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Gasgefüllte Entladungsröhre Es sind gasgefüllte Hochspannungsentladungsröhren
bekannt, die im Bereich von zooo bis 3ooo V a r -beiten. Bei derartigen Röhren wird
an die Elektroden ein mit Hochspannung geladener Kondensator eingeschaltet und durch
einen Hochspannungsimpuls das Gas im Innern der Röhre ionisiert, wodurch dann eine
Entladung des Kondensators durch die Röhre hervorgerufen wird. Bei dieser Entladung,
deren Dauer zwischen 1/100o und 1/1.000o sec liegt, fließt durch die Röhre ein Strom,
der bei der gleichen Entladungsenergie desto größer ist, je niedriger die Spannung
ist. Bei niedrigeren Spannungen erreicht dieser Strom einen Wert, bei dem die Zerstäubung
der Kathode so groß ist, daß die Lebensdauer der Röhre durch die durch die Zerstäubung
hervorgerufene Schwärzung sehr begrenzt wird. Diese Erscheinung wird noch dadurch
verstärkt, daß, indem die Entladungsstrecke bei Röhren für niedrigere Spannungen.
verhältnismäßig sehr kurz sein muß, die Schwärzung, die in der Nähe der Kathode
;arm stärksten. auftritt, sich fast über die ganze Entladungsstrecke ausbreiten
kann.
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Es wurde versucht, Kathoden aus Speziallegierungen, die eine geringe
Zerstäubung aufweisen, für Niederspannungsgeräte zu benutzen. Dabei lag jedoch die
Zündspannung der Röhre, die bei Niederspannungsröhren weitgehend durch das, Material
der Kathode bestimmt wird, zu hoch, um einen günstigen Wirkungsgrad der Röhre '
zu erreichen. Zwecks Herabsetzung der Zündspannung wurde auch versucht, die Kathode
.mit einer Aktivierungsschicht zu versehen, jedoch war der Erfolg auch in diesem
-Fall nicht ausreichend, indem die Zündspannung nach kurzer Belastung der Röhre
wieder
gestiegen ist. Auch sind die Herstellungskosten der Röhre
in diesen Fällen zu groß, weil Speziallegierungen für die Kathode sehr teuer sind.
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Erfindungsgemäß werden die obenerwähnten Mängel beseitigt und eine
Röhre geschaffen, die schon bei einer Spannung von 300 V und weniger zuverlässig
mit gutem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer arbeitet.
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Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung einer hohlen Kathode
erreicht, die mit einer zweckmäßig gläsernen Schutzhülle versehen ist. Der Außendurchmesser
der Kathode entspricht erfindungsgemäß genau dem Innendurchmesser der Schutzhülle,
und die hohle becherförunige Kathode ist an ihrem offenen Ende mit einer scharfen
Kante versehen, die nach außen gebogen ist. Bei dem Aufschieben der Hülle über die
Kathode wird diese ringförmige Kante der Kathode durch die Innenfläche der Hülle
nach innen gedrückt, wodurch ein fester Sitz der Hülle an der Kathode sowie eine
dichte Abschirmung der äußeren Oberfläche der Kathode erreicht wird. Bei Röhren
für größere Belastung wird noch in die Schutzhülle ein Glasring unmittelbar an der
scharfen Kante der Kathode angeordnet, wodurch das Abschmelzen dieser Kante vermieden
wird. Die Kathode wird dann mittels eines Einschmelzdrahtes in der Entladungsröhre
befestigt, wobei der Einschmelzdraht von innen in eine Bohrung in der becherförmigen
Kathode eingepreßt wird. Der Einschmelzdraht ist außerdem in seiner freien Länge
mit Glas überzogen, um seine Zerstättbung durch die Entladung zu verhindern.
