DE912604C

DE912604C - Constantly controllable gas discharge vessel, especially for higher currents

Info

Publication number: DE912604C
Application number: DEN1146D
Authority: DE
Inventors: Ing Karl Nowak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-02-26
Filing date: 1942-02-27
Publication date: 1954-05-31

Description

Stetig steuerbares Gasentladungsgefäß, insbesondere für höhere Ströme Die Erfindung betrifft ein stetig steuerbares Gasentladungsgefäß insbesondere für höhere Ströme und besteht darin, daß die Steuerfähigkeit des feinmaschigen, zur stetigen Gasentladungsbeeinflussung dienenden Steuergitters dadurch erhalten oder insbesondere erhöht bzw. gesichert wird, daß der durch das zweckmäßig nahe der Anode angeordnete Steuergitter fließende Entladungsstrom zwangsläufig auf die Anodenfläche verteilt wird, dadurch, daß Widerstandselemente vorgesehen sind, durch welche bei ungleichmäßiger Anodenstromverteilung verschiedene Anodenspannungswerte an den einzelnen Teilen der Anodenfläche auftreten würden.Constantly controllable gas discharge vessel, especially for higher currents The invention relates to a continuously controllable gas discharge vessel, in particular for higher currents and consists in that the controllability of the fine mesh, for constant gas discharge influencing control grid thereby obtained or in particular, it is increased or ensured that the expediently close to the anode arranged control grid flowing discharge current inevitably on the anode surface is distributed, in that resistance elements are provided through which at uneven anode current distribution different anode voltage values at the individual Parts of the anode surface would occur.

Durch die Erfindung wird eine stetige Steuerbarkeit eines Gasentladungsgefäßes auch für hohe Ströme bzw. Leistungen erzielt, wobei auch die Lebensdauer der zur Verwendung gelangenden Steuergitter erhöht wird. Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Fig. i bis 5 der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigt Fig: i den Querschnitt durch eine Gasentladungsröhre mit konzentrischem Elektrodensystem und zerteilter Anodenfläche, Fig.2 eine analoge Darstellung, bei welcher jedoch die Anodenfläche ungeteilt und mit Widerstandsschicht versehen ist; Fig. 3 betrifft eine Erläuterung des Verhaltens einer Widerstandsschicht auf der aktiven Anodenfläche, in den Fig. q. und 5 sind Anwendungen der Erfindung in Verbindung mit flacher bzw. kolbenförmiger Anode dargestellt.The invention enables constant controllability of a gas discharge vessel also achieved for high currents or services, whereby the service life of the for Use coming control grid is increased. Embodiments of the subject matter of the invention are illustrated schematically in FIGS. 1 to 5 of the drawing. It shows Fig: i the cross section through a gas discharge tube with a concentric electrode system and divided anode surface, FIG. 2 an analogous representation, but in which the anode surface is undivided and provided with a resistive layer; Fig. 3 relates an explanation of the behavior of a resistance layer on the active anode surface, in fig. q. and Fig. 5 are applications of the invention in connection with flat or piston-shaped anode shown.

In der Fig. i ist in einem Entladungsgefäß 209 ein konzentrisches Elektrodensystem angeordnet, bestehend aus einer Kathode K (zweckmäßig Glühkathode ), Steuergitter G und umgebender Anode, «-elch letztere hier in Teile Al bis An (dargestellt vier Teile A1 bis A4) zerlegt ist. Das Entladungsgefäß besitzt eine Füllung von Gas oder Dampf oder einem Gemisch daraus, insbesondere von Edelgas. Zwischen Kathode und Anode geht im Betrieb eine selbständige bzw. (bei Glühkathode) halbselbständige Gasentladung über. Es bilden sich dabei die für die Gasentladung charakteristischen Entladungsteile aus, deren Ausdehnung insbesondere vom Druck des Füllgases abhängt; um die Kathode entsteht das negative Glimmlicht q., an welches der Faradaysche Dunkelraum 5 anodenseitig anschließt. Gasdruck und Steuergitterdimensionen sind nun zweckmäßig so gewählt, daß die für stetige Entladungsbeeinflussung erforderlichen zweckmäßigen Bedingungen erfüllt sind; gemäß Darstellung liegt das Steuergitter imAnfangsgebiet des Faradayschen Dunkelraumes, was gute Bedingungen für die Entladungssteuerung schafft.In FIG. 1 there is a concentric discharge vessel 209 in a discharge vessel Arranged electrode system, consisting of a cathode K (expediently hot cathode ), Control grid G and surrounding anode, "- the latter here in parts Al to An (shown four parts A1 to A4) is disassembled. The discharge vessel has a filling of Gas or steam or a mixture thereof, in particular noble gas. Between cathode and anode is independent or (in the case of a hot cathode) semi-independent Gas discharge over. The characteristic for the gas discharge are formed Discharge parts, the extent of which depends in particular on the pressure of the filling gas; the negative glowing light q. arises around the cathode, to which the Faraday dark room 5 connects on the anode side. Gas pressure and control grid dimensions are now appropriate chosen in such a way that the expedient ones required for continuous influencing of the discharge Conditions are met; as shown, the control grid is in the starting area of the Faraday dark room, what good conditions for the discharge control creates.

