DE819430C - Glueh-Elektrode - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsvorrichtungen
und befaßt sich im besonderen mit den Metalldarripfentladungsvorrichtungen.
Mit hochgespanntem Metalldampf betriebene elektrische Lichtbogenentladungseinrichtungen, wie
sie jetzt allgemein in Gebrauch sind, besitzen ein Entladungsgefäß aus geschmolzenem Quarz oder
aus Glas mit hohem Schmelzpunkt. Sie haben eine ionisierbare Füllung von Metalldampf und von
ίο inertem Gas, ζ. B. Argon, sowie ein Paar zusammenarbeitende
Glüh-Elektroden, von denen wenigstens eine eine sogenannte aktivierte Elektrode ist.
Bei diesen Einrichtungen dient das inerte Gas als Startgas, das anfangs die Entladung beim Anlegen
eines elektrischen Potentials an die Elektroden hervorruft, das ausreichend ist, um das Gas zu
ionisieren. Der Metalldampf dient dazu, die Lichtbogenentladung zu tragen, und befindet sich unter
solchem Druck, daß die Endbrennspannung, d. h. die Spannung, bei der das Entladungsgefäß im so
Betrieb arbeitet, ansteigt, zu wenigstens dem doppelten Wert der Erstbrennspannung, d. h. der
Spannung im ersten Augenblick nach Einsetzen der Entladung. Solche Einrichtungen sind genauer
beschrieben von Germer in der amerikanischen as Patentschrift 2 202 199. Der Druck des Metalldampfes
in solchen Einrichtungen kann etwa eine viertel Atmosphäre bis zu mehreren Atmosphären
und mehr, z. B. auch etwa eine Atmosphäre, betragen.
Die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Metalldampfentladungseinrichtungen hängt in er-
heblichem Maße von der Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Glüh-Elektroden ab. Es ist deshalb
ein Hauptziel der Technik, starke Elektroden herauszustellen, die unter dem Bombardement nicht
zerstört werden, dem sie durch die geladenen Partikel des Lichtbogens ausgesetzt sind, insbesondere
durch positive Gäsionen. Manche Arten von aktivierten Elektroden sind auch als Teile von solchen
mit Hochdruckdampf betriebenen Lichtbogenentladungseinrichtungen entwickelt worden, z. B.
als Elektroden aus Wickeldrähten o. dgl., in der Form einer Schraubenwicklung von hochschmelzendem
Metall, wie Wolfram, das in irgendeiner Form mit hochemittierenden Substanzen, wie Barium,
Thorium o. dgl., kombiniert ist.
Die Reinheit des inerten Gases der ionisierbaren Füllung ist ein anderer wesentlicher Faktor für die
Brauchbarkeit der Entladungseinrichtung. So hängt z. B. das elektrische Potential, bei dem diese Ein-
ao richtungen zu arbeiten beginnen, zum Teil von dem Reinheitsgrade ab. Aus diesem Grunde muß man
während der Füllung der Entladungseinrichtung große Vorsicht walten lassen, um eine größtmögliche
Reinheit des ionisierten Gases sicherzustellen,
»5 und deshalb werden absorbierende Stoffe, wie Barium oder Phosphor, während der Evakuierung
des Apparates verwendet, die alle unerwünschten Gase.wie z. B. Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff,
durch chemische Reaktion und Absorption binden sollen. Da solche Metalle jedoch bei den hohen
Arbeitstemperaturen mit Silicium und Quecksilber reagieren, ist es nicht möglich, sie als Bestandteil
der fertigen Einrichtung zum Binden von Gasen, wie Wasserstoff, Stickstoff oder Sauerstoff, zu verwenden,
die bei dem Betrieb der Einrichtung auftreten, z. B. als Reste von anfänglich in der
Einrichtung oder in der Gasfüllung enthaltenen Gasen dieser Art, oder als Gase, die vom Quarz
oder der Glasumhüllung bei hohen Temperaturen abgegeben werden oder die durch das Gefäß oder
die Einführungsdichtung hindurchdringen. Alle diese Gase könnten nämlich die Edelgasfüllung
verunreinigen, so daß das zum Inbetriebsetzen der Einrichtung erforderliche elektrische Potential bis
zum Versagen der Einrichtung erhöht würde, außerdem neigen Spuren von solchen Gasen wie
Wasserstoff und Stickstoff dazu, eine Abnahme der Fähigkeit der Elektroden zur Elektronenemission
zu verursachen und zur Zerstörung der Elektroden beizutragen. Wasserstoff beispielsweise reduziert
