (Amalgamkatboden)
verwenden. Im übrigen kann man die aus einer festen Hilfskathode und. einem diese
berührenden Zündstift bestehende Zündvorrichtung auch mit irgendeiner festen Hauptkathode
kombinieren, wenn man z. B. die Hilfskathode in .der Nähe der Hauptkathode anbringt
und über einen verhältnismäßig hohen, Ohmschen Widerstand an Kathodenpotential legt.