КАТОД ДЛЯ ГАЗОВЫХ РАЗРЯДНЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1934 года по МПК H01J17/08 

Предметом настоящего изобретения является разрядная трубка, предназначаемая преимущественно для целей выпрямления переменного тока, наполненная благородным газом или парами металла (например, ртути). Уже предлагалось в таких трубках разогревать катод ударами положительных ионов, образуемых ионизированной газовой средой. Таким образом, например, работает катод обычных ртутных выпрямителей с жидким катодом, у которого кратер дугового разряда образует на поверхности ртути так называемые катодные пятна. При применении не жидкого, а твердого катода, соответственным образом изготовленного, также возможно использовать теплоту, выделяемую ионами при ударе о катод, для поддержания его в нагретом состоянии, достаточном для испускания им электронов.

Согласно настоящему изобретению, катод представляет собою металлическую гильзу, внутрь которой помещается вещество или смесь веществ, способных выделять пары металлического бария, стронция или кальция при нагревании их до температуры красного каления. Внутренняя полость металлической гильзы заполняется неплотно прилегающими друг к другу металлическими поверхностями произвольной формы, изготовленными из тугоплавкого металла, например, молибдена. В качестве веществ, испускающих пары бария, целесообразно применять термитные смеси, состоящие из окислов упомянутых выше металлов и сильных восстановителей (например, алюминия). Возможно также применение иных веществ, как-то: солей азотистоводородной кислоты, сплавов, содержащих металлы II-й группы и т.п.

На чертеже фиг. 1 представляет собою схематическое изображение разрядной трубки, снабженной катодом, изготовленным согласно изобретению; фиг. 2 - катодную часть прибора в разрезе.

Как видно из чертежа, катод представляет собою металлическую оболочку 1, внутрь которой помещена прессованная таблетка из термитной смеси 2, прикрытая сверху спиралью 3, свернутой из молибдена или иной тугоплавкой ленты.

При пуске прибора, изображенного на чертеже, подведение к нему на короткий промежуток времени напряжения, достаточного для возникновения разряда в газе, приводит к разогреву центральных витков спирали в катоде, вследствие чего понижение напряжения до рабочих пределов сопровождается продолжающимся прохождением тока вплоть до значений этих напряжений порядка 8-10 V, если в качестве газа, наполняющего прибор, выбран аргон. При уменьшении сопротивления цепи разогрев витков спирали увеличивается и соответственно возрастает термоионная эмиссия катода, причем падение напряжения внутри прибора составляет всего 6-8 V и не зависит от силы проходящего через прибор тока.

Применение описанного прибора не ограничивается рамками выпрямления переменного тока в одно- или многофазных схемах, но может быть распространено на все встречающиеся в электротехнической практике случаи, при которых до сего времени применялись ртутные выпрямители с дополнительными электродами. Из преимуществ описанного здесь прибора следует отметить отсутствие в нем больших масс жидкой ртути, так как в случае изготовления этого прибора с наполнением ртутными парами общее количество ртути, вводимой в прибор, ограничивается небольшой каплей. Кроме того, значительно пониженное против обычных ртутных приборов падение напряжения внутри прибора делает его более экономичным в эксплоатационных условиях.

Катод для газовых разрядных приборов, состоящий из оболочки с отверстиями, внутри которой помещена смесь соединений типа термита, отличающийся тем, что оболочка выполнена в виде гильзы 1, внутрь которой помещена спираль 3 из листового металла.