DE553794C - Anordnung bei Vakuumentladegefaessen - Google Patents
Anordnung bei VakuumentladegefaessenInfo
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- DE553794C DE553794C DED55045D DED0055045D DE553794C DE 553794 C DE553794 C DE 553794C DE D55045 D DED55045 D DE D55045D DE D0055045 D DED0055045 D DE D0055045D DE 553794 C DE553794 C DE 553794C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/02—Details
- H01J17/04—Electrodes; Screens
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
30. JUNI 1932
30. JUNI 1932
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
M 553794 KLASSE 21 g GRUPPE
©r.-3ng. Walter Dällenbach in Zürich
Anordnung bei Vakuumentladegefäßen
Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Februar 1928 ab
Die Erfindung richtet sich auf den Schutz der Anoden eines Vakuumentladegefäßes gegen
die Rückzündungsgefahr, die aus der Ionisation der Gasatmosphäre im Gefäß erwächst.
Es ist bekannt, der Anode eine Steuerelektrode vorzulagern, die während des Sperrintervalls
der Anode auf ein negatives Potential aufgeladen wird. Es ist auch bereits bekaiHit,
zwei solche Steuerelektroden vorzusehen,
eine der Anode näher und die zweite der Anode ferner gelegene, die in bestimmter
zeitlicher Beziehung zu der Periode der Anodenspannung gesteuert werden. Man hat
aber dabei nicht genügend Bedacht darauf genommen, die Werte der Steuerpotentiale
gerade während der Zeiten höchster Rückzündungsgefahr, also insbesondere auch im
Bereich des Scheitels der negativen Anodenspannung auf denjenigen Werten zu halten,
welche die Rückzündungsgefahr zu beseitigen vermögen.
Im Hinblick hierauf kennzeichnet sich die Erfindung wesentlich dadurch, daß während
all der Zeitintervalle, wo die Anode relativ zur ionisierten Gasatmosphäre negative Spannungswerte
hat, eine erste, längs der Entladungsbahn räumlich näher gelegene Steuerelektrode
relativ zur ionisierten Gasatmo-Sphäre auf positiven Potentialwerten, eine
zweite, der ionisierten Gasatmosphäre näher gelegene Steuerelektrode aber auf negativen
Potentialwerten relativ zur ionisierten Gasatmosphäre gehalten werden.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispiels weise veranschaulicht; es sind
Abb. ι Schema des Anodenraumes mit den Steuerelektroden und graphische Darstellung
der Potentialverteilung im Anodenraum zur Zeit des Sperrintervalls,
Abb. 2 und 3 Schema von anderen Anordnungen der Steuerelektroden.
Die Schutzwirkmig soll zunächst an Hand
von Abb. 1 erläutert werden. W ist die Wand des Vakuumapparates, A die Anode,
G die ionisierte Gasatmosphäre. Die Kurve K veranschaulicht die zwischen G und A bestehende
Potentialverteilung. Das Potential soll von seinem Wert Null im Innern der ionisierten Gasatmosphäre innerhalb einer
Zone Z2 negative Werte, innerhalb einer weiteren
ZWeZ1 positive Werte annehmen, ehe
es abfällt auf den hohen negativen WeTtV0,
welcher der momentan sperrenden Anode zukommt. Die ionisierte Gasatmosphäre sei ein von Raumladungen freies Gemenge von
Gasteilchen, von positiven und negativen Ionen und von Elektronen, welche alle in
ungeordneter Bewegung sich befinden mögen. Von dieser ungeordneten Bewegung seien die
Voltges'chwindigkeiten der geladenen Teilchen klein gegenüber den Maximalwerten V1 und V2
der Potentiale innerhalb der Zonen Z1 und Z2-Die
negativ geladenen Teilchen werden dann nur wenig in die Zone Z2 eindringen können,
ehe sie durch das Feld zur Umkehr gezwungen werden. Die positiv geladenen Teilchen
aber werden in die Zone Z2 hineingezogen und führen um die Potenitialfläche V2
als Mittelläge Pendelungen aus, ohne aber in die Zone Z2 merklich eindringen zu können.
