DE442988C - Discharge tubes and similar devices with gas filling - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 14. APRIL 1927ISSUED ON APRIL 14, 1927

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 g GRUPPE 13CLASS 21 g GROUP 13

(R59515(R59515

Metropolitan-Vickers Electrical Company, Ltd. in London.Metropolitan-Vickers Electrical Company, Ltd. in London.

Entladungsröhre und ähnliche Einrichtungen mit Gasfüllung.Discharge tubes and similar devices with gas filling. Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1923 ab.Patented in the German Empire on October 17, 1923.

Die Erfindung bezieht sich auf Entladungsröhren und ähnliche Einrichtungen, z. B. Glühkathodenröhren, Quecksilberdampflampen, Gasentladestrecken, Vakuumkondensatoren u. dgl., bei denen das Vakuum nicht vollkommen ist, d. h. in denen sich noch Gas vorfindet, das entweder stark verdünnt sein oder sich sogar auf einem verhältnismäßig hohen Druck befinden kann.The invention relates to discharge tubes and similar devices, e.g. B. Hot cathode tubes, mercury vapor lamps, gas discharge lines, vacuum capacitors and the like where the vacuum is not perfect, i.e. H. in which there is still gas, that can either be heavily diluted or even at a relatively high level Pressure can be located.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Verhütung von unerwünschten Gasentladungen, die in solchen Vorrichtungen beispielsweise zwischen den Einführungsdrähten eintreten können. Die Erfindung ist, mit anderen Worten, zur Anwendung bei Entladungsröhren o. dgl., und zwar zu dem Zwecke bestimmt, Gasentladungen darin zu verhindern; in solchem Falle, in dem für die Arbeit der Vorrichtung Gasentladungen nötig sind, sollen durch die Erfindung Entladungen an unerwünschten Stellen, z. B. zwischen den Einführungsdrähten oder an den Kanten ihrer Elektroden, verhindert werden.The object of the invention is to prevent undesired gas discharges that in such devices, for example, can occur between the insertion wires. In other words, the invention is applicable to discharge tubes or the like. specifically designed for the purpose of preventing gas discharges therein; in such a case, in that for the operation of the device Gas discharges are necessary, discharges at undesired are intended by the invention Places, e.g. B. between the lead-in wires or at the edges of their electrodes will.

Betrachtet man den Fall, in welchem zwei Elektroden sich in einem gasgefüllten Raum befinden und die Entladung zwischen den Elektroden durch irgendein geeignetes Mittel, wie beispielsweise einen dicht auf die Elektroden passenden Glasbehälter, auf den Raum zwischen den Elektroden beschränkt 'ist, so wächst die Spannung, die zwischen den Elektroden angewendet werden kann, bevor eine Glimmentladung eintritt, rasch, wenn der Abstand zwischen den Elektroden vermindert wird, sofern die Länge des Spaltes unterhalb eines bestimmten Mindestwertes liegt, der sich nach der Natur des Gases und nach dem Gasdruck richtet. Daraus ergibt sich, daß eine Gasentladung zwischen den beiden Elektroden bei einem teilweise evakuierten Apparat dadurch verhütet werden kann, daß man den Abstand zwischen den Elektroden klein genug macht. Es ist vor allem notwendig, eine Gasentladung zu verhindern, welche dadurch hervorgerufen wird, daß die Elektronen und die positiven Ionen der Entladung den. Bahnen des begrenzenden elektrostatischen Kraftlinienflusses zwischen den Rändern der Elektroden folgen, weil diese Bahnen lang und in ihrer Länge lediglich durch die¹ Considering the case where two electrodes are in a gas-filled space and the discharge between the electrodes is confined to the space between the electrodes by any suitable means, such as a glass container that fits tightly on the electrodes, the voltage increases , which can be applied between the electrodes before a glow discharge occurs, quickly if the distance between the electrodes is reduced, provided the length of the gap is below a certain minimum value, which depends on the nature of the gas and on the gas pressure. It follows that a gas discharge between the two electrodes in a partially evacuated apparatus can be prevented by making the distance between the electrodes small enough. Above all, it is necessary to prevent gas discharge caused by electrons and positive ions in the discharge. Paths of the limiting electrostatic flux of lines of force follow between the edges of the electrodes because these paths are long and only pass through the ¹