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Der Durchmesser der Entla.dungs.röhre ist im Bereich der Schutzhülle
in dem Maße vergrößert, daß der Raum zwischen der Schutzhülle und dem Innern der
Entladungsröhre ungefähr einen Durchmesser :aufweist, der dem inneren Querschnitt
der Entladungsröhre in seiner größten Länge entspricht (gleicht). Bei dieser Anordnung
wird die Entladungsstrecke durch die Schutzhülle verlängert, so daß die äußeren
Ausmaße der Entladungsröhre sehr klein gehalten werden können und eine einfache
U-förmige Ausführung erlauben. Dies kommt besonders günstig zur Geltung, wenn beide
Elektroden in gleicher Weise ausgebildet sind. Dann kann man beide Elektroden wechselweise
als Kathode verwenden, wodurch die Lebensdauer der Röhre verlängert wird.
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Es ist auch nicht nötig, beim Auswechseln der Röhre die richtige Polarität
zu berücksichtigen, -was eine sehr einfache Lösung der Befestigungsklemmen ermöglicht.
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Die beiden 'Schutzhüllen können auch zu einem geraden röhrenförmigen
Stück vereint werden, das in der Mitte geschlossen ist und in dem von beiden Seiten
die Elektroden eingeschoben werden. In diesem Fall verläuft die Entladung im wesentlichen
in dem Raum zwischen dem geraden Rohr, welches die Schutzhülle bildet, und der Innenwand
der geraden Entladungsröhre.
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Diese Ausführung hat nebst der einfachen Herstellung auch den Vorteil,
daß die Entladung in einem sehr gedrängten Raum erfolgt, wodurch die Entladungsröhre
in bestimmten Fällen als punktartige Lichtquelle angesehen -werden kann. Die Belastbarkeit
dieser Röhre ist auch dadurch vergrößert, daß, indem keine Biegung der Entladungsröhre
vorhanden ist, die Gefahr der Bildung von Rissen im Glas; die bei der Überlastung
der Röhren in den Biegungen entstehen, beseitigt ist.
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Die vorstehend erwähnten drei Ausführungen der Röhre sind in der Zeichnung
dargestellt, in welcher Fig. i die Ausführung einer U-förmigen Röhre mit geschützter
Kathode, Fg. 2 eine U-förmige Röhre mit zwei geschützten Elektroden und Fig. 3 eine
gerade Röhre, wo beide Schutzhüllen in einem Stück vereint sind, darstellt.
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In Fig: i bedeutet i das gasgefüllte Entladungsrohr, 2 die eingeschmolzene
Anode, 3 den Einschmelzdraht mit gläsernem Überzug 4, der. in die Bohrung 5 der
Elektrode 6 mit scharfer Kante 7 cingepreßt ist. Auf der Elektrode ist die Schutzhülle
8 auf,- esetzt.
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In Fig.2 bedeutet 9 das gasgefüllte U-förmige Entladungsrohr, io und
i i zwei Einschmelzdrähte, welche die Elektroden 12 und 13 tragen. Diese
Elektroden sind in der gleichen Art ausgebildet, `wie bereits in Fig. i dargestellt.
Die überstehenden, nicht isolierten Enden der Einschmelzdrähte können als Sockelstifte
dienen.
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In Fig. 3 bedeutet 14 das gerade gasgefüllte Entladungsrohr, 15, 16
die zwei Einschmelzdrähte mit gläsernen Überzügen 17, 18, 19, zo die Bohrungen
in den Kathoden 21, 22 mit scharfen Kanten 23, 24, z5 die rohrförmige, in der Mitte
geschlossene D:Opp:elschutzhülle für die Elektroden 21 und 22. Die Glasringe 26
und 27 sind in die Hülle 25 beiderseits eingeschoben.
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Bei allen drei Beispielen lassen die Schutzhüllen für die Entladung
nur den Hohlraum der Elektroden frei; die Entladung findet von dem Hohlraum aus
entlang dem Außenmantel der Schutzhülle statt, wodurch sich eine beträchtliche Verlängerung
der Entladungsstrecke ergibt.