unschädliche Oxyde Unter Bildung von Wasserdampf, welcher bei Dissoziation durch den elektrischen
Lichtbogen Sauerstoff freisetzt. Der Sauerstoff reagiert darm mit dem Material der
Zuführungsdrähte und der Elektrodenhalter und bildet Metalloxydhäute, die beim Betrieb der Einrichtung
verdampfen und bei ihrer Ablagerung die Wand der Vorrichtung schwärzen, auf diese Art
den Durchgang der sichtbaren und unsichtbaren
Strahlung durch die Wände des Behälters vermindernd. Positive Stickstoffionen greifen das Elektrodenmetall,
wie z. B. Wolfram, und das Aktivierungsmetall schnell an; hierbei verursachen sie eine
Abnahme der Elektronenemission von solchen Elektroden, wodurch die Lebensdauer der Elektroden
und damit der ganzen Entladungseinrichtung vermindert wird.
Es ist deshalb ein Zweck dieser Erfindung, in einer mit Hochdruckdampf betriebenen Lichtbogenentladungseinrichtung
eine aktivierte Elektrode vorzusehen, die eine hohe Elektronenemission mit langer
Lebensdauer verbindet. Es ist ferner Zweck dieser Erfindung, eine solche Elektrode zu schaffen, die
eine hohe Elektronenemission in größerem Maße und für eine längere Zeit als die bisher gebrauchs
liehen beibehält. Es ist ferner ein Zweck der Erfindung,
Elektroden zu schaffen, die geeignet sind, unerwünschte Unreinheiten der Gasfüllung zu verhindern
und aus dieser zu eliminieren. Es ist ferner auch ein Zweck der Erfindung, eine neue Glüh-Elektrode
für mit Metalldampf betriebene elektrische Entladungseinrichtungen zu schaffen, ohne
Rücksicht auf den Druck des darin enthaltenen Metalldampfes, die stark sind und lange Lebensdauer
besitzen und in der Lage sind, einen reichliehen Fluß von Elektronen abzugeben und gleichzeitig
Gasverunreinigungen, wie Wasserstoff, Stickstoff usw., zu absorbieren. Es ist auch noch ein
Zweck dieser Erfindung, eine mit Metalldampf arbeitende elektrische Entladungseinrichtung zu
schaffen, wie sie weiter unten beschrieben ist, die mindestens eine Glüh-Elektrode besitzt. Andere
Zwecke und Vorteile dieser Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung zu ersehen:
In der Zeichnung zeigt
Fig. ι einen Längsschnitt einer elektrischen Entladungseinrichtung
mit einem Paar zusammenarbeitender fester Glüh-Elektroden,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht in größerem Maßstabe von einer Elektrode nach der Erfindung,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt gleich jenem nach Fig. 3 von einer etwas abgewandelten Ausführungsform,
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt einer anderen Ausführungsform der Elektroden nach der Erfindung
und
■ Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 5·
■ Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 5·
Die elektrische Entladungseinrichtung besitzt die no
üblichen Teile solcher Einrichtungen, nämlich ein Entladungsgefäß aus hochschmelzendem strahlungsdurchlässigen
Material, wie Quarz oder hochsiliciumhaltigem Glas, eine ionisierbare Füllung aus inertem Startgas, wie Argon, Neon o. dgl., und
einen die Entladung tragenden Metalldampf, wie z. B. von Quecksilber, Cadmium, Natrium, Arsen
o. dgl., elektrische Zubehörteile, wie einen Erregerstromkreis, Ballastwiderstand usw. Die Einrichtung
ist gekennzeichnet durch die Anordnung von wenig- iao
stens einer Glüh-Elektrode nach der Erfindung.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein übliches Entladungsgefäß
i, z. B. aus geschmolzenem Quarz, von länglicher Röhrenform mit zwei zusammenarbeitenden
Glüh-Elektroden 2 und 3 gezeigt, die an den entgegengesetzten Enden des Entladungs-
gefäßes angebracht sind und von eingeführten Leitern 4 und 5 gehalten werden, deren Durchgang
durch das Entladungsgefäß abgedichtet ist. Die Glüh-Elektroden 2 und 3 besitzen einen Verbundkörper,
der einerseits aus hochhitzebeständigem Metall, wie Wolfram, Molybdän o. dgl., oder in
manchen Fällen aus Nickel, Eisen o. dgl. und andererseits aus einem Metall der Gruppe Titanium,
Zirkonium und Hafnium besteht.