Wandungen des Vakuumbehälters begrenzt sind; d. h. die Entladung muß, wenn ihr Eintreten gestattet wird, auf den Raum zwischen den Elektroden begrenzt werden. Bisher ist S bei Versuchen, die über dieses Phänomen angestellt worden sind, die Entladung auf den Zwischenelektrodenraum durch geeignet angeordnetes Isoliermaterial begrenzt worden. Eine derartige Anordnung leidet an verschiedenen Mängeln. Erstlich unterliegt die geringe Länge des Isoliermaterials zwischen den Elektroden einer hohen Beanspruchung an ihrer Oberfläche, und daher ergeben sich mannigfache unerwünschte Wirkungen. Beispielsweise tritt Oberflächenverlust ein, das Isoliermaterial wird aufgeladen, und es tritt eine Sekundäraussendung von Elektronen vom Isoliermaterial ein. Diese Wirkung ist von Wichtigkeit, weil bei gashaltigen Röhren, die eine hohe Spannung aushalten sollen, der Spalt zwischen den Elektroden vermindert werden muß, um die Gasentladung zu verhindern, während im Hinblick auf die Aufgabe, ein Durchschlagen des Isolierstoffes zu verhüten, der Spalt vergrößert werden müßte. Demnach ist ein Grenzwert für die Spannung vorhanden, die bei einer solchen Anordnung angelegt werden kann. Zweitens muß der Weg außerhalb der evakuierten Vorrichtung lang sein, um einen Überschlag- zu verhindern. Infolgedessen ist die Beanspruchung an der Außenseite der Wandung des isolierenden Behälters nicht entsprechend der Beanspruchung an der Wandungsinnenseite; das Ergebnis ist eine unerwünschte Querbeanspruchung. Walls of the vacuum container are limited; d. H. the discharge must when it occurs allowed to be limited to the space between the electrodes. So far is S in attempts that have been made on this phenomenon, the discharge to the Inter-electrode space has been limited by suitably arranged insulating material. Such an arrangement suffers from several shortcomings. First, the low is subject to Length of the insulating material between the electrodes of a high stress on their surface, and therefore result manifold undesirable effects. For example, surface loss occurs that Insulating material is charged and there is a secondary emission of electrons from the insulating material. This effect is important because, in the case of gas-containing tubes, which should withstand a high voltage, the gap between the electrodes is reduced must be in order to prevent the gas discharge, while in view of the task to prevent penetration of the insulating material, the gap would have to be enlarged. Accordingly, there is a limit value for the voltage that can be used in such an arrangement can be created. Second, the path must be outside the evacuated device be long to prevent rollover. As a result, the stress on the Outside of the wall of the insulating container does not correspond to the stress on the inside of the wall; the result is undesirable transverse stress.

Gemäß der Erfindung wird der Spalt zwischen den Elektroden o. dgl. klein genug gemacht, um Gasentladungen zu verhindern oder bei Vorrichtungen für Gasentladungen Gasentladungen an unerwünschten Stellen zu verhüten, und der Spalt wird dort, wo er sich in der Nähe von Isoliermaterial befindet, groß genug gemacht, um einen Durchschlag des Materials und ein Überschlagen außerhalb der Röhre zu verhüten. Zu diesem Zweck werden Schilde oder Schirme angewendet, die so angeordnet sind, daß sie den langen Spaltraum unterbrechen und eine Mehrzahl von Spalten schaffen, die in Reihe hintereinanderliegen. According to the invention, the gap between the electrodes or the like is made small enough in order to prevent gas discharges or, in devices for gas discharges, to introduce gas discharges at undesired locations and the gap will be large where it is near insulation material Made enough to have a punch of the material and a flip outside to prevent the tube. For this purpose, shields or screens are used, which are arranged so that they the long Interrupt gap space and create a plurality of columns that are in series one behind the other.

Im Betriebe werden die Schilde durch das Fließen eines kleinen Übergangsstromes in ihrer Spannung abgestuft, der von in Gasen vorhandener anfänglicher Ionisierung herrührt. Diese Abstufung kann in einer im folgenden noch näher beschriebenen Weise unterstützt werden. Vorausgesetzt, daß die Verhältnisse derart liegen, daß die Schilde gleichförmig abgestuft sind, wird die Spannung durch die Spalte unterteilt. Weiter 1 wird die Länge jedes Spaltes herabgesetzt und somit die Anzahl der Spalte vergrößert, so daß nicht allein jeder einzelne Spalt für sich einer höheren Spannung Widerstand zu leisten vermag, sondern daß auch die Spannung, die quer zu jedem Spalt auftritt, kleiner wird. Beispielsweise werden bei einer Röhre, bei welcher die gesamte Spannung über die Vorrichtung V ist, bei Anwendung von N Schilden N + 1 Spalten gebildet werden; die Spannung über jedem Spalt ist dannIn operation, the shields are graded in their voltage by the flow of a small transient current, which results from the initial ionization present in gases. This gradation can be supported in a manner described in more detail below. Provided that the proportions are such that the shields are uniformly stepped, the voltage will be divided by the gaps. Next 1, the length of each gap is reduced and thus the number of gaps is increased, so that not only each individual gap can withstand a higher voltage, but also that the voltage that occurs across each gap becomes smaller. For example, in a tube where the total voltage across the device is V , using N shields will produce N + 1 columns; the tension across each gap is then

