DE892194C - Gas- oder dampfgefuellte Entladungsroehre - Google Patents

Description

• Gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre mit einer Einrichtung zur Zündung bzw. Steuerung der Entladung zwischen Anode und Kathode. Erfindungsgemäß ist eine feste metallene Haupt- bzw. Hilfskathode vorgesehen, die mit einer Zündelektrode in Berührung steht, welche aus einerrnWerkstoff von hohem spezifischen Widerstand besteht bzw. mit einem schlecht leitenden oder isolierenden Überzug versehen ist. Stellt man diesen beiden Elektroden in einer Gas- oder Dampfatmosphäre eine positive Anode gegenüber und legt man an die Zündelektrode eine gegenüber der Kathode positive Spannung von ausreichender Größe, dann kommt eine Entladung zwischen der Kathode und der Anode zustande. Die feste Metallelektrode kann dabei als Haupt- (Betriebs-) Kathode der Röhre verwendet werden. Sie kann aber auch lediglich als Hilfskathode wirken. Diese verschiedenen Möglichkeiten; sind in den Figuren veranschaulicht. Fig. I zeigt eine gas- oder dampfgefüllte Entla-dungsröhre mit einer Kathode i, einer Anode :2 und einer Zündelektrode 3, die ständig mit der Kathode i in Berührung steht, z. B. an diese ange;preßt ist. Die Kathode i wird durch einen festen Metallkörper gebildet. Sie besteht aus einem Metall, .das zur Ausbildung eines Feldbogens mit einem kalten Brennfleck geeignet ist. Solche Metalle sind insbesondere Kupfer und Silber. Die Zündelektrode 3 besteht vorzugsweise aus einem Halbleitermaterial mit hohem spezifischere Widerstand, z. B. Sili.ciumkarbid, Borkarbid, einem Metalloxyd oder einer Mischung von Metalloxyden. Die Zündelektrode berührt "entwe-der die Metallkathode i, wie dies in Fig. a veranschaulicht ist, sie kann aber auch in - den -I#,-atho,denkörper hineinragen und z. B. in diesen eingeschmolzen. sein. Anstatt aus Halbleitermaterial kann die Zündelektrode auch aus einem gut leitenden Werkstoff, insbesondere Metall, bestehen und an ihrer Oberfläche mit einer dünnen Isolierschicht versehen sein. Dies ist schematisch in Fig.3 veranschaulicht. In dieser bedeutet wieder i die feste Metallkathode, 5 die Zündelektrode, und zwar deren leitenden Kern; 4 die Isolierschicht, die vorzugsweise aus -einem Isolierstoff von hoher Dielektrizitätskonstante besteht. Die Form .der Zündelektrode, welche an. der festen Metallkathode .anliegt oder in sie eindringt, ist grundsätzlich gleichgültig. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, z. B. bei der in Fig. 2 dargestellten Bauart, die Berührungsfläcbie zwischen Zündelektrode und Metallkathode verhältnismäßig klein zu machen. In praktisch erprobten Anordnungen betrug diese Fläche z. B. etwa i mm2.
• Es hat sich herausgestellt, daß bei der Anordnung nach der Erfindung die Zündung einer Entladung schon bei verhältnismäßig niedrigen Spannungen zwischen d:er Zündelektrode und der Kathode erzielt wird. Man kann also die Röhre z. B. mit Wechselspannung zwischen .den Hauptelektroden betreiben und durch Anlegen der Zündspannung zwischen Zündelektrode und Kathode den Zeitpunkt ides Einsatzes der Hauptentladung :innerhalb jeder Halbperiode der Wechselspannung bestimmen. Auf diese Weise läßt sich der Mittelwert des die Röhre .durchfließenden Stromes regeln. Besonders vortüil'haft ist .die Anordnung nach der Erfindung für .die Auslösung von Schaltvorgängen, wobei die Röhre als Relais wirkt, das beim Anlegen der Hilfsspannung an .die Zündelektrode anspricht. Um derartige einmalige Schaltvorgänge handelt es sich z. B. auch bei: Spannungsableitern. Will man die Röhre nach der Erfindung als Überspannungsableiter verwenden, .dann muß man durch geeigneteSchaltmaßnahmen dafür sorgen, daß beim Auftreten einer Überspannung die Zündelektrode auf eine zur Zündung ausreichende positive Spannung gegenüber der Kathode gebracht wird, so daß zwischen :den Hauptelektroden des Spannungsableiters ein Lichtbogen gezündet wird.