Die beiden Glieder dieses Verbundkörpers sind nebeneinander angeordnet und werden einer Hitzebehandlung
unterworfen, um wenigstens an einem Teil des Berührungsbereiches eine Verschmelzung
herzustellen. Die Zusammenfügung der Glieder des Verbundkörpers, die die Glüh-Elektrode nach der
Erfindung darstellen, kann in jeder gangbaren Form ausgeführt werden. In den Fig. 2 und 3 der Zeichnung
ist eine besonders vorteilhafte Art der fertigen Glüh-Elektroden dargestellt. Hier hat die Elektrode
die Form einer Schraubenwicklung 6, wobei jede . Wicklung aus Drahtsträngen gebildet wird. Ein
Strang oder mehrere Stränge 7 bestehen aus hochhitzebeständigem Metall, z. B. Wolfram (in Fig. 3
schraffiert dargestellt), und einer oder mehrere Stränge 8 bestehen aus einem Metall der Gruppe
Titanium, Zirkonium und Hafnium (in Fig. 3 schwarz gezeichnet).
Fig. 4 zeigt eine andere sehr wirkungsvolle Elektrodenbauart
und besitzt einen Drahtstrang 9 aus Wolfram oder einem anderen hochhitzebeständigem
Metall, um den schraubenförmig ein Draht oder Band 10 aus einem Metall der Gruppe Titanium,
Zirkonium und Hafnium gewickelt ist. Fig. 5 zeigt eine andere sehr vorteilhafte Form von Elektroden
nach der Erfindung. Sie bestehen aus einer Zahl von Scheiben (vgl. Fig. 6), die abwechselnd übereinander
gelagert sind. Die Scheiben 11 bestehen aus Molybdän oder einem anderen hochhitzebeständigen
Metall, die das eine Glied der Verbündbauart der Elektroden bilden, und aus Scheiben 12 aus Zirkonium
oder einem anderen Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium. Sie bilden das
andere Glied des Verbundkörpers der Elektrode. Die Scheiben sind übereinandergelegt und beispielsweise
auf einem Halter 13 aufgereiht, der aus Molybdändraht bestehen kann und der gleichzeitig
zur Einführung dient. Er hält die Scheiben in engem Kontakt miteinander mittels Verdickungen
14 und 15. Die Scheiben können jede passende
Stärke besitzen, z. B. 0,1 mm. Andere Konstruktionsformen, die geeignet sind, eine enge Zusammenfügung
der beiden Glieder des Verbundkörpers zu erzielen, sind gleichfalls möglich, z. B. Kegel,
Schalen, Röhren u. dgl.
Die Glüh-Elektrode der Erfindung sendet einen reichen Elektronenfluß aus. Der Elektronenfluß hat
seinen Ursprung in erster Linie in der Schmelzverbindung der beiden Glieder des Verbundkörpers.