V " ■ Weiter wird, wie auseinandergesetzt, die Durchschlagspannung jedes Spaltes vergrößert. Infolgedessen wird es durch Anordnung einer genügenden Zahl von Spalten in Reihe möglich, die Vorrichtung für jede beliebige praktisch auftretende Spannung zu isolieren. ^ V "■ Further, as explained, the breakdown voltage of each gap is increased. As a result, it becomes possible by arranging a sufficient number of columns in series to isolate the device for any practically occurring voltage. ^

Als Beispiel für die Wirksamkeit der Anordnung sei folgendes angeführt:The following is an example of the effectiveness of the arrangement:

Bei dem einfachen Falle einer Glimmentladeröhre mit Elektroden in 70 cm Abstand, die bis dicht zu den Röhrenwandungen reichen, so daß die eintretende Entladung auf den Zwischenelektrodenraum beschränkt ist, sowie mit Quecksilberdampffüllung von einem Druck von 0,0015 ^mm Hg zeigt sich, daß ein Durchschlag der Röhre bei etwa 3000 bis 5000 Volt eintritt. Diese Durchschlagsspannung bleibt im wesentlichen konstant, wenn der Abstand nach und nach bis auf 6 cm fällt; dann steigt sie mit weiterer Abnahme des Spaltes. Dieser ansteigende Teil der Kurve tritt jedoch im allgemeinen nicht in Erscheinung, weil die Oberfläche des Glases der Spannung nicht standhält. Bei Elektroden mit 70 cm Abstand und 20 eingefügten Schilden, derart, daß 21 Spalten in Reihe entstanden, hielt die Röhre 150000 Volt aus, ohne irgendwelche Anzeichen des Durchschlagens zu geben.In the simple case of a glow discharge tube with electrodes at a distance of 70 cm, which extend right up to the tube walls, so that the discharge that occurs is limited to the space between the electrodes, as well as with mercury vapor filling at a pressure of 0.0015 ^mm Hg, it is evident that a breakdown occurs the tube enters at about 3000 to 5000 volts. This breakdown voltage remains essentially constant as the distance gradually falls to 6 cm; then it increases as the gap decreases further. However, this rising portion of the curve generally does not appear because the surface of the glass does not withstand the stress. With electrodes 70 cm apart and 20 shields inserted such that 21 columns in a row were created, the tube withstood 150,000 volts without showing any signs of breakdown.

Zur eingehenderen Verdeutlichung der Erfindung sei Bezug genommen auf die Abbildüngen, in welchenFor a more detailed explanation of the invention, reference is made to the illustrations, in which

Abb. ι zum Teil im Schnitt, zum Teil in Ansicht eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vakuumröhre zeigt.Fig. Ι partly in section, partly in view of a trained according to the invention Vacuum tube shows.

Abb. 2 und 3 sind Teilschnitte der Anord- no nung nach Abb. 1, die zwei weitere Ausführungsformen wiedergeben.Fig. 2 and 3 are partial sections of the arrangement no tion according to Fig. 1, which show two other embodiments.

Abb. 4 ist eine halb im Längsschnitt und halb in Ansicht gehaltene Anordnung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.Fig. 4 is an arrangement of a half in longitudinal section and half in elevation another embodiment of the invention.

Abb. 5 bis 7 zeigen verschiedene Anordnungen von Schutzringen.Fig. 5 to 7 show different arrangements of guard rings.

Bei der Anordnung gemäß Abb. 1 besitzt die Vakuumröhre eine Anode 1 und eine Kathode 2, zwischen denen sich ein enger Spalt befindet. Die Anode besteht aus einer geschlossenen Kupferröhre, die in die Glas-In the arrangement according to Fig. 1, the vacuum tube has an anode 1 and a Cathode 2, between which there is a narrow gap. The anode consists of one closed copper tube that goes into the glass

röhre 6 bei 5 eingeschmolzen oder eingekittet ist. Die Dichtungsstelle kann beispielsweise ein gewöhnlicher Kupfer-Glas-Verschluß sein, oder statt dessen kann das Metall in der Nähe der Dichtungsstelle einen Ausdehnungskoeffizienten gleich dem des angedichteten Glases erhalten. Die Glasrohre 6 ist verbunden mit einer einspringenden Röhre 7, welche die Metallröhre 9 und die Abdichtungen bzw. Einschmelzstellen für die verschiedenen Einführungsdrähte der Vorrichtung trägt. Die Gesamtheit der Röhren 1, 6 und 7 bildet die auf Unterdruck gebrachte Umkleidung der Vakuumröhre. Die Kathode 2 besteht vorzugsweise aus einem Wolframrohr, welches durch geeignete Mittel, beispielsweise Tonenaufprall, erhitzt wird. Sie wird von Stangen 3 getragen, die in geeigneter Weise in einem Metallhalter sitzen, den das Metallrohr 9 trägt, das seinerseits so ausgeführt ist, daß es das einspringende Glasrohr 7 übergreift. Dastube 6 at 5 is melted or cemented. The sealing point can, for example an ordinary copper-glass closure, or the metal nearby can be used instead the sealing point has a coefficient of expansion equal to that of the sealed glass obtain. The glass tube 6 is connected to a re-entrant tube 7, which the Metal tube 9 and the seals or melting points for the various insertion wires the device carries. The entirety of the tubes 1, 6 and 7 forms the Covering the vacuum tube brought to negative pressure. The cathode 2 is preferably made from a tungsten tube, which by suitable means, for example clay impact, is heated. It is supported by rods 3, which are suitably in a Sit metal holder, which carries the metal tube 9, which in turn is designed so that it the re-entrant glass tube 7 engages over. That