Eine innerhalb der Zone Z2 angeordnete Elektrode wird fortwährend positiv geladene
Teilchen neutralisieren, so daß sich zwischen Nachlieferung aus, der ionisierten Gasatmospäre
und Vernichtung an der negativ gela-'5
denen Elektrode in der Zone Z2 Gleichgewicht einstellt.
Wenn die Zonen Z1 und Z2 den Anodenraum
von der ionisierten Gasatmosphäre vollkommen trennen, so wird kein Teilchen weder
positiver noch negativer Ladung aus der ionisierten Gasatmosphäre nach der Anode gelangen
können. Der Schutz ist 'ein vollkommener.
Würde die positive Zone Z1 weggelassen, so ließe sich eine vollkommene Abtrennung
nicht erreichen, auch, dann nicht, wenn· V2 niedriger als V0 gemacht würde,
wie 'die gestrichtelte Kurve K! es veranschaulicht.
Es wird aber auch dann eine Schutzwirkung vorhanden sein, wenn der Abschluß kein
allseitiger ist und die Zonen Z1 und Z2 z. B.
nur den zentralen Teil der von A nach G führenden Entladungsbahn absperren.
Statt nur zwei Zonen Z1 und Z2 mit abwechselnd
negativen und positiven Potentialwerten können auch deren mehrere angeordnet sein. Eine neue Wirkung ist damit nicht
verbunden.
Im allgemeinen wird es nicht unbedingt notwendig sein, die Potentialverteilung gemäß
der Erfindung schon bei den kleinsten Anfangswerten der negativen Anodenspannung
anzuwenden; die Rücfczündungsgefahr ist hier noch gering.
Die der Schutzwirkung eigentümliche Potentialverteilung wird sich dadurch herstellen
und aufrechterhalten lassen, daß längs der Entladungsibahn zwischen Anode und ionisierter
Gasatmosphäre zwei Steuerelektroden angeordnet werden, denen geeignete negative bzw. positive Potentialwerte erteilt werden.
Diese Potentialwerte können nun so niedrig gewählt werden, daß an der negativ geladenen
Steuerelektrode eine selbständige kathodische Entladung nicht auftritt.
Wird das positive Potential an der positiven Steuerelektrode früher angelegt als. das
negative Potential an der negativen Steuerelektrode, so wird die positive Steuerelektrode
der ionisierten Gasatmosphäre Elektronen entziehen und zu einer anodischen Entladung
Anlaß geben. Wird diese anodische Entladung genügend gedrosselt, z.B. durch einen
Widerstand in ihrem äußeren Stromkreise, so kann sie durch das nachfolgende Anlegen
des negativen Potentials an der negativen Steuerelektrode wieder vollkommen gelöscht
werden. Man kann aber auch anders vorgehen und ihr Entstehen überhaupt verhindern,
indem die negative Steuerelektrode zeitlich vor der positiven auf entsprechende
Potentialwerte gebracht wird. Die negative Zone Z2 würde sich also bei diesem Vorgehen
zeitlich vor der positiven Zone Z1 bilden.
Bei einer Potentialverteilung, welche einer vollkommenen Schutzwirkung entspricht, wird
keine der von der Anode oder der positiven Steuerelektrode ausgehenden Kraftlinien bis
nach der ionisierten Gasatmosphäre gelangen. Die dieser Ausdruckweise zugrunde
liegenden Kraftlinienbilder haben den in der Zone Z2 und eventuell auch in Z1 und der
Umgebung der Anode vorhandenen Raumladungen Rechnung zu tragen. Die Kennzeichnung
der Schutzwirkung durch die Kraftlinienbilder ist wohl notwendig, aber nicht hinreichend, indem Verhältnisse bestehen können,
bei denen die Kraftlinienbedingung erfüllt, die durch das Verfahren geforderte Potentialverteilung aber nicht vorhanden ist.
Der umgekehrte Fall kommt nicht vor.
