JPS6252982A - ガス放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、それぞれ中心孔および、前記中心孔の軸に実
質的に直角な第１および第２の面を有する第１および第
２の部材より成り、これら部材が、第１の部材の第１の
面が第２の部材の第２の面に対向しかつ中心孔が同軸で
ありかつ一緒になってガスを含有するキャビティーの少
くとも１部分を形成するように配置され、さらに、第１
の部材の第１の面および第２の部材の第２の面間の前記
キャビティー族りに配置されて前記キャビティーの気密
性を保証する環状のガスケット、および前記ガスケット
を前記第１および第２の部材間に締付ける装置より成る
ガス放電管に関する。

従来の技術 本発明を、欧州特許公開第００４８６９０号に記載され
たようなガスレーデ用の放電キャビティーと制限する管
につき例示することにより詳述する。

欧州特許公開第００４８６９０号に記載された管は、半
径方向の冷却フィンおよび中心孔が備えられた一般にジ
スク状の中心部を有する、例えばアルミニウム合金より
成る金属部材より成る。これら部材は、それらの中心孔
が整列されかつ一緒になってレーデの放電キャビティー
を形成するように積重ねられている。このキャビティー
が、ガス、例えばアルゴンが低い圧力で充填されるよう
に形成されている。

この管の対向終端部に、１方が陽極、他方が陰極を有す
る１組の終端部材が備えられる。この陽極および陰極が
、キャビティーを充填するガス中に放電を形成および維
持するように備えられている。

この管のこれら端末部材は、これら管部材を相互に圧迫
しかつ従ってこれら部材間に備えられかつゴムまだはプ
ラスチック材料より成るＯリングガスケットを圧縮する
ことが可能であるような方法でその外側カバーに固定さ
れている。

レーずの作動中、種々の管部材が種々の電位に昇圧し、
かつキャビティーの壁面が、キャビティーを充填するガ
スにより形成されたゾラズマからの激しいイオン衝撃を
受げｂ０従って管部材は、イオン衝撃により惹起される
侵食に対し保護されかつ相互に電気的に絶縁されている
必要がある。所要の保護および絶縁が、これら部材を完
全に被覆する絶縁層、有利に酸化・アルミニウムにより
形成される。

レーずの作動中、管キャビティーを充填するガス中に維
持される放電により生じる熱が、これら部材の半径方向
フィンおよび管の外側カバー間に存在する空間中を流動
する流体、例えば水により除去される。

前述のがス放電管は若干の欠点を有する。

第１に、レーデ作動中の管部材の温度上昇が部材の膨張
を惹起する。部材に使用された材料の膨張係数がそれを
被覆する絶縁層と異なるので、絶縁材料に亀裂が生じる
。これら亀裂が、管の冷媒のキャビティーへの侵入を可
能にし、それによりレーずの正常な作動を阻止する。

第２に、レーずをはじめて起動する際または長い中断後
に、所望のガスが充填または補充される前に、キャビテ
ィーは、可能な最高限度にまで空気またはそれを含有す
るガスが除去される必要がある。公知のように、この排
気操作が同時に管を加熱することにより促進および改善
される。

しかしながら、部材間のゴムまたはプラスチック材料よ
り成るガスケットの存在が、管を前述のような高い温度
に加熱することを阻止する。

他方で、これらガスケットがそれらの面に相応量の空気
またはガスを保留し、かつこの空気またはガスが管キャ
ビチーの排気に所要の時間を相応に増大させる。

第３に、これらガスケットが、レーデの作動中に管キャ
ビティー中に形成されたプラズマからのイオン衝撃によ
り破壊され易い。従ってこれら管部材は、衝撃中にガス
ケットを保護するように配置されたリブおよび溝が備え
られる必要がある。このようなリブおよび溝が、これら
部材の製造を複雑にしかつその費用を増大させる。

このような欠点を回避するため、前記ゴムまたはプラス
チック材料のガスケットを、大きい差圧および／または
高温に耐える気密室を包含する装置でしばしば使用され
る金属、例えば銅まだはアルミニウムのガスケットに代
えることが可能である。