Wenn die Schmelzverbindung hergestellt ist, tritt die Ionisierung der Gasfüllung der Einrichtung
beim Anlegen eines elektrischen Potentials ein, auch wenn die Elektroden sich in nicht erhitztem Zustande
befinden. Die Gasentladung wird schnell in einen Metalldampflichtbogen umgewandelt. Die
Herstellung der Schmelzverbindung wenigstens an einem Teil des Berührungsbereiches der beiden
Glieder des Verbundkörpers kann in jeder gewünschten Weise durch Hitzeanwendung durchgeführt
werden. Sie kann entweder als besonderer Erhitzungsvorgang vorgenommen werden, und
zwar während oder nach der Herstellung der Elektroden, oder auch als Teil der Erhitzung, die nach
der Einbringung der Elektroden während der Evakuierung des Entladungsgefäßes erfolgt. Es ist
nicht notwendig, daß der ganze Berührungsbereich verschmolzen ist, da die im Betrieb der Einrichtung
erzeugte Hitze immer zusätzliche Schmelzzonen erzeugen wird in dem Maße, wie sie während der
Lebensdauer der Einrichtung gebraucht werden. Vorteilhafterweise wird die Verschmelzung durch
Aufschmelzen des Materials der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium auf das hochhitzebeständige
Material bewirkt, ohne daß hierbei ein Schmelzen dieser hochhitzebeständigen Metalle eintritt;
bei der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung hat das hochhitzebeständige Metall einen Schmelzpunkt
über dem des anderen Gliedes des Verbundkörpers. Die hohe Fähigkeit der Elektroden nach'
der Erfindung 'zur Emission von Elektronen ist abhängig von der Wärmebehandlung und von der
Herstellung der Schmelzverbindung. Vor der Wärmebehandlung ist die Fähigkeit zur Emission
von Elektronen äußerst niedrig. Aber wenn die Schmelzverbindung hergestellt ist, senden die Elektroden
einen reichen Fluß von Elektronen bei Anwendung eines elektrischen Potentials aus. Während
das hitzebeständige oder harte Metall eine verhältnismäßig hohe Austrittsarbeit und das Metall der
Gruppe Titanium, Zirkonium, Hafnium eine verhältnismäßig niedrige Austrittsarbeit besitzt, hat
die Verbundelektrode an den Stellen der Schmelzverbindung eine Austrittsarbeit, die niedriger als
die einer der Komponenten ist, und infolgedessen eine höhere Fähigkeit zur Aussendung von Elektronen
als 'irgendeine der Komponenten. Die Schmelzzone wird durch Schmelzen nur eines
Metalls hergestellt, während das andere Metall fest^ bleibt, vorzüglich durch Schmelzung des Materials
der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium.
Bei mit Hochdruckdampf betriebenen Lichtbogenentladungseinrichtungen,
die eine oder mehr Elektroden dieser Erfindung besitzen, stammt der Metalldampf vorzugsweise von einer kleinen Menge
von verdampfungsfähigem Metall, und der Dampf hat während der Arbeit der Einrichtung einen solchen
Druck, daß die Brennspannung des Lichtbogens bis wenigstens zur doppelten Brennspannung der
Entladung im ersten Augenblick nach der Inbetriebsetzung erhöht ist. Alles verdampfbare Metall befindet
sich während des Betriebes der Einrichtung vorzugsweise im Dampfzustand, so daß die Dampfdichte auf einem gleichbleibenden Wert gehalten
wird. Die Elektroden nach der Erfindung können sogenannte selbsterhitzende Elektroden sein, d. h.
sie werden bei Anlegung eines elektrischen Potentials ohne Vorerhitzung tätig und sind vortrefflich
zum Gebrauch in Verbindung mit einer Einzeleinführung,
wie auf der Zeichnung gezeigt, geeignet, obgleich sie auch in Verbindung mit einer
Doppeleinführung gebraucht werden können, die, falls wünschenswert, eine Vorerhitzung der Elektrode
durch Widerstandserhitzung ermöglicht.
Titanium, Zirkonium und Hafnium sind in der Luft bei niedriger Temperatur, etwa unter 2000,
äußerst beständig, und zwar infolge einer dünnen dichtenden Oxydschicht, die sich auf ihrer Oberfläche
bildet. Bei der Arbeitstemperatur der elektrischen Entladungseinrichtung, nämlich über 9000 C,
haben diese Metalle in solchen Entladungseinrichtungen jedoch eine sehr hohe Lösungsfähigkeit für
Sauerstoff, Stickstoff und gewisse andere unerwünschte Verunreinigungen, nicht jedoch für Edelgase
und den Metalldampf. Die Elektrode bindet so durch Absorption die unerwünschten Gasverunreinigungen
mit dem Ergebnis, daß die Zündspan-
ao nung der Entladevorrichtung vermindert wird. Die Verunreinigungen können nicht mit dem Wolfram
oder anderm ähnlichen Metall der Elektroden reagieren.