Die Anodenteile Al bis <44 sind nun über zweckmäßig gleiche Widerstände R1 bis R4 parallel geschaltet, wodurch eine erfindungsgemäße Wirkung erzielt wird, indem nämlich diese Anodenteile dadurch zwangsläufig je annähernd den gleichen Teil des Anodenstromes aufnehmen, was aber wieder, das ist hier. das Wesentliche, eine bessere Wirkung des Steuergitters bedingt.The anode parts A1 to <44 are now appropriately equal resistances R1 to R4 connected in parallel, whereby an effect according to the invention is achieved, in that these anode parts inevitably each have approximately the same part of the anode current, but what again, that is here. the essential, one conditionally better effect of the control grid.

Gemäß Fig.2 ist mit 2io wieder ein Gasentladungsgefäß bezeichnet, mit Kathode K und Steuergitter G, wobei jedoch die Anode A ungeteilt ausgeführt ist. Die Anode A besitzt hier aber zur Ausübung der erfindungsgemäßen Wirkung auf ihrer aktiven, d. h. den Entladungsstrom aufnehmenden Innenfläche einenBelageiner Widerstandsschicht R". Durch diese Widerstandsschicht ist nach den Feststellungen des Erfinders eine weitgehendst gleichmäßige Verteilung des Entladungsstromes erzielbar, so daß also die Stromdichte durch Wahl der Elektrodengrößen festgelegt werden kann und nicht wie bisher durch den selbständigen Charakter der Gasentladung wesentlichen Schwankungen unterworfen ist. Das Steuergitter wird zweckmäßig nahe der Anode angebracht, denn j e näher es derselben, der stromaufnehmenden Widerstandsschichtoberfläche, liegt, um so mehr sind Stromdichte an Anoden- und Gitterfläche identisch, d. h. um so größer ist der stromverteilende Einfluß der Anode auf das Steuergitter; würden Gitter und Anode sehr weit entfernt liegen, so wäre es natürlich möglich, daß trotz des gleichmäßigen Entladungsansatzes an der erfindungsgemäß ausgebildeten Anode am Steuergitter die Entladung wieder selbständig sich ungleichmäßig verteilt, also der Effekt der Erfindung nicht bzw. nur mangelhaft erzielt wird. Auch die Stärke der Widerstandsschicht R, wird zur Erzielung guter Wirkung zweckmäßig relativ gering gewählt.According to FIG. 2, a gas discharge vessel is again designated by 2io, with cathode K and control grid G, but the anode A is undivided is. Here, however, the anode A has to exert the effect according to the invention your active, d. H. The inner surface receiving the discharge current has a coating on it Resistance layer R ". Through this resistance layer is according to the findings the inventor achieves a largely uniform distribution of the discharge current, so that the current density can be determined by choosing the electrode sizes and not, as before, essential because of the independent character of the gas discharge Is subject to fluctuations. The control grid is conveniently placed near the anode, because the closer it is to the current-receiving resistance layer surface, the more the current densities at the anode and grid surfaces are identical, i. H. the greater is the current-distributing influence of the anode on the control grid; would Grid and anode are very far away, so it would of course be possible that despite the uniform discharge approach on the anode designed according to the invention at the control grid the discharge is again independently distributed unevenly, that is the effect of the invention is not achieved or is only inadequately achieved. The strength too of the resistance layer R is expediently relatively small in order to achieve a good effect chosen.

