Wynalazek dotyczy elektrycznych rur wyladowczych z katoda zarowa, w których odbywa sie wyladowanie lukowe w gazie neutralnym pomiedzy elektrodami stalemi i które szczególnie nadaja sie do zuzytko¬ wania jako prostowniki.Znane sa juz prostowniki tego rodzaju, w których katoda sklada sie ze spirali z materjalu trudnotopliwego np, z wolframu, rozgrzewanego zapomoca pradu elektrycz¬ nego do potrzebnej wysokiej temperatury.Ten sposób wykonania ma te zalete, ze wyladowanie lukowe moze byc wytworzo¬ ne pod napieciem, uzywanem w sieci, ma jednakze z drugiej strony te wade, ze spi¬ rala katodowa ma zwykle mala trwalosc i ze rozgrzewanie jej wymaga znacznej ilosci energji* Proponowano równiez stosowanie ka.- tody zarowej w postaci brylki lub kulecz¬ ki, wykonanej z wolframu lub innego zdat¬ nego trudnotopliwego ciala i utrzymywa¬ nej w stanie rozzarzonym przez prad wy¬ ladowczy. Celem wytworzenia wyladowa¬ nia lukowego uzywa sie w rurach tych o- sobnego wlókna zarowego, rozgrzewajacego katode przez promieniowanie i przewod¬ nictwo i sluzacego jednoczesnie do wytwa¬ rzania luku pomocniczego, zwiekszajacego równiez temperature katody. Gdy katoda sie rozzarzy, pomocnicze wlókno zarowe wylacza sie, poczem luk pozostaje pomie¬ dzy katoda rozzarzona i anoda.Pomocnicze wlókno zarowe utrudnia sporzadzanie rur; prócz tego czesto trudno jest uchwycic odpowiednia chwile na wy-C* laczenie tego pomocniczego wlókna zaro¬ wego.Stad powstala mysl odrzucenia pomoc¬ niczego wlókna zarowego. Do zapoczat¬ kowania wyladowania lukowego zalecono stosowac chwilowo wysokie napiecie po¬ miedzy elektrodami. W tym wypadku potrzebne jest osobne uzwojenie na trans¬ formatorze, Prócz tego katode zaopatruje sie wtedy w ostrze celem znizenia napiecia zapalowego.Prostownik, wykonany podlug wynalaz¬ ku niniejszego, laczy zalety prostowników, znanych dotychczas, i usuwa niektóre z wymienionych trudnosci.Wyladowanie lukowe odbywa sie w nim w znany sposób pomiedzy elektrodami stalemi w atmosferze gazu szlachetnego.Katode samo wyladowanie utrzymuje w temperaturze zarzenia, anoda zas zacho¬ wuje temperature stosunkowo niska. Ce¬ cha charakterystyczna wynalazku jest for¬ ma i umieszczenie elektrod oraz sklad i cisnienie gazu. Warunki te sa dobrane w ten sposób, ze po doprowadzeniu do elek¬ trod napiecia zwyklej sieci oswietleniowej (220, 380 woltów i t, d.) powstaje wylado¬ wanie jarzace, przechodzace samorzutnie w wyladowanie lukowe, W szereg z elektrodami wlacza sie o- pornik odpowiedniej wielkosci, który po¬ zwala na przejscie wyladowania jarzacego w wyladowanie lukowe, tudziez zapobiega nadmiernemu pradowi wyladowania luko¬ wego.Celem latwiejszego wytworzenia wyla¬ dowania jarzacego mozna urzadzic w bli¬ skosci jednej lub obydwóch elektrod jedna lub wiecej elektrod pomocniczych.Wynalazek obejmuje równiez urzadze¬ nie do wprowadzenia w ruch prostowni¬ ków. Prostownik zaopatruje sie w dwie jednakowe katody, pomiedzy któremi wy¬ woluje sie najpierw wyladowanie jarzace, a nastepnie lukowe, wskutek czego elektro¬ dy te (katody) rozzarzaja sie, Potem do¬ piero powstaje wyladowanie lukowe po¬ miedzy anoda i jedna z dwu wymienionych elektrod, jako katoda.Przy stosowaniu dwóch rur prostowni¬ kowych osiaga sie, zgodnie z wynalazkiem niniejszym, bardzo prosty uklad polaczen przez to, ze kazdy prostownik przylacza sie do jednej polowy uzwojenia wtórnego transformatora z nienormalnie wysokim spadkiem napiecia w ten sposób, ze pro¬ stowniki przepuszczaja prad naprzemian, W ten sposób mozna uruchomic obydwie rury przez proste wlaczenie lacznika jed- nobiegunowego.Wynalazek objasniaja przyklady na ry¬ sunkach, na których przedstawiono kilka ukladów polaczen przy zastosowaniu no¬ wego prostownika.Fig, 1 podaje polaczenie prostownika, zaopatrzonego w jedna katode i jedna a- node, z zastosowaniem potencjometru.Fig, 2 podaje polaczenie prostownika, zaopatrzonego w jedna anode i jedna ka¬ tode, z zastosowaniem transformatora zwyklej budowy.Fig. 3 podaje polaczenie rury, posiada¬ jacej jedna anode i dwie elektrody, moga¬ ce dzialac jako katody, tudziez niezbedne urzadzenia.Fig. 4 przedstawia schematycznie u- rzadzenie, skladajace sie z dwóch prostow¬ ników, z zastosowaniem transformatora o nienormalnie wysokim spadku napiecia.Na fig. 1 rura szklana prostownika 1 jest zaopatrzona w wystepy 5 i 6, w których wtopione sa druty wsporcze, doprowadza¬ jace prad do katody 3 i anody 2.Katoda moze byc z wolframu, molib¬ denu lub innego odpowiedniego materjalu o wysokim punkcie topienia i ma taki ksztalt, ze wyladowanie lukowe rozzarza ja (najlepiej ponad 2000° C).Katoda moze sie skladac, jak widac z rysunku, ze zgrubienia na koncu drutu, do¬ prowadzajacego prad i stosunkowo cien¬ kiego. Jakkolwiek katode mozna takze za- - 2 —opatrzyc w ostry punkt, nic jest to jednak konieczne. Anoda 2 moze byc np. z wol¬ framu, molibdenu, niklu, tantalu i winna miec taka forma, zeby podczas pracy tem¬ peratura jej byla stosunkowo niska, nizsza od tej, przy której anoda sama wysylala¬ by elektrony. W tym celu anodzie nadaje sie znacznie wieksza mase niz katodzie, drut, doprowadzajacy prad, bierze sie sto¬ sunkowo gruby lub tez chlodzi sie anode w jakikolwiek odpowiedni sposób.Wreszcie elektrody maja taki ksztalt i tak sa umieszczone, ze wyladowanie jarza¬ ce latwo powstaje przy zwyklem napieciu w sieci i nagrzewa katode o tyle, ze wyla¬ dowanie to przechodzi nastepnie w wyla¬ dowanie lukowe.Sklad i cisnienie gazu szlachetnego, na¬ pelniajacego rure, dobiera sie specjalnie.Bardzo dobre wyniki daje gaz szlachetny z malym dodatkiem innego gazu szlachet¬ nego, którego napiecie jonizacji jest niz¬ sze od napiecia, przebijajacego pierwszy gaz. Rura moze byc napelniona np. mie¬ szanina neonu z 0,5% do 5% (najlepiej okolo 1%) argonu.Dla przykladu mozna przytoczyc na¬ stepujace dane: jesli rura jest przeznaczo¬ na na napiecie 220 woltów pradu zmien¬ nego, to gaz sklada sie z mieszaniny neonu z 1% argonu i ma cisnienie 25 do 40 cm slupa rteci; odstep pomiedzy elektrodami wynosi 0,5 do 1 mm. Co do cisnienia