このようなガスケットの使用が、キャビティーの排気中
に管を高温に加熱することを可能にする。さらに、この
ような使用が、管部材を被覆する絶縁層の亀裂による気
密上の難点を克服することを可能にする、それというの
もこれらガスケットに使用された金属が、浸透に対し十
分に軟質であシかつ、ガスケットが管の２つの部材間で
強く圧迫された際に亀裂を完全にシールするからである
。さらに、これら金属ガスケットは、レーず作動中のプ
ラズマからのイオン衝撃に対し不感である。

しかしながら、このような金属ガスケット力ζ２つの管
部材間で圧迫されかつこれら部材の絶縁層中の亀裂を貫
通した場合、このガスケットが亀裂底部の未保護の金属
と接触しかつこれら部材間の短絡を惹起し、それにより
レーデの正常な作動を阻止する。

また、欧州特許公開第００４８６９０号に記載されたよ
うな締付は装置は、これらガスケットで管の密閉性を保
証するため、それぞれのガスケットに個々に加えられる
力の合計が管に作用するような寸法とされる必要がある
。それぞれのこれら力は、ガスケットがゴムまたはプラ
スチックより成るよりもむしろ金属である場合に極めて
大である。

もしガスケットが金属でありかつ管部材の数が相対的に
大であるならば、締付は装置により加えられるべき全力
が実際に極めて大でなければならない。従って実際に、
欧州特許公開第００４８６９０号に記載されたような締
付は装置は、その寸法が過大であることを要するので使
用されることができなかった。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、公知の金属ガスケットの全ての利点を
有するが、種々の管部材間の短絡を容易に生じない前記
せる種類の放電管を得ることである。

本発明の他の目的は、管の相応する気密性を保証すまた
め、締付は装置によりガスケットに加えられるべき力が
過大であることを要せずに任意数の部材を包含すること
のできる前記せる種類の放電管を得ることである。

問題点を解決するための手段 本発明によればこれら目的は、前記せる種類の放電管に
おいて、ガスケットが、がス不透過性、耐圧縮および耐
熱性および電気絶縁性である材料より成る環状−コアー
、このコアーおよび第１の部材の第１の面間の第１の金
属層、およびこのコアーおよび第２の部材の第２の面間
の第２の金属層からこれら２つの眉間の電気的接触なし
に形成され、前記コアーおよび前記２つの層が、前記ガ
スケットが前記締付は装置により前記部材間で圧迫され
た際に前記部材間のいかなる電気的接触をも阻止するよ
うな寸法とされていることにより達成される。

実施例 以下に、本発明を図面実施例につき詳説する。

欧州特許公開第０［３４８６９０号に記載され号１で表
わさるが、第２図のように２つの部材が表わされている
場合は、記号１ａおよび１ｂと表わされる。そして欧州
特許公開 第００４８６９０号に記載されたものと類似に、部材１
ａおよび１ｂは金属より成りかつ一般にジスク状の中心
部を有し、これには１連の、円周へ向は半径方向に延び
る８つの先細冷却フィン２および、軸４回りの平滑な円
形中心孔３が備えられている。全ての管部材１の孔３が
１緒になってレーずの放電キャビティーを形成する。

有利に部材１は、アルミニウム合金より成りかつ全面的
にアルミナ層で被覆されているが、これは極めて薄いた
め図示しない。

１方の面５に、孔と同軸に円筒形のリセス６が形成され
ている。

他方の面７に、円筒形のボス８が形成され、これはまた
孔３と同軸でありかつリセス６よシも小さい直径を有す
る。

環状のガスケット９が、部材１ａのリセス３、およびガ
スケット９の中心孔中へ延びる隣接する部材１ｂのボス
８中に配置されている。

ガスケット９を第３図に詳示する。このものは、リセス
６よりも小さい直径を有する外側の円筒面１１、外面１
１と同軸でありかつボス８よりも大きい直径を有する内
側円筒面１２、および面１１および１２の軸と直角な実
質的にフラットな面１３および１４により制限された環
状コアー１０より成る。