Als Material für die Widerstandsschicht kommt jede Masse in Frage, die entsprechenden Widerstandswert besitzt, geeignet temperaturbeständig ist und im Vakuum nicht unzulässig nachgast. Sehr geeignet erscheinen gesinterte Halbleiterstoffe auf der Basis der Metallkarbide, denen gegebenenfalls zweckmäßig auch Isolierstoffe usw. zur Erhöhung desWiderstandes beigemengt werden können. Überhaupt kommt prinzipiell jeder Halbleiter in Frage, der die vorgenannten Voraussetzungen erfüllt, sowie gegebenenfalls etwa auch Kunstkohle oder Graphit jedoch nur höheren Widerstandswertes (durch Beimengungen, etwa dabei auch von Isolierstoffen). Siliziumkarbid (Silit, Ozelit) konnte in Versuchsröhren mit Vorteil Verwendung finden. Die Widerstandsschicht wird zweckmäßig an die metallische Anodenoberfläche angesintert.Any mass can be used as the material for the resistance layer, has the appropriate resistance value, is suitable temperature-resistant and not impermissibly post-gas in the vacuum. Sintered semiconductor materials appear to be very suitable on the basis of metal carbides, which may also be useful with insulating materials etc. can be added to increase the resistance. At all comes in principle any semiconductor in question that fulfills the aforementioned requirements, as well as, if applicable also charcoal or graphite but only with a higher resistance value (due to admixtures, including insulation materials). Silicon carbide (silite, ozelite) could be used in test tubes to be used with advantage. The resistance layer is expediently attached to the metallic one Sintered anode surface.

Die Elektrodenableitungen sind in Fig. 2 als unwesentlich nicht dargestellt (mit Ausnahme der angedeuteten Anodenableitung) ; sie führen zweckmäßig nach unten und durch einen Quetschfuß, die Gitter- oder Anodenableitung eventuell auch durch eine obere Durchführung zu einem Kappenanschluß.The electrode leads are not shown in FIG. 2 as being insignificant (with the exception of the indicated anode discharge); they lead purposefully downwards and with a pinch foot, the grid or anode discharge possibly also through an upper leadthrough to a cap connection.

Bei der praktischen Ausführung kann es zweckmäßig sein, die gesamte Anodenoberfläche mit der Widerstandsschicht zu überziehen, auch wenn wie gemäß Fig. 2 im wesentlichen nur ein Teil für die Stromaufnahme aktiv in Frage kommt. Für die nicht zur Stromaufnahme bestimmten Oberflächen der Anode kann dabei auch eine vergrößerte Schichtdicke zweckmäßig sein; es kann aber für dieselben gegebenenfalls zweckmäßig auch eine völlige Isolierabdeckung angewendet werden.In the practical implementation, it may be appropriate to use the entire To cover the anode surface with the resistive layer, even if as shown in Fig. 2 essentially only part of the power consumption is actively considered. For the Surfaces of the anode that are not intended for power consumption can also be enlarged Layer thickness be appropriate; but it may be appropriate for the same a full insulating cover can also be applied.

Die Fig. 3 soll die Wirkung der erfindungsgemäß vorgesehenen Widerstandsschicht auf der Anodenoberfläche näher verdeutlichen. Es bezeichnet A die metallische Anodenfläche und Ra die auf dieselbe aufgebrachte Widerstandsschicht. Ein auf einen Punkt dieser Widerstandsschicht wie dargestellt auftreffender Elektronenstrom wird nun im wesentlichen in Richtung 2i i (senkrecht) zur Anodenoberfläche Weiterfließen, denn hier ist der geringste Widerstand zu überwinden, während z. B. in Richtung 2i2 die Widerstandsschicht schon dicker (länger) und damit bei homogener Beschaffenheit derselben der Widerstandswert größer ist. Das Verhältnis der Widerstände in den Richtungen 2io und 211 ist um so größer, je dünner die Schicht ist, weshalb also kleinere Schichtdicke aus diesem Grunde vorteilhaft ist.3 is intended to show the effect of the resistive layer provided according to the invention clarify in more detail on the anode surface. A denotes the metallic anode surface and Ra the resistive layer applied to the same. One on a point this Resistance layer as shown impinging electron flow is now essentially Continue flowing in direction 2i i (perpendicular) to the anode surface, because this is where the to overcome the slightest resistance, while z. B. in direction 2i2 the resistance layer already thicker (longer) and thus the resistance value if the structure is homogeneous is bigger. The ratio of the resistances in directions 2io and 211 is um the larger, the thinner the layer, which is why the smaller the layer thickness from this Is basically beneficial.

jeder auf die Schichtoberfläche auftreffende Stromteil fließt also offenbar durch diese auf kürzestem Wege zum Anodenmetall (also im wesentlichen nur mit geringen Streuungsabweichungen von der senkrechten Richtung), ebenso wie am dargestellten Schichtpunkt ist es auch an einem benachbarten der Fall. Würde nun im dargestellten Schichtpunkt ein höherer Strom einfließen als an den anderen Schichtpunkten. so würde der Span- -nungsabfall am Schichtweg 2i i bzw. auch seiner Umgebung steigen und damit die Saugspannung am Schichtpunkt absinken, also geringer werden als an den anderen Teilen der Anodenschichtfläche. Die Anordnung wirkt also ähnlich wie eine Anodenunterteilung mit Serienwiderständen gemäß Fig. i, hat gegenüber dieser jedoch den bedeutenden Vorteil größerer Einfachheit und dabei praktisch gleichmäßiger Verteilung des Entladungsstromes über die ganze Anodenfläche und damit die nahe derselben liegende Steuergitterfläche.every part of the current that hits the surface of the layer therefore flows apparently through this on the shortest route to the anode metal (i.e. essentially only with small deviations from the vertical direction), as well as am it is also the case at a neighboring layer point shown. Would now A higher current flows into the depicted layer point than at the other layer points. so the voltage drop at the layer path 2i i or also in its surroundings would increase and thus the suction tension at the layer point decrease, i.e. lower than at the other parts of the anode layer surface. So the arrangement works in a similar way to an anode subdivision with series resistors according to FIG however, the significant advantage of greater simplicity while being practical more even Distribution of the discharge current over the entire anode surface and thus the near one same lying control grid area.