Gruppe IV (b) des periodischen Systems um-
a5 faßt auch Thorium, aber während Elektroden aus
Wolfram u. dgl. und aus Thorium aktivierte Elektroden als solche bilden, sind sie nicht durch die
wesentlichen Eigenschaften der Elektroden nach der Erfindung gekennzeichnet, da sie nämlich während
des Betriebes der Einrichtung Sauerstoff und Stickstoff o. dgl. nicht in einem nennenswerten Ausmaß
ausfällen, und 4a das Thorium nicht, wie Titanium, Zirkonium und Hafnium, das Wolfram o. dgl. vor
positivem Ionenbombardement durch Gasverunreinigungen schützt. Die Verbundelektrode nach der
Erfindung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Teile aus hochhitzebeständigem Metall, d. h. aus
einem oder mehreren Metallen wie Wolfram, Molybdän o. dgl., den größeren Teil des Verbundkörpers
darstellen und daß der Teil aus einem Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium den
kleineren Teil des Verbundkörpers -darstellt. Infolgedessen zeigt nach der Hitzebehandlung die
Elektrode nach der Erfindung Oberflächen aus hitzebeständigem Metall wie auch Oberflächen aus
Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium und wird eine Form vermieden, bei der beispielsweise
das Zirkonium das Wolfram in seiner Gesamtheit überfließt und verdeckt. Bei mit hochgespanntem
Metalldampf betriebenen Entladungseinrichtungen sind die wirksamsten Elektroden nach der Erfindung diejenigen, die aus Wolfram
oder Molybdän oder aus beiden als einem Glied bestehen und das Zirkonium als dem anderen Glied,
während bei anderen Einrichtungen, z. B. Gleichrichtern, Elektroden aus Eisen o. dgl. mit Zirkonium
oder Titanium oder Hafnium recht wirkungsvoll sind.
Auf diese Weise machen die Elektroden der Erfindung die Anwendung besonders hoher Vorsicht
unnötig, die sonst zur Vermeidung von Verunreinigungen des Edelgases vor und während der Füllung
des Gefäßes angewendet wurde. Die Vermeidung vorzeitiger Zerstörung der Elektroden schließt auch
die unerwünschte Ablagerung von abgespritzten Teilchen der Elektroden auf den Wänden des Entladungsgefäßes
aus, eine Ablagerung, welche bei dem Durchgang der Strahlen durch die Gefäßwand störend wirkt und die Wirksamkeit der Einrichtung
beeinträchtigt.
Die Glüh-Elektrode nach der Erfindung besitzt
also eine große Fähigkeit zur Elektronenemission und widersteht der Zerstörung selbst in mit hochgespanntem
Metalldampf betriebenen Lichtbogenlampen in größerem Maße, als es bisher erreichbar
war. Sie fällt außerdem schnell und andauernd während der ganzen Lebenszeit der Einrichtung, in
die sie eingebaut ist, Sauerstoff, Stickstoff u.a. unerwünschte Gasverunreinigungen aus und schützt
auf diese Weise den Körper der Elektroden vor dem zerstörenden Ionenbombardement. Schließlich erhält
sie während der ganzen Lebensdauer der Einrichtung den niedrigsten erreichbaren Druck der
Inertgasfüllung, der das Funktionieren der Einrichtung noch zuläßt. Elektrische Entladungseinrichtungen
mit solchen Elektroden sind also leichter herzustellen, haben einen besseren Wirkungsgrad
und behalten diesen Wirkungsgrad für einen längeren Zeitraum als früher.