• Das beschriebene Entladungsgefäß kann mit einem geeigneten Edelgas, z. B. Helium, Xenon us,w., gefüllt sein. Auch kann sich in ihm ein Metalldampf befinden, der .durch geeignete Maßnahmen auf .dem gewünschten Druck gehalten wird.
• Die Metallkathode muß nicht eine der beiden Hauptelektroden des Entladungsgefäßes, sein, sondern kann auch als Hilfselektrode zur Zündung einer Entladung eines Entladungsgefäßes verwendet werden. Ein Beispiel für eine derartige Verwendung der Elektrodenanordnung nach,der Erfindung zeigt Fi:g. 4. In dieser ist ein Entladungsgefäß mit Quecksilberkathode schematisch dargestellt.
• Die Quecksilberkathode ist mit 8 bezeichnet. 6 ist eine Elektrode aus einem zur Bildung eines Feldbogens geeigneten Metall, z. B. Kupfer oder Silber. Die Elektrode 6 ragt in die Quecksilberkathode 8 hinein. Vorzugsweise in der Nähe der Eintouch: !, stelle der Elektrode 6 in die Hauptkathode berührt die Zündelektrode 7 die Hilfselektrode 6. Die Zündelektrode ist ebenso ausgebildet wie bei .den schon beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung. Wird über die Zündelektrode ein Stromstoß richtiger Polarität geschickt, dann bildet sich an der Metallkathode 6 ein Brennfleck aus. Die Entladung wind: .sofort von der 0,uecl,-,s@ilberkatboide 5 übernommen und brennt zwischen den beiden Hauptelektroden. Die beschriebene Anordnung mit Quecksilberkathode hat den Vorteil, daß .die Zündeigenschaften der Elektrode 7 nicht von Schwankungen-des Quecksilberspiegels abhängig sind. Eine Anordnung nach Fig.4 kann man natürlich mit dem gleichen Erfolg auch bei halbfesten Kathoden (Amalgamkatboden) verwenden. Im übrigen kann man die aus einer festen Hilfskathode und. einem diese berührenden Zündstift bestehende Zündvorrichtung auch mit irgendeiner festen Hauptkathode kombinieren, wenn man z. B. die Hilfskathode in .der Nähe der Hauptkathode anbringt und über einen verhältnismäßig hohen, Ohmschen Widerstand an Kathodenpotential legt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gas- oder dampfgefüllte elektrische Ent= ladungsröhre, gekennzeichnet durch eine feste Metallelektrode, die mit einer Zündelektrode in Berührung steht, welche aus einem Werkstoff von hohem spezifischem Widerstand besteht, bzw. mit einem schlecht leitenden oder nichtleitenden Überzug versehen ist.
2. 2. Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß die feste Elektrode als Hauptkathode des Entladungsgefäßes dient.
3. 3. Entladungsgefäß nach Anspruch i mit flüssiger oder halbfester Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hilfskathode zur Einleitung der Hauptentladung dienende feste Metallelektrode mit der Hauptkathode in Berührung steht.
4. 4. Entladungsgefäß nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, :daß die mit der Zündelektrode in Berührung b; findliche feste Metallelektrode aus einem zur Bildung eines Feldbogens mit kaltem Brennfleck geeigneten Metall, insbesondere aus Kupfer oder Silber, besteht.
5. 5. Entladungsgefäß nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode aus einem Halbleiterwerkstoff, z. B. Siliciumkaribild, Borkarbid oder einem Metallbxyid, besteht.
6. 6. Entladungsgefäß nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgernden Ansprüche, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode in die feste Metallelektrode hineinragt, z. B. in diese eingeschmolzen ist.
7. 7.Entlzdungsgefäß nachAnspruch i undteinem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, :daß die Berührungsfläche zwischender festen Metallelektrode und -der Zündelektrode klein ist und z. B. his einige Quadratmillimeter beträgt.