ガスケット９の全体的厚さは、ガスケット９が後述する
ように部材１ａおよび１ｂ間で圧迫された場合でさえ、
これが配置されたリセス６の深さよりも大であり、かつ
またこれが包囲するボス８の高さよりも大である。従っ
て、部材１ａおよび１ｂが直接に接触することがありえ
ない。

ガスケット９のコアー１０は、ガス不透過性であり、耐
圧縮および耐高温性、および電気絶縁性である材料より
成る。有利て、この材料がセラミックである。

フラットな面１３および１４が金属層１５および１６で
それぞれ被覆されている。層１５および１６が軟質の材
料より成υ、これは例えば銅またはアルミニウムであれ
ばよい。これら層が、コアー１０上に、相互に電気的接
触を有せざるよって配置される。

コアー１０および層１５および１６の厚さは、ガスケッ
ト９がそれぞれ部材ｉａおよび１ｂ間で圧迫された場合
でさえ、コアー１０および層１５または１６の厚さの合
計がリセス６の深さおよびガス８の高さよりも大である
ように選択される。

もしガスケット９が孔３と完全に同軸でなくかつリセス
６まだはボス８の側面と接触するとしても、その場合層
１５および１６ばそれぞれ部材１ａの面５および部材１
ｂの面７と接触することが不可能である。従って、部材
１ａおよび１ｂは層１５および１６を経て電気的に接続
されることがありえない。

金属層１５および１６がコアー１０に結合されていても
よい。この目的で、層１５および１６が、例えば差当り
コアー１０の両面１３および１４に選択された材料の薄
膜を化学蒸着（ＣＶＤ）まだは物理蒸着（ＰＶＤ）する
ことによシ製造されることができる。

その後にこの金属層の厚さが、他の公知の方法、すなわ
ち電解メッキにより所望の価に増大される。

また結合された層１５および１６が、所望厚さの適当な
金属シートから打抜いたワッシャ状のリングより成シか
つ接着剤で面１３および１４に固定されてもよい。

また層１５および１６がコアー１０に結合されなくても
よく、前述のようなワッシャ状リングより成る層１５お
よび１６が、管の組立て中にコアー１０の対向面に簡単
に配置される。

第６図に示したようなガスケット９の場合、層１５およ
び１６がコアー１０と同じ巾を有する。このことが絶対
に必要ではなく、また層１５および１６がコアー１０よ
りも小さい巾を有してもよい。

絶縁材料よシ成るコアー１０を使用し、かつ前述の関係
を有する種々の寸法のコアー１０、金属層１５および１
３、リセス６およびボス８を使用することにより、直接
的な電気的接触が２つの隣接する部材１間に生じえない
ことは容易に明白である。

従って、金属層１５および１６の存在が部材１間の短絡
を惹起することはありえない。

ガスケット９に使用される材料が耐圧縮性であるので、
管の組立て中にガスケット９に作用する全力が、さらに
前記せるように層１５および１６の変形に利用可能であ
シ、この変形が、層１５および１６をこれが接触する面
５また７斉 の不均宵部に密接に追従させかつ、部材１を被覆する絶
縁材料の亀裂に侵入させるために必要であり、これによ
り管の十分な気密性が得られる。

またこの気密性は、コアー１０に使用される材料がガス
に対し不透過性であるという事実により促進される。

さらに前記せるようなガスケット９は、管の部材１およ
びガスケット９によシ集成されたキャビティーの排気中
に管に加えられる高温に耐えることが可能である。

さらに前記せるようなガスケット９は、レーザ゛が作動
する際キャビティー中に存在するプラズマからのイオン
衝撃に、ゴムまたはプラスチック材料より成る公知のガ
スケットよりも十分に耐えることが可能である。従って
、管部材１はガスケット９の保護装置が備えられる必要
がな（、それによシその製造が簡単化されかつ費用節減
される。他方で、すでにボス８が、少くとも若干の範囲
でガスケット９をこのイオン衝撃から保護する。