Es sei noch bemerkt, daß die Anode A nicht unbedingt aus Metall bestehen muß, wesentlich ist nur, daß sie aus einem gut leitenden Material besteht, auf das eine Schicht Ra größeren Widerstandes aufgelegt ist. Beispielsweise könnte gegebenenfalls die Anode A auch aus gutleitender Kunstkohle oder Graphit bestehen, auf welche ein Halbleiter Rd aufgesintert ist.It should also be noted that the anode A does not necessarily consist of metal It is only essential that it consists of a highly conductive material to which a layer of Ra of greater resistance is applied. For example, could possibly the anode A also consist of highly conductive charcoal or graphite, on which a Semiconductor Rd is sintered on.

Die Oberflächen einerseits der Anode A und andererseits der aufgebrachten Widerstandsschicht Ra sind zweckmäßig wie in Fig. 3 dargestellt möglichst glatt (bezieht sich auf die unteren der Stromübertragung dienenden Flächen), soweit dies einerseits bearbeitungsmäßig leicht erzielbar ist und andererseits für gutes Haften der Schichten aneinander noch zulässig; denn dadurch erscheint die gleichmäßige Stromverteilung und gleichmäßige Erwärmung günstig beeinflußt.The surfaces on the one hand of the anode A and on the other hand of the applied Resistance layers Ra are expediently as smooth as possible, as shown in FIG. 3 (refers to the lower areas used for power transmission), insofar as this on the one hand it is easy to achieve in terms of processing and on the other hand for good adhesion the layers next to one another are still permissible; because through this the uniform appears Power distribution and uniform heating positively influenced.

Was nochmals die Schichtdicke von Ra betrifft, so soll sie also zweckmäßig gering sein, aber muß natürlich immerhin noch so groß sein, daß einerseits keine Durchschläge bzw. punktweisen Abbrände od. dgl. auftreten, welche die Stromverteilung sofort stören würden, aber auch gutes Haften der Schicht an der Anodenoberfläche gewährleistet und vor allem aber ein möglichst gleichmäßiger Widerstandswert auf allen Teilen der Anodenfläche gegeben ist. Letzterer wird durch zweierlei Gesichtspunkte bestimmt, nämlich einerseits Homogenität des Materials, wobei sich Ungleichmäßigkeiten im Gefüge natürlich um so geringer bemerkbar machen, je dicker die Schicht ist, und andererseits Gleichmäßigkeit der Schichtdicke selbst, wo ebenfalls perzentuelle Abweichungen um so geringer sein werden, je größer die Schichtdicke ist. Die Schichtdicke ist also mit Vorteil mit einem mittleren Wert (mäßig stark) zu wählen, der insbesondere im geeigneten Verhältnis zur Anodengröße stehen soll. Sie liegt etwa zwischen 0,5 und 5 mm, im Mittel vorteilhaft etwa in der Größenordnung i mm. Gegebenenfalls kann die Schichtdicke aber etwa auch noch wesentlich kleiner (für Gefäße mit geringem Stromwert) oder eventuell auch noch größer sein (Großstromrichter od. dgl.).As far as the layer thickness of Ra is concerned, it should therefore be suitably small, but of course it still has to be large enough that on the one hand no breakdowns or point-wise burn-offs or the like occur, which would immediately disrupt the current distribution, but also good adhesion the layer on the anode surface is guaranteed and, above all, a resistance value that is as uniform as possible is given on all parts of the anode surface. The latter is determined by two aspects, namely on the one hand the homogeneity of the material, whereby irregularities in the structure are naturally less noticeable the thicker the layer, and on the other hand the uniformity of the layer thickness itself, where percentage deviations are also the smaller the greater the layer thickness is. The layer thickness should therefore advantageously be chosen with a mean value (moderately strong), which should in particular be in a suitable ratio to the anode size. It is approximately between 0.5 and 5 mm, on the average advantageously approximately in the order of 1 mm. If necessary, however, the layer thickness can also be significantly smaller (for vessels with a low current value) or possibly even greater (large power converter or the like).