Die Elektrode nach der Erfindung kann in ihrem Verbundkörper, falls erwünscht, auch andere Elemente
besitzen, z. B. kann sie aus anderem Aktivierungsmaterial bestehen, z. B. Barium, Strontium
oder aus anderen Elektronen in hohem Grade aussendenden Substanzen, entweder in Form von Metall
oder einer Metallverbindung, z. B. Bariumoxyd. In solchen Elektroden ist das zusätzliche Aktivierungsmaterial,
z. B. Barium, das gegen Bombardement positiver Ionen hochempfindlich ist, hiergegen
durch die beschriebene Wirkung des Metalls Zirkonium, Titanium und Hafnium geschützt. Die
Verwendung solcher Aktivierungsmaterialien vermindert die Austrittsarbeit der Elektroden noch
weiter, so daß, falls erwünscht, die Größe der Elektroden auf diese Weise verringert werden kann,
woraus sich ein geringerer Wattverlust und andere Vorteile ergeben. Wo z. B. wie beim Barium solches
Aktivierungsmaterial einen verhältnismäßig niedrigen Dampfdruck besitzt, wird das Zirkonium,
Titanium oder Hafnium dieses andere Aktivierungsmaterial schützen gegen leichte Verdampfung,
und zwar infolge der Legierung der beiden hochausstrahlenden Substanzen miteinander. Das andere
Aktivierungsmaterial, d. h. solches, das Titanium, Zirkonium oder Hafnium unähnlich ist, mag deshalb
in der Elektrode entweder als besonderes Element vorhanden sein oder vorteilhafterweise in
legierter Form. Diese Legierung kann entweder am Anfang oder während der Arbeit der Einrichtung
hergestellt werden. Es kann also in dieser Weise eine Elektrode hergestellt werden, in welcher das
Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium mit einem anderen unähnlichen Aktivierungsmaterial legiert ist, z. B. Legierung von Zirkonium
mit Barium, wobei die Legierung jede passende Menge der Legierungskomponenten enthalten kannt
selbst so wenig, wie etwa 0,1% Barium, das in erhöhtem
Grade zur Erreichung des beschriebenen Zieles wirksam ist; so können beispielsweise
(Fig. 5) die Scheiben 12 aus Legierungen der Metalle
der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium und einem derartigen anderen Aktivierungsmaterial bestehen.
Claims (8)
- Patentansprüche:i. Glüh-Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Verbundkörper besteht, der zum Teil (7 bzw. 11) aus einem hitzebeständigen Metall, z. B. Wolfram oder Molybdän, besteht und von dem mindestens ein Glied (8 bzw.12) aus einem Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium, und Hafnium besteht, und daß die Glieder eng nebeneinandergefügt wenigstens an einem Teil des Berührungsbereiches miteinander verschweißt sind, um eine Schmelzzone vonao niedriger Austrittsarbeit zu bilden.
- 2. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied des hitzebeständigen Metalles (7 bzw. 11) den größeren Teil des Verbundkörpers darstellt und das Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium - den kleineren Teil (8 bzw. 12).
- 3. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied des hitzebeständigen Metalls einen Schmelzpunkt hat, der über demjenigen des aus der Gruppe Titanium, Zirkonium, Hafnium gewählten Metalls liegt.
- 4. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus schraubenförmig aufgewickelten Drahtsträngen (6) besteht, von denen wenigstens ein Strang (7) aus hitzebeständigem Metall und wenigstens ein anderer Strang (8) aus einem Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium besteht und daß die beiden Stränge wenigstens an einem Teil ihres Berührungsbereiches miteinander verschmolzen sind, um eine Schmelzzone von niedriger Austrittsarbeit zu bilden.
- 5. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren übereinandergelegten Scheiben (11, 12) besteht, die abwechselnd aus hitzebeständigem Metall und einem Metall der Gruppe Titanium, Zirkonium und Hafnium bestehen, und daß die Scheiben wenigstens an einem Teil ihres Berührungsbereiches miteinander verschmolzen sind, um eine Schmelzzone von niedriger Austrittsarbeit zu bilden.
- 6. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Glied aus Wolfram besteht und eines aus Zirkonium und daß diese beiden Glieder eng nebeneinanderliegen und miteinander wenigstens an einem Teil des Berührungsbereiches verschmolzen sind, um eine Zone von niedrigerer Austrittsarbeit zu bilden.