この管は、所要数の部材１とそれらの間のガスケット９
とを、それぞれの部材の面５を隣接部材の合せ面７に整
列させて並列に配置することによシ組立てられることが
できる。部材１魅１方の側面Ｉｓス８上に合せかつ他方
の側面をリセス６中へ合せたガスケット９により少くと
も大体において整列される。その後に、組立ての続行は
、前記に引用せる欧州特許公開ればよく、さらにこれら
締付は装置が部材１の正確な整列を可能にする。

まだ部材１は、ガスケット９にそれぞれリセス６および
ボス８の直径と等しい内径および外径を与えることによ
り整列されることができる。

この場合、第１図および第２図中の部材１ａおよび１ｂ
の部分および記号１７〜２２の部材および未詳述の部材
が不必要であシかつ省かれる。

しかしながら、むしろ大きい力が任意の隣接する２つの
部材間に加えられる必要があシ、その結果中間ガスケッ
ト９の層１５および１６カζ斉 部材１の面５および７の不均嶌部に対し変形されかつ密
接に適合しかつ部材１を被覆する絶縁材料層の亀裂に侵
入する。このような変形が、管の気密性を保証するため
に必要である。

もし管が相対的に多数の部材１を有するならば、所望の
変形を５るため全体としてこれら部材に作用されるべき
力は極めて大であることを要する。

このような場合、欧州特許公開第００４８６９０号に記
載されたような締付は装置は殆んど不適当である、それ
というのもこの場合これらが所要の力を作用しうるため
極めて大であることを必要としかつ最終的に嵩張りかつ
製造困難であるからである。

このような場合、部材１は、締付は装置が種種の部材よ
り成るとともに、それぞれの部材が少数のガスケット９
に力を作用させる必要があるにすぎないように形成され
ていればよい。従ってこのような締付は装置は、さらに
嵩張らすかつ製造容易である。

第１図および第２図に示した実施例において、部材１ａ
および１ｂは、それぞれのガスケット９が個々に締付け
られうるように形成されている。

この実施例において、部材１ａおよび１ｂはそれぞれ同
数の平滑な円形孔１７およびねじ孔１８を包含し、それ
らの軸が孔３の軸４と平行でありかつそれから等距離に
ある。また、孔１７および１８が同数にかつ交互に軸４
回りに分配されている。

さらに、円筒形のリセス１９がそれぞれ平滑孔１７回り
の面５中に備えられている。

この実施例において、管が以下のように組立てられる二 第１の部材１が、図示さぜる方法で、また図示せざる第
１の端末部材に固定される。例えばこの端末部材は、管
の陽極または陰極を含有するものであることができる。

この端末部材を示す場合、これは第２図の頂部に配置さ
れる。

第１の部材１が、その面５が完全に受容可能なままであ
るように第１の端末部材に固定される。

その後に、第１のガスケット９が面５のリセス６中に配
置され、次いで第２の部材１が第１の部材と対向関係に
配置され、その結果その面７がガスケット９と接触する
とともに、その平滑孔１７が第１の部材のねじ孔１８と
軸方向に整列する。

その後に、第２の部材１が第１の部材にねじ２０により
固定されるが、このねじは、平滑孔１７をその面と接触
することなく貫通して延びかつ第１の部材のねじ孔１８
中へねじ込まれるような寸法とされている。所望の場合
には、この部分が孔１７の面と適当に絶縁されることを
保証するため、図示せざる絶縁材料より成るスリーブを
ねじ２０の平滑孔１７中の部分へ滑り込ませてもよい。

ねじ２０を挿入する前に、絶縁ワッシャ２１がそれらの
頭部２２下側に備えられる。また頭部２２の直径は、こ
れらが取付けられるリセス１９の平滑円筒面と接触せざ
る程度である。

従って、ねじ２０が第１の部材１と電気的に接触してい
るにせよ、これらねじは第２の部材１と電気的に絶縁さ
れている。従って、これら２つの部材は、接続ねじ２０
が存在するにせよ、相互に電気的に絶縁されている。