Diese vorgenannte Dimensionierung ist natürlich nur anwendbar bei Verwendung einer Widerstandsschicht entsprechenden Widerstandswertes. Denn das Wichtigste bei der Sache ist ja richtiger Widerstandswert der Schicht. Der Schichtwiderstand wird zweckmäßig gerade so hoch gewählt, als dies für gleichmäßige Stromverteilung zweckmäßig erscheint, denn der Spannungsabfall in der Schicht setzt sich in Wärme um und bewirkt eine Erhitzung der Anode, die allerdings, wenngleich für die zweckmäßige Wirkung des Erfindungsgegenstandes nicht erforderlich, bis zu einem gewissen Grade nicht unerwünscht ist, denn dadurch wird auch die Gasdichte in Anoden- und Steuergitternähe vermindert und damit ein weiterhin für die Steuerbedingungen günstiger Einfluß ausgeübt:- Da die in Frage kommenden Widerstandsschichten meist negativer Temperaturkoeffizienten besitzen, ist ebenfalls geringe Schichtdicke erwünscht, damit eine gleichmäßige Temperaturverteilung, bestimmt durch die Erwärmung des tragenden Anodenmetalls, gewährleistet ist und mit dieser auch weiterhin ein gleichmäßiger Widerstands- und Stromdichtewert; aus diesem Grunde ist auch ein relativ massiver Anodenkörper A vorteilhaft, sowie eine relativ stark dimensionierte Anodenableitung (Halterung), letzteres damit eine Abführung der Anodenerwärmung, dann nennenswert auch durch Wärmeleitung und nicht nur Strahlung erfolgen kann, was insbesondere für größere Gefäße wesentlich sein kann. Der Spannungsabfall in der Widerstandsschicht bei Vollaststrom wird zweckmäßig etwa in der Größenordnung einiger Volt gewählt (vgl. auch Erläuterungen zu Fig. i), d. h. die Widerstandsschicht wird dementsprechend bemessen, und zwar vorteilhaft bei Einhaltung der vorgenannten besonders geeigneten Schichtdicke durch entsprechende Schichtzusammensetzung; sofern dies nicht möglich, auch durch entsprechend andere Bemessung.This aforementioned dimensioning is of course only applicable to Use of a resistance layer with a corresponding resistance value. Because the most important thing in the matter there is the correct resistance value of the layer. The sheet resistance is expediently chosen just as high as it is for even current distribution seems appropriate, because the voltage drop in the layer is converted into heat around and causes a heating of the anode, which, however, albeit for the useful Effect of the subject matter of the invention not required, up to a certain point is not undesirable, because this also increases the gas density in the vicinity of the anode and control grid decreased and thus continued to exert a favorable influence on the tax conditions: - Since the resistance layers in question mostly have negative temperature coefficients have, a thin layer is also desirable, so that a uniform Temperature distribution, determined by the heating of the supporting anode metal, is guaranteed and with this also continues a uniform resistance and Current density value; For this reason, A is also a relatively massive anode body advantageous, as well as a relatively large anode discharge (holder), the latter thus a dissipation of the anode heating, then also noticeably through Thermal conduction and not just radiation can take place, which is especially true for larger ones Vessels can be essential. The voltage drop in the resistance layer at full load current is expediently selected in the order of magnitude of a few volts (see also explanations to Fig. i), d. H. the resistance layer is dimensioned accordingly, namely advantageous when adhering to the above-mentioned particularly suitable layer thickness corresponding layer composition; if this is not possible, also through accordingly other dimensioning.

Fig. q. zeigt eine plattenförmige Anodenkonstruktion, bei welcher die Anode A ebenfalls mit der Widerstandsschicht Ra versehen ist. Die Anodenableitung; zweckmäßig massive Tragstütze, ist von einem Isolierrohr 2I3 aus keramischem Material od. dgl. umschlossen. Die Anode wird von einem kastenförmigen Gehäuse :214 umgeben, welches an der Unterseite eine Öffnung besitzt, in welcher das Steuergitter G, der Anodenfläche naheliegend, angebracht ist. Obwohl bei dieser Bauweise im wesentlichen von vornherein nur die untere Anodenfläche aktiv für die Stromaufnahme in Frage kommt, ist es gegebenenfalls zweckmäßig, die obere Anodenfläche entweder mittels Keramikplatte usw. abzudecken oder wenigstens, wie dargestellt, die Widerstandsschicht Ra auch bis dahin zu erstrecken.Fig. Q. shows a plate-shaped anode construction in which the anode A is also provided with the resistance layer Ra. The anode discharge; appropriately massive support, is from an insulating tube 2I3 made of ceramic material or the like enclosed. The anode is surrounded by a box-shaped housing: 214, which has an opening at the bottom in which the control grid G, the Anode surface is obvious, attached. Although in this design essentially from the outset only the lower anode surface is active for power consumption comes, it may be useful to either use the upper anode surface Ceramic plate etc. to cover or at least, as shown, the resistance layer Ra also extend until then.