gazu mozna w ogólnosci powiedziec, ze niskie cisnienie ulatwia wyladowanie jarzace, lecz w miare zmniejszania cisnienia wzrasta rozpylanie katody zarowej, wskutek czego nie mozna Howolnie znizyc cisnienia. Przy cisnieniu gazu ponizej 3 cm napewno nie osiagnie sie dobrych wyników.Mozna stosowac znacznie wyzsze ci¬ snienie gazu, jesli sie uzywa pewnych srod¬ ków pomocniczych, ulatwiajacych powsta¬ wanie wyladowania jarzacego. Mozna np. obok drutu, doprowadzajacego prad do ka¬ tody, umiescic elektrode pomocnicza do zapoczatkowania wyladowania jarzacego, dzieki czemu powstaje wyladowanie jarza¬ ce, przechodzace nastepnie w wyladowanie lukowe.Mozna takze rozgrzac katode, przez co obniza sie napiecie zapalowe wyladowania jarzacego. W tym celu umieszcza sie w bliskosci katody np. spirale ogrzewajaca.Urzadzenie podlug fig. 1 zawiera po¬ tencjometr gh, którego konce sa pod napie¬ ciem, uzywanem w sieciach rozdzielczych oswietleniowych lub innych, np. 220 wol¬ tów.Równolegle do opornika gh jest wla¬ czony taki sam opornik km. Wzdluz obu oporów mozna przestawiac w obu kierun¬ kach suwak ze stykami o i p. Celem wy¬ tworzenia wyladowania lukowego suwak przestawia sie nasamprzód w polozenie dolne, przez co do elektrod doprowadza sie wystarczajace napiecie. Potem op przesuwa sie wgóre, przez co napiecie gp sie zmniejsza i zapobiega sie przepuszcza¬ niu pradu przez rure w kierunku niewla¬ sciwym. Zapomoca suwaka op mozna za¬ razem regulowac natezenie pradu w bate- rji 33.Przy przesuwaniu styków op z prostow¬ nikiem i baterja zawsze jest polaczony w szereg opór stalej wielkosci fph + ko).Urzadzenie podlug fig. 1 jest bardzo proste i latwe w uzyciu, ale nie jest eko¬ nomiczne.Lepsze pod wzgledem gospodarczym jest polaczenie podlug fig. 2. Urzadzenie zawiera transformator, którego uzwojenie pierwotne 9 moze byc przylaczone do sieci zwyklego napiecia, np. 220 woltów. Przy wlaczaniu prostownika lacznik 11 przekla¬ damy w polozenie a, przez co do elektrod doprowadza sie calkowite napiecie sieci.Pomiedzy elektrodami powstaje wtedy wy¬ ladowanie jarzace, przechodzace wkrótce w wyladowanie lukowe, dzieki czemu ka¬ toda 3 rozzarzaj sie. Opór dodatkowy 10 jest tak dobrany, zeby z jednej strony — 3 —mozliwe bylo powstanie wyladowania lu¬ kowego, a z drugiej strony natezenie pradu nie bylo nadmierne. Gdy katoda rozzarzy sie, przelacznik // przerzucamy w poloze¬ nie b, przez co elektrody wlaczamy w ob¬ wód uzwojenia wtórnego 8. Prad jedno¬ kierunkowy laduje baterje 13, natezenie zas tego pradu reguluje sie zapomoca opo¬ ru zmiennego 12. Dobrze jest równiez re¬ gulowac napiecie wtórne transformatora* Przelacznik 11 mozna przerzucac sa¬ moczynnie z polozenia c w polozenie b, np. sposobem elektromagnetycznym" Na fig. 3 jest przedstawione inne wy¬ konanie wynalazku. Tu nasamprzód wy¬ twarza sie wyladowanie lukowe pomiedzy elektrodami 16 i 17, nastepnie zas pomie¬ dzy jedna z tych elektrod a anoda 15 po¬ wstaje luk, prostujacy prad.Przelacznik 20 zajmuje najpierw polo¬ zenie c; wtedy do