Das Steuern der beiden Steuerelektroden kann auf viele verschiedene Weisen durchgeführt
werden. Sie können in mechanischer, galvanischer, elektrischer, magnetischer oder
beliebig kombinierter Wechselwirkung stehen mit anderen Elektroden, Sonden oder einem metallenen Gehäuse des Vakuumapparates,
mit Haupt- oder Erregerstromkreisen, welche am Apparat angreifen oder mit Stromkreisen,
welche mit den am Apparat angreifenden ihrerseits in Wechselwirkung stehen. Es kann von Vorteil sein, um bei Störungen
oder im Falle von Zündungen oder Kurzschlüssen stärkere Ströme über die Steuerelektroden zu verhindern, diesen in
ihren Stromkreisen Widerstände evü. Selbstinduktionen vorzuschalten.
Was die konstruktive Ausbildung anbe· trifft, so lassen sich als Steuerelektroden
Metallteile verwenden, die als Hülsen, Gitter, Siebe, Käfige usw. ausgebildet sind und
durch geeignete Formgebung bei entsprechender Aufladung die gewünschte Potentialverteilung
aufrechterhalten können. Insbesondere lassen sich etwa auch konzentrisch
und sternförmig um die Achse der Entladungsbahn angeordnete metallische Flächenstücke
dazu verwenden. Alle diese Einrichtungen können in" der Nähe der Anode angeordnet
sein oder diese teilweise umgeben.
Ein Beispiel zeigt die Abb. 2. W ist die Wand, des Vakuumapparates, A die Anode,
S1 die positive, S2 die negative Steuerelektrode
und G die Grenze nach der ionisier ten Gasatmosphäre.
Es ist auch der Fall denkbar, daß die Anode in einer Kammer sich befindet, welche
durch eine Öffnung mit der ionisierten Gasatmosphäre in Verbindung steht und daß in
ίο der Nähe dieser Öffnung die Steuerelektroden,
wie in Abb. 3 veranschaulicht, angebracht sind. W ist wieder die Wand des
Vakuumapparates, A die Anode, H1 die positive,
H2 die negative Hülse und G die Grenze nach der ionisierten Gaisatmosphäre.
Die beschriebenen Errichtungen können Anwendung
finden auf Anoden von Vakmimventilen, von Vakuumsdhaltern oder von Vakuumgleichrichtern
mit Gas- oder Metalldampffüllung, insbesondere auf die Anoden solcher
Apparate mit Quecksilberdampffüllung und Quecksilberkathode. Besonderes Interesse bietet
das Verfahren für Apparate größerer Leistung, die dann vorzugsweise mit metallenem
Vakuumgefäß ausgeführt werden.
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung bei Vakuumentladegefäßen mit Steuerelektroden, welche zum Schütze einer Anode gegen eine ionisierte Gasatmosphäre !dienen, dadurch gekennzeichnet, daß während all der Zeitintervalle, da die Anode relativ zur ionisierten Gasatmosphäre negative Spannungswerte hat, eine erste, der Anode längs der Entladungsbahn räumlich näher gelegene Steuerelektrode relativ zur ionisierten Gasatmosphäre auf positiven Potentialwerten, eine zweite der ionisierten Gasatmosphäre näher gelegene Steuerelektrode aber auf negativen Potential wer ten relativ zur ionisierten Gasatmosphäre gehalten werden.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED55045D DE553794C (de) | 1928-02-21 | 1928-02-21 | Anordnung bei Vakuumentladegefaessen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED55045D DE553794C (de) | 1928-02-21 | 1928-02-21 | Anordnung bei Vakuumentladegefaessen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE553794C true DE553794C (de) | 1932-06-30 |
Family
ID=7056210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED55045D Expired DE553794C (de) | 1928-02-21 | 1928-02-21 | Anordnung bei Vakuumentladegefaessen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE553794C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE755966C (de) * | 1935-08-18 | 1953-03-16 | Siemens Schuckertwerke A G | Metalldampfstromrichter oder Edelgasstromrichter |
-
1928
- 1928-02-21 DE DED55045D patent/DE553794C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE755966C (de) * | 1935-08-18 | 1953-03-16 | Siemens Schuckertwerke A G | Metalldampfstromrichter oder Edelgasstromrichter |
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