In Fig. 5 ist eine kolbenförmige Anode A angewendet, die gleichfalls die erfindungsgemäße Widerstandsschicht Ra trägt. Die Anodenableitung bzw. Halterung führt hier durch einen Keramikkörper a15, der etwa am Deckel des Entladungsgefäßes, z. B. Metallgefäßes, befestigt ist und als Träger für das hier korbförmige Steuergitter G dient, welches somit die Anode ebenfalls auf fast ihrer ganzen Ausdehnung eng umschließen kann. Der freie Teil der Anodentragstütze ist wieder mittels Isolierrohr 213 überzogen, vorteilhaft kann auch die Oberseite des Anodenkolbens mit Isolierabdeckung versehen sein, gegebenenfalls auch der Steuergitterkorb in diesem oberen Bereich aus undurchbrochenem Material bestehen, so daß die Entladung nicht zur oberen Anodenfläche gelangen kann, also erforderlichenfalls der Steuergitter-Anoden-Abstand für alle aktiven Anodenteile gleich groß gewahrt bleibt. Das dargestellte Steuergitter besteht bei der praktischen Ausführung zweckmäßig aus drei Teilen, und zwar erstens aus einem Oberteil aus massivem Blech, der in die Isolatorrinne eingepreßt wird, einem aufgeschweißten Zylinder aus Gittergewebe, der bis zum unteren Anodenende reicht und in den ein rundgepreßter Boden aus Gittergewebe eingeschweißt ist, so daß also eine geschlossene Steuergitterhaube wie dargestellt gebildet ist. Die Anodenableitung kann oben mit einer Kühlvorrichtung versehen sein, also die Anode A durch Wärmeleitung kühlen. Es sei noch bemerkt, daß sich die Anode gemäß Fig. 5 gegenüber üblichen Graphit- oder Kohleanoden dadurch unterscheidet, daß sie einen massiven, gut leitenden Körper besitzt, auf dessen Oberfläche sich eine Widerstandsschicht befindet, während bei vorgenannten bekannten Anoden ein schwächerer Metalleinsatz in dem an sich gut leitenden massiven Anodenmaterial vorgesehen ist. Man kann auch übliche Kohle- oder Graphitanoden für den Erfindungsgegenstand benutzen, indem man sie mit einer Widerstandsschichtoberfläche versieht, jedoch erscheinen Metallanodenkörper wegen besserer Wärmeableitfähigkeit (gleichmäßiger Temperatur auf der ganzen Anodenfläche sowie Wärmeableitung über die Halterung) geeigneter; auch soll die Anodenoberfläche glatt sein, die üblichen Rippungen von Gefäßanoden haben hier den Nachteil, daß ungleichmäßige Steuergitter-Anoden-Abstände entstehen, wenn das Gitter als üblicher Zylindermantel ausgeführt wird, also damit auch für den erfindungsgemäßen Zweck unerwünschte Stromdichteunterschiede an der Gitterfläche leichter auftreten können.In Fig. 5, a bulb-shaped anode A is used, which also the resistance layer according to the invention carries Ra. The anode discharge or holder leads through a ceramic body a15, which is attached to the cover of the discharge vessel, z. B. metal vessel, is attached and as a carrier for the basket-shaped control grid here G serves, which thus also tightens the anode over almost its entire extent can enclose. The free part of the anode support is again by means of an insulating tube 213 coated, the top of the anode bulb with an insulating cover can also be advantageous be provided, possibly also the control mesh basket in this upper area consist of uninterrupted material so that the discharge does not go to the upper anode surface can reach, so if necessary the control grid-anode distance for all active anode parts remains the same size. The control grid shown consists In the practical implementation, it is useful from three parts, first of all from an upper part made of solid sheet metal, which is pressed into the insulator groove, a welded cylinder Mesh fabric that extends to the lower end of the anode is enough and in which a round pressed base made of mesh fabric is welded, so so that a closed control grid hood is formed as shown. The anode discharge can be provided with a cooling device at the top, i.e. the anode A through thermal conduction cool. It should also be noted that the anode according to FIG. 5 compared to conventional Graphite or carbon anodes are distinguished by the fact that they are solid, highly conductive Has body on the surface of which there is a resistive layer while in the case of the aforementioned known anodes, a weaker metal insert is good in itself conductive solid anode material is provided. You can also use the usual coal or Use graphite anodes for the subject invention by covering them with a resistive layer surface provided, however, metal anode bodies appear because of better heat dissipation ability (Uniform temperature over the entire anode surface as well as heat dissipation over the bracket) more suitable; the anode surface should also be smooth, the usual ones Ribs of vessel anodes have the disadvantage that uneven control grid-anode distances arise when the grid is designed as a conventional cylinder jacket, so with it also for the purpose according to the invention undesirable current density differences at the Grid surface can occur more easily.