elektrod 16, 17 jest do¬ prowadzone calkowite napiecie sieci. Do latwiejszego wytworzenia wyladowania ja¬ rzacego pomiedzy elektrodami 16 i 17 slu¬ zy elektroda pomocnicza 18 np. z magne¬ zu. Dzieki oporowi 19 wyladowanie po¬ miedzy 18 i 16 sprowadza sie jedynie do wyladowania jarzacego, natomiast opór 24 ogranicza wyladowanie lukowe, wytworzo¬ ne pomiedzy 16 i 17.Gdy elektrody 16 i 17 rozzarza sie, przelacznik 20 przestawiamy w polozenie d, wskutek czego powstaje równiez luk pomiedzy elektrodami 17 i 15 i zarazem wlacza sie baterja 21, która ma sie lado¬ wac. Po wytworzeniu tego luku przesta¬ wiamy przelacznik 20 w polozenie e, wsku¬ tek czego ustaje wyladowanie lukowe po¬ miedzy* 16 i 17. Baterje 21 mozna teraz ladowac, przyczem prad reguluje sie za- pomoca oporu 22, tudziez przez regulowa¬ nie napiecia w uzwojeniu wtórnem trans¬ formatora 23.Gaz w rurze, przedstawionej na fig. 3, moze miec, przy jednakowych innych wa¬ runkach, wyzsze cisnienie, niz gaz w rurze, przedstawionej na fig. 2. Np. przy napie¬ ciu w sieci 220 woltów, przy zastosowaniu jednakowego gazu w obu rurach, tudziez przy odstepie elektrod 16 i 17 okolo 1 mm, cisnienie gazu w rurze wedlug fig. 3 moze wynosic 50 cm.Zaleta rury, przedstawionej na fig. 3, polega na tern, ze odstep pomiedzy katoda i anoda moze byc wiekszy, niz w rurze po¬ dlug fig. 2, a jednoczesnie wytworzenie wyladowania lukowego jest zapewnione.Mozna tez zastosowac takie polaczenie, ze katoda bedzie zamiast elektrody 17 e- lektroda 16. Pozwala to zwiekszyc trwa¬ losc rury.Fig. 4 przedstawia bardzo proste urza¬ dzenie dwóch prostowników 25 i 26. Trans¬ formator, majacy uzwojenie pierwotne 28 i uzwojenie wtórne 29—30, jest tak zbudo¬ wany, ze przy wzrastaj acem zapotrzebo¬ waniu pradu napiecie wtórne bardzo znacz¬ nie spada.Kazda rura jest przylaczona do polo¬ wy uzwojenia wtórnego, przyczem obydwie polowy sa mozliwie identyczne. W chwili wlaczania napiecie obu polów 29 i 30 mu¬ si byc o tyle wysokie, zeby mogly powstac wyladowania lukowe w rurach 25 i 26.Podczas polowy okresu, w ciagu której prad przeplywa przez 25, napiecie w uzwo¬ jeniu 29 winno spasc do wartosci, odpo¬ wiadajacej napieciu luku i napieciu bate- rji. Jednoczesnie napiecie w uzwojeniu 30 winno spasc o tyle, zeby przez rure 26, w której podczas tej polowy okresu anoda jest polaczona z minusem, nie plynal za¬ den lub prawie zaden prad. Jest wiec rze¬ cza widoczna, ze po zamknSeiciu wylacznika jednobiegunowego 32 wszelkie przelaczanie jest zbyteczne.Korzysci prostownika, wykonanego po¬ dlug wynalazku niniejszego, uwydatniaja sie szczególnie w tym ukladzie. W zadnym ze znanych dotychczas prostowników nie bylo mozliwe tak proste laczenie, jak na fig. 4. — 4 —Oczywista, zgadnie z idea zasadnicza wynalazku, mozna stosowac kilka anod lub kilka par elektrod, pomiedzy któremi wy¬ twarza sie wyladowanie lukowe, sluzace do prostowania pradu.Rury podlug wynalazku niniejszego mozna stosowac równiez do celów innych, niz do prostowania pradu zmiennego, np. do oswietlenia. PL