はじめの２つの部材１が、ねじ２０により、中間ガスケ
ット９の金属層１５および１６が隣斉 接面５および７のいかなる不均育部にも密接に適合する
ようにわずかに変形しかつ、これら部材を被覆する絶縁
層中のいかなる亀裂にも侵入するような力で相互に対向
圧迫される。

その後に第２のガスケット９が、第２の部材１のリセス
６中に配置される。その後に第６の部材１が、その面７
が第２の部材１の面５に対向しかつその平滑孔１７が第
２の部材１のねじ孔１８と同軸であるように、この第２
のガスケット９に対向配置される。

この第６の部材１がまた第２の部材に、その平滑孔１７
を経て延びかつ第２の部材１のねじ孔１８中へねじ込ま
れたねじ２０で固定される。

その後に他の部材１が、類似の方法で、引続いて、所要
の数に達するまで固定される。

その後に、第２図の底部に示されるべき管用の第２の端
末部材が最後の部材１に取付けらへこうして管の組立て
が完了する。

管部材上の絶縁層中の亀裂が、前記ガスケットの金属層
により完全にシールされるには多数にすぎるかまたは深
すぎることがある。このような場合、管が絶対的に気密
ではない。

この難点を克服する簡単な方法は、ガスケット９と接触
することが予定される管部材の横側面５および７の箪囲
内でこれら絶縁層を除去することである。従って、ガス
ケット９の金属層１５および１６が、亀裂を有しない部
材１の金属と直接に接触する。このような直接的接触は
、ガスケット９のコアー１０が絶縁材料よシ成るので管
部材１間になんらの短絡をも生じない。

絶縁材料の除去は、前記範囲を例えばミーリングするこ
とにより容易に行なうことができる。

もし絶縁材料がこれら範囲にわたり除去されたならば、
冷媒はもはや簡単に水ではない、それというも水はこれ
ら範囲内の金属を簡単に腐食するからである。ガスケッ
ト下に拡がることにより、このような腐食が管の気密性
を破壊する。従って冷媒は変圧器油のような絶縁用液体
でなければならない。

しばらくして、層１５および１６に作用する圧縮力が金
属をクリープさせることがある。場合により、このよう
なりリービングが管の気密性に影響することがある。

第４図に部分的に示した実施例を使用し、この欠点が克
服される。この実施例において、部材１の面５および７
に環状のリブ２３および２４が備えられている。リブ２
３および２４は、面５およびＴの、１度管が組立てられ
ると金属層１５および１６に接触する範囲内に配置され
ている。これらは６角形の断面を有し、従ってエツジを
形成し、このエツジが、ガスケット９が２つの部材１間
で圧迫された際に金属層１５および１６中へ極めて深く
侵入する。リブ２３および２４は、層１５および１６の
金属がクリープするいかなる傾向をも阻止しかつ管の長
期間の気密性を保証する。

本発明が前記図面実施例に限定されないことは明白であ
る。殊に、管部材を相互に対向圧迫　・する装置が異な
る配列および／または構造を有してもよい。

例えば、部材１の面５中のリセス１９が、その代りに面
７中に備えられてもよい。その場合ねじ２０が、第２図
の配列のように面５からではなく、面７から挿入される
。その場合管は、第２図に示すように上方へ組立てられ
る。

選択的に、１つまたはそれ以上の中間の部材１および相
応するガスケット９が、第２図中の１ａおよび１ｂのよ
うな１組の部材間に備えられてもよい。これら中間の部
材は、ねじ孔１８が孔１７と同じ直径を有する平滑孔に
代えられていることを除き、部材１ａおよび１ｂと極め
て類似する。この場合長いねじ２０が、部材１ａおよび
１ｂおよび中間の部材（単数または複数）を−緒に締付
けるために使用される。