Φ von den Elektroden entfernte Ende des Rohres 9 kann flanschartig umgebogen sein, so daß es die isolierende Glasrohre 6 unmittelbar berührt, oder es kann, wie in der Abbildung dargestellt, statt dessen so angeordnet sein, daß es in elektrizitätsleitender Verbindung mit dem Schild 10 ist. Ersichtlich ist der Spalt zwischen den Elektroden klein, während der Spalt in der Nähe der isolierenden Röhre lang ist. Die Beanspruchung quer über diesen langen Spalt ist auf den Endschild 11 und den Schild 10 dadurch begrenzt,, daß der Schild ir mit der Anode verbunden ist; im dargestellten Beispiel wird dies durch die kegelige Röhre 12 bewirkt, die mit dem Schild 11 aus einem Stück besteht und so bemessen ist, daß sie für die Abdichtungsstelle 5 einen Schirm gegen elektrostatische Beanspruchung bildet. Die die Kathode tragenden Stangen 3Φ the end of the tube 9 remote from the electrodes can be bent over in the manner of a flange, so that it touches the insulating glass tubes 6 directly, or it can, as in the figure shown, instead be arranged so that it is in electrically conductive connection with the shield 10 is. As can be seen, the gap between the electrodes is small while the gap near the insulating tube is long. The stress across this long gap is limited to the end shield 11 and the shield 10, that the Shield ir connected to the anode; in the example shown this is indicated by the causes conical tube 12, which consists of one piece with the shield 11 and so sized is that they provide a screen against electrostatic stress for the sealing point 5 forms. The rods carrying the cathode 3

• können gegen elektrostatische Beanspruchung mittels des Schildes 4 gesichert werden. Da der Spalt zwischen den Schilden 10 und 11 lang ist, würde normal eine Glimmentladung• can be secured against electrostatic stress by means of the shield 4. There the gap between the shields 10 and 11 is long, a glow discharge would be normal

eintreten. Gemäß der Erfindung wird die Glimmentladung durch Zwischenschaltung einer Mehrzahl von Schilden 13 verhindert, welche den Spalt zwischen 10 und n in eine Mehrzahl inReihe liegender Spalte unterteilen.enter. According to the invention, the glow discharge is effected by interposition a plurality of shields 13 prevents the gap between 10 and n in one Subdivide majority of columns that are in line.

Dadurch, daß eine genügende Spaltlänge zwischen den Schilden 10 und 11 und die erforderliche Anzahl von Schilden zur Verhinderung des Eintritts der Glimmentladung vorgesehen wird, kann die Röhre so ausgeführt werden, daß sie einer sehr hohen Spannung widersteht. Schilde oder" Schutzringe wie 18 und 19 können außerhalb der Vorrichtung und in elektrisch leitender Verbindung mit den Endschilden 10 und il vorgesehen werden, um herbeizuführen, daß die elektrische Beanspruchung außerhalb der Röhre der elektrischen Beanspruchung im Röhreninnern entspricht, und um die Einschmelzstellen gegen elektrostatische Beanspruchung zu sichern. Die Schilde 13 und ebenso die End-Schilde IO und 11 sind zweckmäßig umgebördelt und mit abgerundeten Rändern versehen, um die Elektronen wirksam abzufangen und örtliche Beanspruchungen im Glas oder in dem Dampfrückstand in der Röhre zu verhindern, wodurch eine Entladung eingeleitet werden könnte. Scharfe Kanten, von welchen j die Elektronen infolge starker Konzentration j des elektrostatischen Kraftlinienflusses herausgezogen werden könnten, sind gleichfalls vermieden. Ein zweckmäßiger Querschnitt ! für diese Schilde ist in den Abbildungen dargestellt. The fact that a sufficient gap length between the shields 10 and 11 and the required Number of shields provided to prevent the glow discharge from occurring the tube can be made to have a very high voltage resists. Shields or "guard rings like 18 and 19" can be placed outside the device and provided in electrically conductive connection with the end shields 10 and 11 be to bring about that the electrical stress outside the tube of the corresponds to electrical stress inside the tube, and around the melt-down points secure against electrostatic stress. The shields 13 and also the end shields IO and 11 are appropriately beaded and provided with rounded edges, to effectively intercept the electrons and avoid local stresses in the glass or in to prevent the vapor residue in the tube, thereby initiating a discharge could be. Sharp edges from which j the electrons as a result of strong concentration j of the electrostatic flux of lines of force could be pulled out are likewise avoided. A useful cross-section! for these shields is shown in the pictures.