Der Druck einer Edelgasfüllung der erfindungsgemäßen Gasentladungsgefäße liegt etwa in der Größenordnung einiger Torr, z. B. zwischen o,i und 3o Torr, vorteilhaft zwischen 0,5 und io Torr, z. B. Neon 2 bis 5 Torr. Auch Quecksilberdampf kann zum Betrieb verwendet werden, der etwa von einer in das Entladungsgefäß eingebrachten Quecksilbermenge oder auch einer Ouecksilberkathode entwickelt wird (Druck z. B. Größenordnung io-2 Torr), oder auch andere Gase und Dämpfe bzw. ein Gemisch daraus. Zwischen Kathode und Anode erfolgt bei entsprechender Stromstärke eine lichtbogenartige Gasentladung, welche bei erfindungsgemäßer Ausbildung des Entladungsgefäßes mittels des Steuergitters weitgehendst stetig beeinflußbar ist.The pressure of a noble gas filling of the gas discharge vessels according to the invention is approximately in the order of magnitude of a few Torr, e.g. B. between o, i and 3o Torr, advantageously between 0.5 and io Torr, z. B. Neon 2 to 5 Torr. Mercury vapor can also be used for operation, which is generated by a quantity of mercury introduced into the discharge vessel or by a mercury cathode (pressure, for example, of the order of magnitude of io-2 Torr), or other gases and vapors or a mixture thereof. With a corresponding current intensity, an arc-like gas discharge takes place between the cathode and anode, which can be largely continuously influenced with the design of the discharge vessel according to the invention by means of the control grid.