- 7. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch ein anderes Aktivierungsmaterial als Titanium, Zirkonium und Hafnium besitzt, welches eine Elektronen in hohem Maße emittierende Substanz enthält.
- 8. Glüh-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer elektrischen gasgefüllten Entladungsvorrichtung (1) ist.Hierzu 1 Blatt ZeichnungenO 2073 10.51
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US696114A US2477279A (en) | 1946-09-11 | 1946-09-11 | Electrical discharge device |
GB7463/49A GB671352A (en) | 1946-09-11 | 1949-03-18 | Improvements in or relating to electrical discharge devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE819430C true DE819430C (de) | 1951-10-31 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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GB (1) | GB671352A (de) |
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Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE495736A (de) * | 1949-05-20 | |||
US2663816A (en) * | 1949-09-28 | 1953-12-22 | Sylvania Electric Prod | Electric discharge lamp |
US2886737A (en) * | 1949-11-11 | 1959-05-12 | Fruengel Frank | Quick-responsive spark gap device |
US2731581A (en) * | 1950-12-18 | 1956-01-17 | Krefft Hermann Eduard | Electrode for gaseous discharge lamps |
NL173358B (nl) * | 1951-11-01 | Nederlanden Staat | Meertraps-ontspanningsverdamper, in het bijzonder voor het ontzouten van zeewater. | |
US2737708A (en) * | 1951-12-12 | 1956-03-13 | Schwarzkopf Dev Co | Production of electrical switch contact elements |
US2874325A (en) * | 1952-02-05 | 1959-02-17 | Ets Claude Paz & Silva | Electrode for electric discharge apparatus |
BE519545A (de) * | 1952-05-01 | |||
US2982019A (en) * | 1953-05-22 | 1961-05-02 | Union Carbide Corp | Method of protecting magnesium with a coating of titanium or zirconium |
US2982017A (en) * | 1953-05-22 | 1961-05-02 | Union Carbide Corp | Method of protecting magnesium with a coating of titanium |
US2792621A (en) * | 1953-08-19 | 1957-05-21 | Mallory Sharon Titanium Corp | Consumable titanium electrode |
US2813921A (en) * | 1954-05-10 | 1957-11-19 | Rem Cru Titanium Inc | Consumable electrode for melting of chemically reactive metals |
US2875362A (en) * | 1956-10-31 | 1959-02-24 | Sylvania Electric Prod | Beam collector |
US2930918A (en) * | 1957-10-16 | 1960-03-29 | Gen Electric | High damping twisted wire |
US3391303A (en) * | 1965-01-25 | 1968-07-02 | Lewis D. Hall | Electronic vacuum pump including a sputter electrode |
US3501617A (en) * | 1967-11-24 | 1970-03-17 | Chicago Bridge & Iron Co | Apparatus for sublimating and evaporating metals |
DE1810842A1 (de) * | 1968-11-25 | 1970-06-11 | Interelectric Ag | Elektrofilter fuer Gase |
US4925741A (en) * | 1989-06-08 | 1990-05-15 | Composite Materials Technology, Inc. | Getter wire |
DE19757152C2 (de) * | 1997-12-20 | 2002-10-31 | Thomas Eggers | Elektrode für Entladungslampen |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB467248A (en) * | 1934-09-25 | 1937-06-14 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electric discharge devices |
NL65805C (de) * | 1938-06-24 | |||
US2241362A (en) * | 1940-03-01 | 1941-05-06 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Electron emissive cathode |
-
1946
- 1946-09-11 US US696114A patent/US2477279A/en not_active Expired - Lifetime
-
1949
- 1949-03-18 GB GB7463/49A patent/GB671352A/en not_active Expired
- 1949-03-29 NL NL145671A patent/NL76362C/xx active
- 1949-03-29 FR FR983782D patent/FR983782A/fr not_active Expired
- 1949-03-30 DE DEP38258D patent/DE819430C/de not_active Expired
- 1949-04-01 CH CH278760D patent/CH278760A/de unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH278760A (de) | 1951-10-31 |
NL76362C (de) | 1954-11-15 |
FR983782A (fr) | 1951-06-27 |
US2477279A (en) | 1949-07-26 |
GB671352A (en) | 1952-04-30 |
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