DE960840C - Elektrisches Entladungsgefaess oder elektrische Entladungslampe mit kalter Kathode und stabfoermiger Anode - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. MÄRZ 1957

P 10609 VIII cI si f

München

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Entladungsgefäß oder eine elektrische Entladungslampe mit Dampf- und!/oder Gasfüllung und einer kalten Kathode, welche als HohlzyMnder mit im Innern befindlichem Ring gestaltet ist, dessen zentrale Öffnung die stabförmige Anode mit geringem Abstand durchtreten läßt, insbesondere zur Erzeugung von Kippschwingungen; Solche elektrischen Entladungsgefäß e sollen insbesondere in. Elektro-Weidezaungeräten Anwendung finden, die den Weidezaun periodisch unter Spannung setzen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß zwecks Erzielung einer weitgehenden. Kondensatorentladung die Löschspannung dies elektrischen! Entladüngsgefäßes möglichst niedrig liegen und zur Erzielung einer genügenden Leistung der Unterschied zwischenZünd- undLöschspannung möglichst groß sein muß. Es sind bereits Entladungsröhren mit Gasfüllung und kalter Kathode bekanntgeworden, bei denen die Kathode zylindrisch gestaltet ist und im Innern einen quer gestellten Ring trägt, dessen zentrale Öffnung die stabförmige Anode mit geringem Abstand durchtreten läßt. Der hierbei erzielte Unterschied zwischen Zünd- und Löschspannung und die Senkung der Löschspannung ist jedoch für manche Zwecke, insbesondere bei Kipp- · glimmentladungsgefäßen für Weidezäune, nicht ausreichend. Auch läuft der Entladungsvorgang

nicht schnell genug ab. Die bisher bekannten Kathoden waren nicht ausreichend zerstäubungsfest, und die Zündspannung zeigte nicht die erforderliche Temperaturunabhängiigkait.
Die gestellten. Forderungen werden bei der elektrischen Entladungsröhre bzw. -lampe nach der Erfindung, die ebenfalls von einer hohlzylindrischen Kathode mit im Innern, des Hohlzylinder-s befindlichem Ring Gebrauch macht, dessen zentrale

ίο öffnung die stabförmige Anode mit geringem Abstand durchtreten läßt, dadurch erfüllt, daß dieser Ring aus einer besonders eingesetzten, inhomogen und porös gesinterten Lochscheibe besteht, die in ihren Poren Aktivierungsstoffe aufnehmen kann.

Dabei beträgt der Abstand zwischen, der stabförmigen Anode und der Öffnung in. der Lochscheibe weniger als 2 mm. Durch die Ausbildung der Lochscheibe aus eimern inhomogenen und porösen Material wird erreicht, daß die zunächst

zo einsetzende Glimmentladung leichter in eine Bogenentladung umsahlägt und zugleich auch die Löschspannung erniedrigt wird.. Zwar sind bei Entladungsröhren schon Elektroden aus gesintertem Metall bekanntgeworden, jedoch ohne daß auf eine Porosität besonderer Wert gelegt wurde. Man hat vielmehr durch Weiterbearbeitung, z. B. Walzen, und insbesondere durch aufgebrachte Überzüge für besondere Dichtheit solcher Elektroden gesorgt.

Die Inhomogenität und Porosität der vorgeschlagenen, Kathodenlochscheibe wird beispielsweise dadurch erzielt, daß Metallpulver, vorzugsweise Nickelpulver, in bekannter Weise gepreßt und gesintert wird, jedoch unterläßt man jegliche Nacharbeit oder Überzüge, die die Porosität in Frage stellen könnten. Die Kathodenlochscheibe ist zweckmäßig etwa in halber Höhe des Kathodenblechzylinders angeordnet und durch Ankörnungen des Blechzylinders gegen Verschieben in diesem festgelegt. Eine solche Befestigung der gesinterten Kathodenlochscheibe ist einfach, und schnell ausführbar, da ja ein Schweißen wegen der schlechten Schweißbarkeit eines Sdnterkörpers nicht in Frage kommt. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Kathoden!ochsoheibe auf beiden Schedbenflächen durch Aufpinseln einer Caesium-Chlorid-Lösung zu aktivieren-. Die Caesium-Chlorid-Lösung seigert in den porösen Sinterkörper ein, so daß genügend Aktivierungsstoff für mehr als ι o⁷ Zündungen zur Verfugung steht. Bei einer Kippglimmlampe für eine Zündspannung von 300 bis 350 Volt wird das Einbrennen der Lampe so lange durchgeführt, bis die Lampe an. 300 Volt nicht mehr zündet, andererseits aber die Zünd.-spannung 350 Volt nicht überschreitet. Zur Erzielung einer definierten Zünd- und Löschspannung ist die genaue Zentrierung der Anode innerhalb der Öffnung der Kathodenlochscheiibe erforderlich. Zu diesem Zweck ist der. Kathoderiblechzylinder durch mindestens zwei Haltestützen an dem Lampenfuß befestigt. Als Anode ist vorteilhaft ein Nickeld'raht oder -stift vorgesehen, der ebenfalls genau zentriert durch, die zentrale Öffnung der Kathodenlochscheibe hindurchgreift und eine glatte Oberfläche aufweist, so daß Zerstäubungsund Spratzteilchem der Kathode sich nicht an der Anode festsetzen und etwa den engen ringförmigen Spaltraum zwischen der Bohrungswand der Kathodenscheibe und dem Anodenstift überbrücken und so etwa einen schädlichen Kurzschluß herstellen können. Als Füllgas kann Argon, mit einem Fülldruck von etwa 60 bis 150 Torr verwendet werden. Als günstig hat sich, bei einer Kippglimmlampe für eine Zündspannung von etwa 350 Volt ein Argon-Fülldruck von etwa, 120 Torr und für etwa 150 Volt Zündspannung ein Argon-Fülldruck von etwa 90 Torr erwiesen. Um bei jeder Blickrichtung auf die Glimmlampe erkennen zu können, ob' diese ordnungsgemäß arbeitet, ist der lichtdurchlässige Röhrenkolben mattiert, damit durch die Reflexion des mattierten Glaskolbens die Lichtausstrahlung der" Entladungen an jeder Stelle des Kolbens beobachtet werdaru kann.