Um die Röhren in einfacher Weise zusammenzustellen, werden die Schilde 13, die aus Ringen bestehen, und die Endschilde 10 und il durch drei Glasstangen 14 und röhrenförmige, aus Glas bestehende Abstandhalter 15 fest miteinander verbunden. Jede Stange 14 ist an einem Ende mit einem Knopf oder einer Verdickung 16 ausgerüstet, und Schilde und Abstandsstücke werden mit Hilfe von Metallringen 17 gehalten, die auf die anderen Stangenenden aufgeklemmt oder sonstwie befestigt sind. Man läßt dann das ganze Schirmsystem in die Röhre hineingleiten, bevor man das einspringende Rohr 7 an das äußere Rohr anschmilzt, und drückt es so weit hinein, daß der Schild 11 in leitende Berührung mit der Anode 1 gelangt. Darauf wird das einspringen de Rohr an das äußere Rohr angeschmolzen. In order to assemble the tubes in a simple manner, the shields 13, which are made of Rings, and the end shields 10 and il by three glass rods 14 and tubular, made of glass spacers 15 firmly connected to one another. Each rod 14 is equipped at one end with a button or a thickening 16, and shields and Spacers are held in place with the help of metal rings 17 that fit onto the other rod ends clamped or otherwise fastened. You then leave the whole umbrella system slide into the tube before attaching the re-entrant tube 7 to the outer tube melts, and pushes it in so far that the shield 11 is in conductive contact with the Anode 1 arrives. Thereupon the spring in de pipe is melted to the outer pipe.

Abb. 2 zeigt eine Abänderung der Röhre nach Abb. 1 in der Nähe des Bodenendes der Kathode; diese Abänderung ist dann zweckmäßig, wenn die Relaiseinrichtung dauernd während des Arbeitens evakuiert wird. Das untere Ende der Anode 1 ist an eine Luftpumpe angeschlossen, die beispielsweise eine Ouecksilberdampfpumpe sein kann. Die Kathode 2 ist mit einem Schild 24 zwecks Verminderung der Ionisierung ausgerüstet. Ein Ring 22 ist an der Scheibe 21 mittels Stangen 23 befestigt, und diese Vereinigung liefert einen Schild, der wirksam die Bildung einer Gasentladimg verhindert und das Hindurchsaugen von Gas gestattet. Der Schild ist. in elektrischem Kontakt mit der Anode 1 und wird durch die Stange 25 gestützt, die ihrerseits durch einen Ring 26 getragen wird, der bei 28 in eine Erweiterung der Anode eingeschraubt ist. Dieser Ring 26 wird in seiner Lage durch einen Sicherungsring 27 gehalten. Die Ringe 26 und 27 sind mit Löchern ausgerüstet, damit das angesaugte Gas hindurchtreten kann.Fig. 2 shows a modification of the tube of Fig. 1 near the bottom end of the Cathode; this modification is useful when the relay device is permanent evacuated while working. The lower end of the anode 1 is attached to an air pump connected, which can be, for example, a mercury vapor pump. The cathode 2 is provided with a shield 24 for the purpose of reduction equipped for ionization. A ring 22 is attached to the disc 21 by means of rods 23 attached, and this union provides a shield which effectively forms a Prevents gas discharge and allows gas to be sucked through. The shield is. in electrical contact with the anode 1 and is supported by the rod 25, which in turn is carried by a ring 26 which screws at 28 into an extension of the anode is. This ring 26 is held in place by a locking ring 27. The rings 26 and 27 are equipped with holes, so that the sucked gas can pass through.