まだ前記せるこれらの管は、これらが形成するキャビテ
ィーに大気圧よりも大きい圧力でガスが充填される用途
で使用されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による装置の１実施例の構
造を示すそれぞれ平面図およびそのＡ−Ａ線による縦断
面図、第３図は第２図中の１部材の構造を詳示するその
直径方向縦断面図、および第４図は本発明による装置の
他の１実施例の構造を部分的に詳示する縦断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれ中心孔（３）および、前記中心孔の軸（４
   ）に実質的に直角な第１および第２の面（５、７）を有
   する第１および第２の部材（１ａ、１ｂ）より成り、こ
   れら部材（１）が、第１の部材（１ａ）の第１の面（５
   ）が第２の部材（１ｂ）の第２の面（７）に対向しかつ
   中心孔（３）が同軸でありかつ一緒になつてガスを含有
   するキャビティーの少くとも１部分を形成するように配
   置され、さらに、第１の部材（１ａ）の第１の面（５）
   および第２の部材（１ｂ）の第２の面（７）間の前記キ
   ャビティー周りに配置されて前記キャビティーの気密性
   を保証する環状ガスケット （９）、および前記ガスケットを前記第１および第２の
   部材（１ａ、１ｂ）間に締付ける装置（１７〜２２）よ
   り成るガス放電管において、前記ガスケット（９）が、
   ガス不透過性、耐圧縮および耐熱性および電気絶縁性で
   ある材料より成る環状コアー（１０）、このコアー（１
   ０）および第１の部材の第１の面（５）間の第１の金属
   層（１６）、およびこのコアー（１０）および第２の部
   材の第２の面（７）間の第２の金属層（１５）からこれ
   ら２つの層（１５、１６）間の電気的接触なしに形成さ
   れ、前記コアー（１０）および前記２つの層（１５、１
   ６）が、前記ガスケット（９）が前記締付け装置（１７
   〜２２）により前記部材（１ａ、１ｂ）間で圧迫された
   際に前記部材（１ａ、１ｂ）間のいかなる電気的接触を
   も阻止するような寸法とされていることを特徴とするガ
   ス放電管。 ２、前記コアー（１０）がセラミックより成ることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載のガス放電管。 ３、前記第１および第２の金属層（１６、１５）が前記
   コアー（１０）に結合されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項記載のガス放電管。 ４、前記第１および第２の金属層（１６、１５）が、前
   記コアー（１０）に、これに結合されることなく配置さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   のガス放電管。 ５、前記締付け装置（１７〜２２）が、前記第１の部材
   （１ａ）中の前記軸（４）に平行な最低１つのねじ孔（
   １８）、前記第２の部材（１ｂ）中の前記軸（４）に平
   行な、前記ねじ孔（１８）に対向する最低１つの平滑孔 （１７）、前記第１および第２の部材（１ａ、１ｂ）間
   の前記ガスケット（９）を圧迫するように前記平滑孔（
   １７）中に支持されかつ前記ねじ孔（１８）中へねじ込
   まれたねじ （２０）、および前記ねじ（２０）を前記第２の部材（
   １ｂ）と電気的に絶縁する装置 （２１）を含有することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載のガス放電管。 ６、前記第１の部材（１ａ）が、その第１の面（５）の
   、前記第１の金属層（１６）と接触する範囲に前記中心
   孔（３）を包囲する第１の環状リブ（２４）を含有し、
   かつ前記第２の部材（１ｂ）が、その第２の面（７）の
   、前記第２の金属層（１５）と接触する範囲に前記中心
   孔（３）を包囲する第２の環状リブ（２３）を含有し、
   これらリブ（２３、２４）が、前記締付け装置（１７〜
   ２２）により前記部材（１ａ、１ｂ）に作用された力に
   応じ隣接金属層（１５、１６）に侵入するように形成さ
   れたそれぞれ１つのエッジを有することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項記載のガス放電管。 ７、前記それぞれの部材（１）が、その第１および第２
   の面（５、７）の、前記ガスケット（９）と接触するそ
   れら範囲を除く全面にわたり電気絶縁層を含有すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のガス放電管
   。