- Das Steuergitter liegt wie bereits erwähnt der Anode zweckmäßig nahe, wodurch der die Stromverteilung vergleichmäßigende Einfluß der erfindungsgemäß ausgebildeten Anode auf das Steuergitter gewährleistet wird. Der Wert des zweckmäßigen Abstandes in Millimeter hängt wieder von der Größe des Gasentladungsgefäßes ab und liegt etwa. zwischen i bis io mm, zweckmäßig in der Gegend von 2 bis 3 mm. Der Abstand kann zweckmäßig mittels Isolierstreifen oder Keramikformstücken, welche zwischen Gitter und Anode gelegt sind und sodann mit deren beiden Flächen feste Berührung haben, gleichmäßig festgelegt und gesichert werden. Natürlich kann der Gitter-Anoden-Abstand gegebenenfalls auch größer sein bzw. soweit möglich auch kleiner. Jedenfalls wird der Gasdruck dabei zweckmäßig so gewählt, daß sich zwischen Gitter und Anode im Betriebe noch eine Leuchterscheinung ausbildet, also das Gitter vorteilhaft außerhalb eines Anodenfallgebietes liegt; sonst ist stetige Entladungsbeeinflussung in der Regel nicht mehr möglich. Als Steuergitter wird vorteilhaft ein feinmaschiges Netzgeflecht verwendet, z. B. mit 4.0 Maschen/cm aus Molybdändraht o, i mm Durchmesser, 25 Maschen/cm aus o,i5 mm Durchmesser oder auch mit größerer oder insbesondere kleinerer Maschenweite, etwa 6o, 8o, ioo Maschen/cm und zweckmäßig ähnlichem Verhältnis von Drahtdürch -messer zu Maschenweite, d. h. perzentuellem Durchlaßquerschnitt. Nach den Feststellungen des Erfinders hängt die durch die Erfindung beseitigte Erscheinung der ungleichmäßigen Entladungsstromverteilung auch wesentlich von der Gitterlochzahl ab, d. h. tritt bei feinmaschigen Gittern stärker auf, so daß also die Erfindung für die Verwendung feinmaschiger Gitternetze, insbesondere mit einer Maschenweite etwa über 25 Maschen pro Zentimeter, noch erhöhte Bedeutung besitzt. Die Steuerspannung kann einfach zwischen Steuergitter und Kathode angelegt werden, gegebenenfalls unter Verwendung einer positiven oder negativen Gittervorspannung; gegebenenfalls ist die Steuerspannung auch zwischen Gitter und dem der Anode abgewendeten positiven Ende eines dann im Anodenkreis liegenden Widerstandes anlegbar.- As already mentioned, the control grid is conveniently located on the anode close, whereby the current distribution equalizing influence of the invention trained anode on the control grid is guaranteed. The value of the expedient Distance in millimeters depends on the size of the gas discharge vessel and lies about. between 1 and 10 mm, expediently in the region of 2 to 3 mm. The distance can expediently by means of insulating strips or ceramic fittings, which between Grid and anode are placed and then firmly touch both surfaces must be set and secured equally. Of course, the grid-anode distance can possibly also be larger or, if possible, also smaller. Anyway it will the gas pressure is expediently chosen so that there is between the grid and anode in the Companies still develop a luminous phenomenon, i.e. the grid advantageously outside an anode drop area is located; otherwise there is a constant influence on the discharge Usually no longer possible. A fine-meshed netting is advantageous as the control grid used e.g. B. with 4.0 mesh / cm of molybdenum wire 0.1 mm diameter, 25 mesh / cm from 0.15 mm in diameter or with a larger or, in particular, smaller mesh size, about 6o, 8o, 100 stitches / cm and an appropriately similar ratio of wire diameter to mesh size, d. H. percent flow cross-section. According to the findings of the inventor depends on the appearance of the non-uniformity eliminated by the invention Discharge current distribution also depends significantly on the number of grid holes, i.e. H. occurs with fine-meshed grids stronger, so that the invention for use fine-meshed grids, in particular with a mesh size of about 25 meshes per centimeter, is even more important. The control voltage can be simple be applied between control grid and cathode, if necessary using a positive or negative grid bias; possibly the control voltage also between the grid and the positive end facing away from the anode of a then im Anode circuit lying resistance can be applied.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Gasentladungsröhre ist es, daß dieselbe für anscheinend unbegrenzte Steuerwerte gebaut werden kann, welche in derselben mittels Steuergitters mit höchster Wirkung und geringer Steuerleistung vollkommen beherrscht werden können (sowohl gezündet, als auch gelöscht oder stetig gesteuert). Während nach den bisherigen Ergebnissen die Herstellung von Entladungsgefäßen für wirksame stetige Entladungssteuerung über i bis 5 Ampere, insbesondere über io Ampere, schon schwierig war, Stromstärken über 2o Ampere mittels Gitters auch nur mehr schwer gelöscht werden konnten, ermöglicht die Erfindung den Bau von Entladungsgefäßen, in welchen höhere Entladungsströme mit relativ geringen Spannungen und minimalen Gitterleistungen vollkommen moduliert werden können.The particular advantage of the gas discharge tube according to the invention is it is that the same can be built for apparently unlimited tax values, whichever in the same by means of a control grid with maximum effect and low control power can be completely controlled (both ignited, extinguished or steady controlled). While according to the results so far, the manufacture of discharge vessels for effective continuous discharge control over i to 5 amps, especially over io amps, it was difficult to get currents over 2o amps using a grid too could only be extinguished with difficulty, the invention enables the construction of discharge vessels, in which higher discharge currents with relatively low voltages and minimal Grid performances can be fully modulated.

Claims

CLAIMS: i. Constantly controllable gas discharge vessel, in particular for higher currents, characterized in that the controllability of the fine-meshed, for the continuous influencing of the gas discharge control grid (G) obtained or in particular it is increased or ensured that the appropriately close by the the anode arranged control grid inevitably flowing discharge current on the Anode surface is distributed, in that resistor elements (R1 to R4, Ra) are provided are, through which different anode voltage values in the event of an uneven anode current distribution would occur on the individual parts of the anode surface.

2. Device according to claim i, characterized in that by overdrawing the active Anode area with an expediently relatively thin layer (R4) of resistance material one to a large extent uniform current density distribution achieved in the control grid and thereby a failure the constant control effect is prevented.

3. Device according to the claims i and / or z, characterized in that the voltage drop in the entire anode resistance at full load is of the order of a few volts. q ..

Setup according to the Claims i to 3 or one of the same, characterized in that the anode layer (Ra) is made of sintered semiconductor material.

5. Device according to the claims i to q. or one of the same, characterized in that the thickness of the resistance layer on the anode surface between 0.5 to 5 mm, in particular in the region of 1 mm lies.

6. Device according to claims i to 5 or one of the same, thereby characterized in that the grid-anode distance between i to io mm, in particular about a to 3 mm.

7. Device according to claims i to 6 or one of the same, characterized in that the control grid is designed with grid meshes of 25 or more meshes per centimeter. B. Device according to claims i to 7 or one of the same, characterized in that the entire anode surface is coated with resistance material, expediently on an inactive anode surface with a greater layer thickness than on the work surface.