Bei einer anderen Ausführungsform kannIn another embodiment, can

der Schild am Ende der Anode eine gitterartige Gestalt haben oder aus einem Metallblech mit einer Anzahl feiner Löcher bestehen. Es können zwei oder mehr solche Schilde angewendet werden, deren Löcher gegeneinander versetzt sind. Abb. 3 veranschaulicht solche Vorrichtung. Der Schild 30 besitzt eine Reihe von Löchern, die zu den Löchern im Schild 31 versetzt sind. Die Abb. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vakuumröhre der erfindungsgemäßen Bauart. Es ist wieder die Anode mit ι und die Glasrohre mit 6 bezeichnet. Der Schild 34 schützt die Einschmelzstellen 5 gegen elektrostatische Beanspruchung; er ist in elektrisch leitender Verbindung mit der Anode i. Der Spalt zwischen dem Schild 34 und der Röhre 9 ist eng genug gemacht, um die Bildung einer Gasentladung zu verhindem. Schilde 33, die aus mit Flanschen ausgerüsteten Metallröhren bestehen, sind in der dargestellten Weise eingeführt; sie werden im richtigen Abstande durch Glasröhren wie 39 gehalten. Ein weiterer Schild 36 ist durch ein biegsames, vorhangartiges Schirmstück in elektrisch leitender Verbindung mit der Röhre 9; diese Bauart ist angenommen, um eine leichte Zusammensetzung der Vorrichtung zu ermöglichen. Die Gesamtheit der Schilde in der gläsernen Abstandsröhre wird in ihrer Lage dadurch gehalten, daß ein Klemmring 38 gegen den konischen Schild 34 gepreßt wird, der selbst durch den konischen Endteil der Glasrohre 6 gehalten wird. Der Klemmring 38 kann beispielsweise aus einem sich im Innern der Glasrohre 6 spreizenden Metallring bestehen; er wird in geeigneter Weise in seiner Lage festgehalten.the shield at the end of the anode have a grid-like shape or made of a metal sheet consist of a number of fine holes. Two or more such shields can be used with their holes facing each other are offset. Fig. 3 illustrates such a device. The shield 30 has a series of holes leading to the Holes in the shield 31 are offset. Fig. 4 shows another embodiment of a vacuum tube of the invention Design type. The anode is again denoted by ι and the glass tubes by 6. Of the Shield 34 protects the melting points 5 against electrostatic stress; he is in electrically conductive connection with the anode i. The gap between the shield 34 and the tube 9 is made narrow enough to prevent the formation of a gas discharge. Shields 33, which consist of metal tubes equipped with flanges, are in the introduced manner shown; they are at the right distance through glass tubes like 39 held. Another shield 36 is through a flexible, curtain-like piece of umbrella in electrically conductive connection with the tube 9; this design is assumed to allow easy assembly of the device. The entirety of the Shields in the glass spacer tube is held in place by a Clamping ring 38 is pressed against the conical shield 34, which itself by the conical End part of the glass tubes 6 is held. The clamping ring 38 can, for example, from a consist inside the glass tubes 6 expanding metal ring; he will be more suitable Way held in its position.

Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, wird gemäß der Erfindung das Glasmaterial zwischen den beiden Elektroden derart ausgebildet, daß längs des Glasmaterials von der einen zu der anderen Elektrode ein langer Weg entsteht, und auf dem langen Wege wird durch die Anordnung der Schilde die Ionisierung verhütet. Es sei bemerkt, daß bei Anwendung der genügenden Anzahl von Schilden die Verteilung des elektrischen Feldes in der Vorrichtung sich nicht sehr wesentlich gegenüber der Verteilung ändert, die vorhanden wäre, wenn keine die Entladung verhindernden Schilde benutzt würden.As can be seen from the figures, according to the invention, the glass material formed between the two electrodes such that along the glass material of the one to the other electrode takes a long way, and the long way becomes the arrangement of the shields prevents ionization. It should be noted that when using the sufficient number of shields the distribution of the electric field in of the device does not change very significantly from the distribution that is present would be if no anti-discharge shields were used.

Die Schilde, die in der teilweise evakuiertenThe shields in the partially evacuated

Röhre benutzt werden, werden ein gewisses ihrer Lage im Felde entsprechendes Potential annehmen, d. h. die Spannung längs der Röhre wird abgestuft, oder, allgemein gesprochen, die Schilde werden abgestuft werden. Durch geeignete Mittel kann diese Abstufung der Schilde gleichmäßig gemacht werden, um eine möglichst wirksame Bemessung von Röhre und Schilden bezüglich der Verhinderung von Gasentladung zu erzielen. Bei konstanten Spannungen wird die Abstufung selbsttätig annähernd gleichmäßig werden, und zwar infolge des Verluststromes, der in der Röhre infolge der von Anfang an vorhandenen Ionen fließt. Bei einem Verfahren zur Unterstützung dieser natürlichen Abstufung können die Schilde mittels hoher Widerstände mit den Elektroden und miteinander verbunden λνεΓαεη. Die Schilde können an Abzweigpunkte eines hohen Widerstandes geschaltet werden, der an die beiden Elektroden angeschlossen ist, derart, daß sie auf ein bestimmtes Potential aufgeladen werden. Dieser hohe Widerstand kann aus einem Niederschlag leitenden Stoffes auf einen isolierenden Träger wie Glas oder Quarz bestehen. Der Niederschlag kann aus Kohle oder aus Gold, Wolfram, Molybdän, Nickel oder einem sonstigen geeigneten Metall bestehen und kann auf Glasträger o. dgl. niedergeschlagen sein, die besonders für diesen Zweck vorgesehen sind, ~ oder er kann auf den isolierenden Wandungen der Vakuumvorrichtung selbst niedergeschlagen sein, und die Schilde können dann so angeordnet sein, daß sie in leitender Verbindung mit den Wandungen stehen. Widerstände dieser Art sind an sich in der Technik bekannt. Wo sich der Niederschlag auf einem besonderen Glasträger befindet, werden die Schilde in leitender Verbindung mit diesem Träger stehen.Tubes will assume a certain potential corresponding to their position in the field, that is, the voltage along the tube will be graduated, or, generally speaking, the shields will be graduated. This gradation of the shields can be made uniform by suitable means in order to achieve the most effective possible dimensioning of the tubes and shields with regard to the prevention of gas discharge. At constant voltages, the gradation will automatically become almost even, as a result of the leakage current that flows in the tube as a result of the ions present from the beginning. In a method to support this natural gradation, the shields can be λνεΓαεη connected to the electrodes and to one another by means of high resistances. The shields can be connected to branch points of a high resistance, which is connected to the two electrodes, in such a way that they are charged to a certain potential. This high resistance can consist of a deposit of conductive material on an insulating substrate such as glass or quartz. The precipitate may be made of carbon or of gold, consist of tungsten, molybdenum, nickel or other suitable metal and may o on glass slides. Like. Be crushed, which are provided particularly for this purpose, ~ or it may on the insulating walls of the vacuum apparatus itself be down, and the shields can then be arranged so that they are in conductive connection with the walls. Resistors of this type are known per se in the art. Where the precipitate is on a special glass support, the shields will be in conductive connection with this support.