In der Zeichnung· ist ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Entladungsröhre bzw. -lampe nach der Erfindung bei teilweise weggeschnittenem Glaskolben dargestellt.

Die Kathode 1 besteht aus einem Blechhohlzylinder2 und einer gesinterten Lochscheibe 3, die in den. Hohlzylinder etwa bis in die Mitte des Zylinders hineingedrückt ist, so daß sie dort in einer Radialebene des Zylinders angeordnet ist. In seiner Lage innerhalb des Blechzylinders 2 ist die Kathodenscheibe 3 durch Ankörnungen 4 des Blechzylinders oberhalb und unterhalb der Lage der Lochscheibe festgelegt. Die Kathodenlochscheibe 3 besteht aus gepreßtem und danach gesintertem Nickelpulver von hoher Porosität und Inhomogenität. In der Mitte weist die Lochscheibe 3 eine öffnung 5 auf, durch welche der Anodenstift 6 hindurchgreift. Dieser besteht aus einem Nickeldraht von glatter Oberfläche. Die Kathodenlochscheibe 3 ist mit einem Aktivierungsstoff versehen, indem auf beide Scheibenflächen eine Caesium-Chlorid-Lösung aufgetragen, ist. Infolge der Porosität der gesinterten Kathodenscheibe kann genügend Caesium-Chlorid in die Scheibe einseigern. Der Ka,thodenblechzylinder 2 ist durch zwei Haltestützen. 7 an dem Röhrenfuß 8 befestigt und ist daher in einer stabilen Lage gehalten. Der Anodenstift 6 ist genau zentriert in der Mitte des Loches 5 der Kathodenscheibe 3 angeordnet, um genau definierte Zünd.- und Löschspannungen zu erreichen. Der Ringabstand zwischen dem Anodenstift 6 und der Kathodenscheibe 3 ist zur Verringerung der Zündspannung nur sehr gering und betragt weniger als etwa 2 mm. Die Röhre besitzt eine Füllung von reinem Argon bei einem Fülldruck von etwa 60 bis 150 Torr. Die Kippglimmröhre in der Zeichnung gibt die Abmessungen einer Lampe für eine Zündspannung von etwa 300 bis 350 Volt Gleichstrom wieder; bei dieser beiträgt der Fülldruck vorzugsweise etwa 120 Torr. Der Glaskolben 9 der Glimmröhre ist mattiert ausgeführt, wodurch die Lichtausstrahlung der Entladungen auf der Kolbenoberfläche derart reflektiert wird, daß das ordnungsgemäße

Arbeiten der Röhre in jeder Blickrichtung beobachtet werden kann.

Solche Kiippglimmröhren nach der Erfindung erfüllen die bei Verwendung in, Elektron Weidezaungeraten gestellten Forderungen. Sie nehmen bei einer Zündspannung von etwa 300 Volt eine Spitzenstromstärke von 50 Amp. und bei einer Entladungsdauer von 1 bis o, 1 ms und bei einer Impulsfrequenz von i/sec eine Leistung von 0,5 Wsec auf. Die E.Öhren zeigen je nach Geräteart und Glimmröhrenabmessungen, praktisch konstante Zündspannungen zwischen 150 bis 300 Volt und besitzen eine Lebensdauer über mindestens 2 · io^e bis mehr als· 3 · io⁷ Schaltungen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrisches Entladungsgefäß oder elektrische Entladungslampe mit Dampf- und/oder Gasfüllung und einer kalten Kathode, welche als Hohlzylinder mit im Innern befindlichem Ring gestaltet ist, dessen zentrale Öffnung die stabförmige Anode mit geringem Abstand durchtreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ring aus einer besonders eingesetzten, in- »5 homogen und porös gesinterten Lochscheibe besteht, die in ihren Poren Aktivierungsstoffe aufnehmen kann.
2. 2. Entladungsgefäß oder -lampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenlochscheibe aus gepreßtem und danach gesintertem Metallpulver, vorzugsweise Nickelpulver, besteht.
3. 3. Entladungsgefäß oder -lampe nach Anspruch ι und 2 mit einer Füllung von reinem Argon, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung einen Druck von etwa 60 bis 150 Torr aufweist.
4. 4. Entladungsgefäß oder -lampe nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Röhrenkolben mattiert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 414 450;
   österreichische Patentschriften Nr. 163 793,

   171 035; deutsche Patentanmeldung S 14914VIIIc/2ig (Patent 906 731).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 65T/358 10.55 (609 845 3.57)