DE600410C - Kontaktgleichrichterelement - Google Patents

Description

Bei Detektoren hat man zur Erhöhung der Sicherheit der Kontaktgabe bürstenförmige Metallelektroden angewandt, die jeweils nur mit einem ihrer stromführenden Drähte das kristallisierte Material mit einem bestimmten für die Detektorwirkung erforderlichen Druck berühren, während die anderen mit stärkerem oder schwächerem Druck aufliegen oder gar unempfindliche Stellen des Kristalles treffen und damit parallele Kurzschlüsse darstellen. Derartige Einrichtungen haben wie alle Detektoren den Nachteil, daß mit ihrer Hilfe nur vergleichweise geringe Stromstärken gleichgerichtet werden können.

Man hat auch versucht, pulverförmige Halbleiter durch hohen Preß druck zu kompakten Körpern zu formen und die leitende Elektrode auf diesen Körpern mittels geringeren Druckes aufzubringen bzw. durch mehrere symmetrisch auf einen Kreisumfang verteilte Kontaktschneiden mittels komplizierter Zentriervorrichtungen einen gleichmäßigen Druck auf die Formlinge auszuüben.

Das gelingt erfindungsgemäß in wesentlich einfacherer Weise bei gleichzeitiger Vermeidung jeglicher Bruchgefahr dadurch, daß man die wirksame Oberfläche der einen flächenhaften Elektrode mit einer großen Anzahl dicht beieinander liegender sehr kleiner bzw. schmaler und gleich langer Einzelleiter versieht.

Die gleiche Lage gewährleistet im Fall der direkten Berührung zwischen den Elektroden einen gleichmäßigen Berührungsdruck, so daß erstmalig die Detektorwirkung ganzer Flächen ausgenutzt und dadurch die Gleichrichtung größerer Stromstärken ebenso wie durch die gewöhnlichen Trockengleichrichter ermöglicht wird, wobei jedoch, ähnlich wie bei den Detektoren, ein hohes Güteverhältnis zwischen Vorwärts- und Rückwärtsstrom erzielt wird, wie es Trockengleichrichter normaler Konstruktion nicht aufzuweisen haben. *

Für den Fall der Anwendung einer Halbleiterschicht als Oberfläche der nicht gerasterten Elektrode gelingt auf diesem neuen Wege die Ausnutzung einer Vielzahl der empfindlichen Stellen ohne eine für manche Zwecke infolge der resultierenden niedrigen Grenzfrequenz unerwünscht hohe Wechselstromkapazität in Kauf nehmen zu müssen, wie es bei den Trockengleichrichtern älterer Konstruktion vielfach der Fall ist.

Um die für die Durchführung des Erfindungsgedankens wesentliche gleiche Länge der Kontaktelemente, also einen gleichmäßigen Berührungsdruck der Elektroden, zu erzielen, kann man verschiedene Wege einschlagen.

Es werden beispielsweise auf an sich bekannte Weise in eine Metallplatte parallele

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst Dillan in Berlin-Friedenau.

oder gekreuzte Rillen eingefräst, -geätzt oder -geschnitten, wonach die Spitzen der stehenbleibenden Enden in gleicher Höhe abgeschliffen werden.

Man kann auch auf einer vollkommen ebenen Platte in einer aufgebrachten dünnen Isolierschicht eine große Anzahl von punkt- oder strichförmigen Sprüngen erzeugen, die mit leitendem Material ausgefüllt werden, ίο Ein Schleifprozeß oder die Entfernung des Isoliermaterials beendigt in diesem Fall den Herstellungsprozeß.

Weiter kann man die Kontaktelemente auf eine ebene Platte aufgießen oder aufspritzen und die erzielten Erhebungen nachträglich gleichmäßig abschleifen.

Ferner kann man eine ebene Platte mit einem gegen Ätzmittel widerstandsfähigen Überzug versehen, diesen Überzug an beliebigen Stellen entfernen und die bloßgelegten Metallischen ätzen, wonach der Schutzüberzug auf den stehengebliebenen Metallflächen entfernt wird.

Es bieten sich noch sehr viel Möglichkeiten, um diese Vorsprünge, deren Höhe Bruchteile von Millimetern kaum zu überschreiten braucht, gleichmäßig und wirksam herzustellen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kontaktspitzen mit einer Isoliermasse auszufüllen und dann die Oberfläche plan zu schleifen.

Um einen dauernd gleichmäßig, guten Kontakt zwischen den Elektroden herzustellen, müssen diese fest eingespannt sein. Zur Verbesserung der Wirksamkeit ist es in vielen Fällen vorteilhaft, die Elektroden mit einem Isoliermittel aneinander zu kitten.

Die Gegenelektrode muß eine möglichst ebene Fläche aufweisen, so daß eine gleichmäßige Berührung mit der Rasterelektrode gewährleistet ist. Mann kann natürlich auch eine gewölbte Oberfläche verwenden, wenn man die Rasterelektrode entsprechend herstellt.