Wenn Wechselströme benutzt werden, so können andere geeignete Verfahren zur Erzielung des Potentialabfalls benutzt werden, beispielsweise die Abzweigung von einer Induktanz, die in Brücke zu den beiden Elektroden geschaltet ist. Vorzugsweise wird bei Benutzung von Wechselstrom die Anordnung getroffen, daß die Schilde durch Veränderung ihrer elektrischen Kapazität gegen jede der Elektroden und gegeneinander abgestuft werden. Durch richtige Veränderung der Kapazitäten der Schilde kann eine gleichförmige oder beliebige sonst gewünschte Abstufung erzeugt werden. — Die Kapazitäten der Schilde gegeneinander sind im folgenden als Teilkapazitäten bezeichnet. — Durch Veränderung der Teilkapazitäten kann die Abstufung der Schilde nach Wunsch verändert werden ; vorzugsweise wird sie gleichförmig gemacht. Den Teilkapazitäten können die gewünschten Werte durch geeignete Bemessung der beiden Schutzringe gegeben werden, die mit den Elektroden in Verbindung stehen, sowie auch durch die Abmessungen der Schilde selbst; die Bemessung der ersterwähntenIf alternating currents are used, other suitable methods of achieving the potential drop can be used, for example branching off an inductance, which is connected in bridge to the two electrodes. When using alternating current, the arrangement is preferably hit that the shields by changing their electrical capacity against each of the Electrodes and are graded against each other. By changing capacities correctly the shields can be made to have a uniform or any other desired gradation. - The capacities of the Shields against each other are referred to below as partial capacities. - By change of the partial capacities, the gradation of the shields can be changed as required ; preferably it is made uniform. The partial capacities can be the desired Values can be given by suitable dimensioning of the two protective rings that are connected to the electrodes, as well as also by the dimensions of the shields themselves; the dimensioning of the first mentioned

rröße ist im allgemeinen die wichtigste. gleichzeitig kann die Abstufung durch Anordnung einer viel größeren Zahl von Schil-In general, size is the most important. at the same time the gradation can be done by arrangement a much larger number of shields

den vereinfacht werden, als sie notwendig wären, um die Glimmentladung zu verhüten, so daß die Zwischenteilkapazitäten die Einwirkung der übrigen Kapazitäten ausschalten. Die Schilde können auch dadurch abgestuft werden, daß sie kapazitiv an Schutzringe gekoppelt werden, die auf der Außenseite der Röhre angebracht sind, wie in Abb, 6 dargestellt ist. In Abb. 5 sind zwei Schutzringe c und d dargestellt, die sich als geeignet für eine besondere Anordnung der Einrichtung erwiesen haben. Die Abmessungen der Schutzringe selbst für die gleiche-Vorrichtungändern sich weitgehend, je nachdem die Elektroden sich auf einem hohen oder niederen Potential gegen Erde befinden. Bei Abb. 6 sind die Schutzringe e außerhalb der Röhren angebracht, und durch ihre kapazitive Koppelung mit den inneren Schilden tragen sie weiter zur gleichförmigen Abstufung der Schilde bei, wenn sie selbst gleichförmig abgestuft sind.which are simplified as they would be necessary to prevent the glow discharge, so that the intermediate partial capacitances switch off the influence of the remaining capacities. The shields can also be graded by capacitively coupling them to guard rings mounted on the outside of the tube, as shown in Figure 6. In Fig. 5 two protective rings c and d are shown, which have proven to be suitable for a special arrangement of the device. The dimensions of the guard rings even for the same device vary widely depending on whether the electrodes are at a high or low potential to earth. In Fig. 6, the guard rings e are placed outside the tubes, and by capacitively coupling them to the inner shields, they further contribute to the uniform gradation of the shields when they themselves are uniformly graded.

Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Vereinigung dieser Abstufungsverfahren benutzt werden, da die Abstufung infolge der verschiedenen Verfahren zu ähnlichen Ergebnissen führt und die Abstufung vorzugsweise gleichförmig ist. Durch dieses Mittel wird die Abstufung die gleiche bleiben, sowohl wenn Gleichstrom- oder Wechselstromspannungen bei der Röhre angewendet werden.In another embodiment, a union of these grading methods can be used should be used because the gradation as a result of the different procedures leads to similar results and the gradation is preferably uniform. By this means, the gradation will remain the same, both when DC or AC voltages are applied to the tube.

Es sei bemerkt, daß es bei Verwendung von Hochfrequenz sehr wesentlich ist, die Schilde abzustufen, da sonst nur ein Spalt durchschlagen werden würde, während die anderen frei von Glimmentladung sind.It should be noted that when using high frequency it is very important to have the shields graded, otherwise only one gap would be penetrated while the others are free from glow discharge.

Die Röhre kann an der Außenseite mit Ummantelungen versehen werden, um den Kriechweg außerhalb der Röhre zu vergrößern. Abb. 7 veranschaulicht eine zweckmäßige Anordnung für derartige Ummantelungen. Die Röhre ist in der oben beschriebenen Weise gebaut, und Glas- oder Porzellanstücke wie / greifen bei g ineinander und sind dort miteinander verkittet; bei // sind sie mit der Röhre verkittet. Der Raum / im Innern des Alanteis ist mit Öl gefüllt.The tube can be provided with jackets on the outside in order to increase the creepage distance outside the tube. Figure 7 illustrates a convenient arrangement for such jackets. The tube is built in the manner described above, and pieces of glass or porcelain like / interlock at g and are cemented together there; at // they are cemented to the pipe. The space / inside the Alanteis is filled with oil.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: i. Entladungsröhre und ähnliche Einrichtungen mit Gasfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt in der Nähe des isolierenden Stoffes der Röhre so lang gewählt ist, daß keine Entladung längs der Oberfläche des isolierenden Materials stattfinden kann, und daß dieser lange Spalt durch eine Mehrzahl in derartigem Abstand hintereinander angeordneter Flächen unterteilt ist, daß in diesen Teilspalten keine Ionisation stattfinden kann.i. Discharge tubes and similar devices with gas filling, characterized in that, that the gap in the vicinity of the insulating material of the tube is chosen so long that no discharge along the Surface of the insulating material can take place, and that this long gap is subdivided by a plurality of surfaces arranged one behind the other at such a distance that in these partial columns no ionization can take place. 2. Entladungsröhre und ähnliche Einrichtungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte durch eine Mehrzahl von leitenden Schilden gebildet werden, welche die Spannung gleichförmig unterteilen.2. Discharge tube and similar devices according to claim i, characterized in that that the gaps are formed by a plurality of conductive shields, which the voltage uniformly subdivide. 3. Entladungsröhre und ähnliche Einrichtungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsabstufung mit Hilfe eines hohen Widerstandes erzielt wird, der zwischen die äußeren Schilde geschaltet ist und mit dem auch die inneren Schilde in Berührung stehen, so daß ihre Potentiale entsprechend der bekannten Potentiometerwirkung abgestuft sind.3. Discharge tube and similar devices according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the auxiliary gradation is achieved with the aid of a high resistance between the outer Shields is switched and with which the inner shields are in contact, so that their potentials are graded according to the known potentiometer effect are. 4. Entladungsröhre und ähnliche Einrichtungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Potentiometerabstufung schaffende Widerstand aus einem Niederschlag leitenden Stoffes auf einen isolierenden Träger besteht, mit dem die Schilde und Elektroden in elektrisch leitender Berührung stehen. ⁸S4. Discharge tube and similar devices according to claim 3, characterized in that the resistance creating the potentiometer gradation consists of a precipitate of conductive substance on an insulating carrier with which the shields and electrodes are in electrically conductive contact. ⁸ p 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Abstufung der Spannung durch geeignete Wahl der Teilkapazitäten der verschiedenen Schilde, Elektroden und Leiter hergestellt wird.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the desired Gradation of the voltage through a suitable choice of the partial capacities of the various Shields, electrodes and conductors is made. 6. Röhre nach Anspruch r oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schilde durch Glasröhren in richtigem Abstande voneinander und von den Elektroden gehalten werden.6. Tube according to claim r or the subclaims, characterized in that that the shields through glass tubes at the correct distance from each other and from the Electrodes are held. 7. Entladungsröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Außenteile wie Schutzringe in solcher Weise angeordnet werden, daß eine äußere Spannungsabstufung entsteht, die der inneren Spannungsabstufung entspricht, derart, daß elektrische Querbeanspruchungen des Glases vermieden werden.7. Discharge tube according to claim 5, characterized in that outer parts how guard rings are arranged in such a way that an external voltage gradation arises, which corresponds to the internal voltage gradation, such that electrical transverse loads of the Glass should be avoided. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.