DE1017707B - Anodenrohr fuer Hochspannungs-Ionenventile - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In Anodenrohren mit isolierenden Wänden für Hochspannungs-Ionenventile ordnet man, um eine Rückzündung zu vermeiden, gewöhnlich zwischen Anode und Kathodenraum mehrere leitende Körper an und führt diesen in der Ruhephase des \^entils solche Spannungen zu, daß die Spannungsverteilung längs der Strombahn so gleichförmig wie möglich wird. Diese leitenden Körper, auch Zwischenelektroden genannt, können die Form von Gittern haben. Als zuverlässiger in der Wirkung gelten Zwischenelektroden mit einer Anzahl von Kanälen beträchtlicher Länge (von derselben Größenordnung wie die Weite) in einer solchen Anordnung, daß im wesentlichen gerade durchgehende Kanäle für den Stromdurchgang gebildet werden. Versuche haben aber gezeigt, daß auch bei diesen Zwischenelektroden Störungen oft in der Form eines Rückstromes von der Kathode zu einer verhältnismäßig nahe derselben liegenden Zwischenelektrode auftreten können. Dieser Rückstrom wird zwar in seiner Stärke durch den Potentiometerwiderstand begrenzt, aber er kann doch eine ausgebildete Rückzündung oder eine andere Störung einleiten. Bei der Erforschung der Ursache dieser Erscheinung hat sich herausgestellt, daß sie möglicherweise mit dem sogenannten Hohlkathodeneffekt zusammenhängen kann, d. h. damit, daß eine Glimmentladung leichter von einer rohrförmigen als von einer ebenen Kathode eingeleitet werden kann. Kv kann so erklärt werden, daß in der Querrichtung bewegliche Elektronen wiederholt gegen die entgegengesetzten Wandungen der rohrförmigen Kanäle anprallen und dadurch eine so lange Bewegungsbahn bekommen, daß die Wahrscheinlichkeit einer Stoßionisation auch in einer sehr verdünnten Atmosphäre verhältnismäßig groß wird.

Erfindungsgemäß ist das Anodenrohr mit den die rohrförmigen Kanäle bildenden und verschiedene Potentiale in der Ruhephase führenden Zwischenelektroden so ausgebildet, daß die Kanäle der Zwischenelektroden längs des Hauptteiles ihrer Länge von Wandteilen aus zwei benachbarten Zwischenelektroden, also von Wandteilen verschiedenen Potentials, begrenzt sind. Bei dieser Ausbildung des Anodenrohrs werden freie Elektronen, die von der Zwischenelektrode des niedrigeren Potentials abgestoßen werden, von der mit höherem Potential unmittelbar absorbiert, es ist daher ein wiederholtes Anprallen der Elektronen nicht möglich.

Es ist weiter wichtig, daß die unter verschiedenen Potentialen stehenden, die Kanäle begrenzenden Wandteile im wesentlichen die gleiche Ausdehnung in der Längsrichtung des Rohres besitzen. Es können so sämtliche Elektronen, die von einem Wandteil abgestoßen werden, auch vom anderen absorbiert wer-Anodenrohr
für Hochspannungs-Ionenventile

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 12. Mai lSöl

Dr. techn. Uno Lamm, Ludvika (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

den. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die die Kanäle begrenzenden Wandteile so geformt sind, daß entweder zylindrische oder ringförmige Kanäle gebildet werden, wobei etwa die Hälfte der Mantelfläche von einer Zwischenelektrode und die andere Hälfte von der nächstfolgenden Zwischenelektrode gebildet wird. Es sind Anodenrohre mit Zwischenelektroden bekannt, die aus einem Rohr bestehen, das in seinem unteren Teil mehrere konzentrische Blechringe verschiedenen Durchmessers aufnimmt. Diese Ringe sind mit der Zwischenelektrode leitend verbunden. Das die Elektrode bildende Rohr ist in seinem unteren Teil eingezogen, so daß es mit diesem Teil in die folgende Zwischenelektrode hineinragt. Da den Zwischenelektroden verschiedenes Potential zugeführt wird, so entsteht zwischen diesen Teilen ein Kanal, der von Wandteilen verschiedenen Potentials begrenzt ist. Dieser Kanal liegt aber außerhalb der Strombahn, so daß es gleichgültig ist, ob die den ringförmigen Kanal begrenzenden Wandteile der beiden Zwischenelektroden gleiches oder verschiedenes Potential führen. Bei dem bekannten Anodenrohr ragen die erwähnten konzentrischen Blechringe über die untere Kante des die Zwischenelektrode bildenden Rohres hinaus, so daß geometrisch ein Kanal entsteht, der von dem äußeren Mantel der folgenden Zwischenelektrode und den abgestuften Teilen der erwähnten Blechringe begrenzt ist. Der mittlere Abstand dieser verschiedenes Potential führenden Teile ist aber so groß und ihre Länge im Vergleich zu der Länge der durch die Blechringe gebildeten Kanäle so gering,

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daß das Entstehen von Glimmentladungen in dem Sperrintervall des Anodenrohres nicht unterdrückt werden kann. Hinzu kommt, daß sich bei der bekannten Anordnung zwischen den genannten Teilen infolge der stufenförmigen Anordnung der Blech- S ringe ein schräger Feldlinienverlauf zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zwischenelektroden ergibt.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung dargestellt. Hierin zeigen die Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch zwei Zwischenelektroden, Fig. 3 einen Querschnitt längs der gebrochenen Linie A-A der Fig. 2 und Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Zwischenelektrode nach Fig. 2 und 3.

Fig. 1 bzw. Fig. 2 zeigen drei in einem Anodenrohr 1 aus Isolierstoff, beispielsweise Porzellan, angebrachte Zwischenelektroden für die Spannungsverteilung in der Ruhephase. Die Elektroden sind aus Blech; ihre inneren Teile sind kastenförmig ausgebildet. Die Elektroden können aber ebensogut aus anderem Stoff und im wesentlichen massiv sein. Jeder kastenförmige Teil 2 hat Kanäle 3 für den Durchgang des Stromes.

In Fig. 1 ist die ganze Außenwand eines derartigen Kanals 3 in an sich bekannter Weise von Teilen der Zwischenelektrode begrenzt, aber in jedem Kanal liegt ein Zylinder 4, der dem freien Raum jedes Kanals einen ringförmigen Querschnitt gibt. Dieser Zylinder 4 ist mit dem Hauptteil der folgenden Zwischenelektrode leitend verbunden und wird von ihm auch mechanisch getragen. Auf diese Weise wird jeder Teil des freien Raumes im Kanal von zwei Teilen verschiedenen Potentials begrenzt, nämlich der äußeren Wand mit einem Potential und dem mittleren Zylinder mit dem davon abweichenden Potential des Hauptteils der folgenden Elektrode, wodurch praktisch jedes Elektron, das von der Wandfläche niederen Potentials abgestoßen wird, von der entgegenstehenden Wandfläche höheren Potentials unmittelbar absorbiert wird, also kein Anprallen mit wiederholter Beschleunigung vorkommen kann.

In den Fig. 2, 3 und 4 hat etwa die halbe Außenwandung jedes Kanals 3 ein Potential und die andere Hälfte ein davon abweichendes. Der mittlere Teil 6 jeder Elektrode hat nämlich eine Höhenlage, die beinahe der des äußeren Teils 5 der darüberliegenden Elektrode entspricht. Die Grenze zwischen den genannten mittleren und äußeren Teilen folgt etwa einer Zylinderfläche durch die Mittellinien der Kanäle 3. Auf diese Weise wird etwa die halbe Außenwand jedes Kanals 3 ein Potential und die andere Hälfte ein anderes Potential bekommen, weshalb das Ergebnis im wesentlichen dasselbe wie bei der Ausführung nach Fig. 1 wird.

Die unterste — vorzugsweise die der Kathode am nächsten liegende — Zwischenelektrode kann als Teil abweichenden Potentials einen Teil mit etwa Kathodenpotential oder dem Potential eines Gitters für Zündsteuerung oder ähnlichen Zweck haben, welcher Teil aus einem frei stehenden, also nicht mit dem Hauptteil irgendeiner Zwischenelektrode verbundenen Bauteil besteht.

Falls die Erfahrung zeigen sollte, daß die Störungen, die durch die Erfindung vermieden werden sollen, nicht in gleicher Weise bei allen spannungsverteilenden Zwischenelektroden einer Reihe auftreten, sondern beispielsweise nur bei den an dem einen oder beiden Enden angrenzenden, genügt es, die Aufteilung der Kanäle in Teile verschiedenen Potentials nur an den Stellen vorzunehmen, wo die Störungen hauptsächlich in Erscheinung treten.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Anodenrohr für Hochspannungs-Ionenventile, das einen wesentlichen Teil der Strombahn zwischen Anode und Kathode umgibt und eine Anzahl Zwischenelektroden mit Kanälen für den Stromdurchgang enthält, wobei den Zwischenelektroden Potentiale zur Spannungsverteilung in der Ruhephase aufgedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle der Zwischenelektroden längs des Hauptteiles ihrer Länge von Wandteilen aus zwei benachbarten Zwischenelektroden, also von Wandteilen verschiedenen Potentials, begrenzt sind.

2. Anodenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kanäle begrenzenden Wandteile verschiedenen Potentials im wesentlichen die gleiche Ausdehnung in der Längsrichtung des Anodenrohres haben.

3. Anodenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zylindrisch sind, wobei etwa die Hälfte der axial geteilten Mantelfläche von einer Zwischenelektrode und die andere Hälfte der Mantelfläche von der nächstfolgenden Zwischenelektrode gebildet wird.

4. Anodenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal bzw. die Kanäle, die von der der Kathode benachbarten Zwischenelektrode gebildet werden, teilweise von Teilen eines Gitters, z. B. eines Steuergitters, begrenzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 637 932; französische Patentschriften Nr. 841 806, 841 812, 888;

USA.-Patentschrift Nr. 2 228 157; schweizerische Patentschrift Nr. 207 595.

Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Patentschrift Nr. 843 872.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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