Als Elektrodenmaterial wird zweckmäßig Kupfer oder ein anderer guter Leiter, z. B. . Silber, verwendet. Die nicht gerasterte Elektrode kann mit einer dünnen Isolierhaut versehen werden. Hierfür kann beispielsweise die auf dem Kupfer normalerweise haftende Oxydschicht benutzt werden. Sie muß natürlich entsprechend der gewünschten Leistung des Gleichrichters verschieden stark gewählt werden.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele von Einrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. ι stellt einen teilweisen Schnitt durch ein Gleichrichterelement gemäß der Erfindung dar. ι ist eine metallische Elektrode mit vollkommen ebener, glattpolierter Oberfläche, An dieser Oberfläche wird die Elektrode ι von den Spitzen 3 berührt, die sich an einer Platte 2 befinden. Die Spitzen 3 haben möglichst genau die gleiche Länge und die gleiche Form, so daß die Berührung zwisehen jeder einzelnen Spitze mit der gegenüberstehenden Elektrode genau gleichmäßig ist. Um diese gleichmäßige Berührung zu gewährleisten, kann zwischen die Elektroden ein Ring 4 aus isolierendem Material gelegt werden. Vorzugsweise wird die Oberfläche der Elektrode 1 aus einer Metalloxyd- oder Suboxydschicht gebildet.

Die gute Wirkung dieser Gleichrichter hängt in hohem Maß von der Anzahl 'der durch sorgfältige Bearbeitung und gleichmäßige Berührung der beiden Elektroden erzielten Kontaktpunkte ab. Die Kontakte der Rasterelektrode können durch kegelförmige, zylindrische, prismatische oder pyramidenförmige Vorsprünge einer Metallplatte gebildet werden. Es ist nicht erforderlich, daß sie nur punktförmige Berührungsflächen besitzen. Sie können vielmehr auch strichförmige Berührungsflächen ergeben, d. h. durch schmale Leisten oder Falze gebildet werden, oder sogar kleine Flächen aufweisen. In der Fig. 2 ist die Aufsicht auf zwei Ausführungsformen einer derartigen Rasterelektrode dargestellt. Die linke Hälfte zeigt eine go Platte, in die strichförmige Nuten geschnitten, gefräst oder geätzt sind, so daß gleichmäßig hohe Schneiden entstehen. Bei der in der rechten Hälfte dargestellten Platte sind die Nuten kreuzweise ausgearbeitet, so daß spitzenförmige Vorsprünge entstehen.

Der Zusammenbau der einzelnen Gleichrichterelemente geschieht in der bekannten Weise, wobei vorteilhaft jede Metallplatte einerseits als Flächenelektrode, andererseits als Rasterelektrode ausgebildet ist.

Eine derartige Anordnung ist z. B. in Fig. 3 im Schnitt dargestellt. Die ringförmigen Platten 5 besitzen eine obere ebene Fläche, auf der sich eine dünne Schicht einer Metallverbindung befindet, und haben an ihrer unteren Seite ein in beschriebener Weise angebrachtes Raster. Sie werden von dem Schraubenbolzen 6 zusammengehalten und sind von diesem durch den Zylinder 7 aus no isolierendem Material und durch die isolierende Platte 8 getrennt. 9 sind Metallringe und 10 die Mutter zum Verschrauben des Ganzen. Bei dieser Anordnung ist jede der Platten 5 gleichzeitig an ihrer oberen Seite Flächen- und an ihrer unteren Seite Rasterelektrode.

Durch die neuen Gleichrichter werden die bei den bekannten Trockengleichrichtern auftretenden Nachteile vermieden. Sie sind in ähnlich einfacher Weise herzustellen und zeigen den Vorteil, daß der innere Widerstand

der neuen Gleichrichter kleiner gemacht werden kann als der Widerstand der bekannten Kontaktgleichrichter.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kontaktgleichrichterelement, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Oberfläche der einen flächenhaften Elektrode aus einer großen Anzahl dicht beieinanderlieg-ender, verhältnismäßig sehr kleiner und gleich langer Einzelleiter besteht (Rasterelektrode), mit denen sie die zweckmäßig mittels eines Halbleiters gebildete Schicht der gegenüberstehenden Elektrode gleichmäßig berührt.

2. Kontaktgleichrichter mit mehreren Gleichrichterelementen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rasterelektrode aus einem Metallplättchen herausgearbeitet ist, dessen Rückseite als Gegenelektrode für die folgende Rasterelektrode wirkt.

3. Kontaktgleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den metallischen Elektroden befindliche dünne Isolier- oder Halbleiterschicht aus Metalloxyden oder Metallsuboxyden besteht.

4. Kontaktgleichrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen begrenzten . Kontaktstellen der Rasterelektrode durch Einschneiden, Einfräsen oder Einätzen der Platten gebildet sind.

5. Kontaktgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile der Rasterelektroden durch nachträglich auf eineFlächenelektrode aufgebrachte leitende Teile gebildet werden.

6. Kontaktgleichrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Elektroden miteinander verkittet sind.

7. Kontaktgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kontaktspitzen der Rasterelektrode mit Isoliermasse ausgefüllt sind und dann die Oberfläche plan geschliffen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen