DE2445141B2

DE2445141B2 - Gasentladungsroehre, insbesondere ueberspannungsableiter

Info

Publication number: DE2445141B2
Application number: DE19742445141
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 1000 Berlin Nowack
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-09-20
Filing date: 1974-09-20
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DE2445141A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gasentladungsröhre, insbesondere einen Überspannungsableiter, mit einem gasgefüllten Entladungsgefäß, das zur Vorionisation seiner Gasfüllung einen radioaktiven Stoff enthält.

Gasentladungsröhren, insbesondere Überspannungsableiter, dieser Art gehen beispielsweise aus der DT-AS 88 708 als bekannt hervor. Zur Vorionisation der Gasfüllung, die z. B. aus Argon oder Helium besteht, ist auf der Innenseite eines rohrförmigen Isolierkörpers im Bereich zwischen den Elektroden ein ringförmiges Band aus Nickel 63 aufgebracht. Auch Krypton 85 hat sich zur Vorionisation bewährt.

Zur Vorionisation der Gasfüllung sind praktisch alle festen od:r gasförmigen radioaktiven Präparate geeignet, deren Halbwertzeit in der Größenordnung der Bauelementelebensdauer liegt. Als Gase werden neben Krypton 85 auch Tritium und als feste Stoffe Promethium 147 oder Radium 226 verwendet. Die Aktivitätsmenge liegt je Bauelement in der Größenordnung von I ■ 10~⁶ Curie.

Das lonisationsvermögen, bezogen auf den zurückge

legten Weg eines Strahls, ist bei α-Teilchen am größten, bei y-Strahleia am geringsten. Man bevorzugt daher <x- und /f-Strahltir. In Zusammenhang damit steht, daß sich die Wirksamkeit der α- und 0-Strahlen hauptsächlich auf den Entladungsraum beschränkt, y-Strahlen aber auch außerhalb des Bauelements nachgewiesen werden können. Das ist unerwünscht

Der schwerwiegende Nachteil aller radioaktiven Präparate liegt darin, daß wegen der pulver- oder gasförmigen Beschaffenheit immer die Möglichkeit einer Kontamination der Fußböden, Arbeitsplätze oder der Luft besteht An den Hersteller derartiger Gasentladungsröhren ergehen deshalb umfangsreiche Auflagen der Aufsichtsbehörde, die nur mit einem in jeder Hinsicht erhöhten Aufwand erfüllt werden können. Bei festen radioaktiven Präparaten ist zusätzlich der Verwurf von Ausfall oder ausgedienten Gasentladungsiröhren problematisch; bei gasförmigen Radionukliden ist der Preis verhältnismäßig hoch. In allen Fällen ist die Verwendung mit erheblichen technischen ,Schwierigkeiten verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei der Herstellung und beim Verwurf von Gasentladungsröhren Kontaminationen durch den radioaktiven Stoff zu vermeiden Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Gasentladungsröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der radioaktive Stoff durch Bestrahlung eines auf mindestens einem Inrienteil des Entladungsgefäßes angebrachten aktivierbaren Materials gebildet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Vorteile dieser Gasentladungsröhre sind die Unmöglichkeit von Kontaminationen bei ihrer Herstellung und beim Verwurf und die Möglichkeit des genauen Dosierens der Aktivitätsmenge. Außerdem können keine unerwünschten Nebenerscheinungen des radioaktiven Präparates auftreten wie mangelnder Isolationswiderstand eder zu große Fertigungsstreuung.

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Gasentladungsröhre wird das aktivierbare Material erst nach Gasfüllung und Verschließen des Entladungsgefäßes durch Bestrahlung in einen radioaktiven Stoff umgewandelt

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines vereinfacht dargestellten Überspannungsabieiters,

FMg. 2 eine weitere Ausführungsform eines Überspannungsableiter und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform eines Überspannungsableiter.

Der in F i g. 1 dargestellte Überspannungsableiter besteht aus zwei kegelstumpfförmigen Elektroden 1, 2. Die Elektroden 1,2 sind mit ihren einander zugekehrten abgeflachten Auswölbungen in die Stirnseiten eines rohrförmigen Isolierkörpers 3 gasdicht eingesetzt. Überspannungsableiter dieser Art werden wegen der äuOeren Form auch Knopfabieiter genannt. Die gasdichte Verbindung der Elektroden 1, 2 mit dem Isolierkörper 3 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über eine Glasschicht 6. Der rohrförmige Isolierkörper 3 besteht aus Keramik; er kann beispielsweise aber auch aus Glas bestehen. Die beiden Elektroden 1,2 weisen je einen äußeren Anschluß 5 in Form eines massiven Metallbolzens auf. Die einander zugekehrten abgeflachten Auswölbungen der Elektroden 1, 2 sind mit je einer

Scheibe versehen. Diese Scheiben bilden die aktiven Elektrodenoberflächen. Die Scheiben bestehen aus einer Eisenlegierung mit einem Anteil von ungefähr 17% Kobalt als aktivierbares Material 4. Bei Bestrahlung dieser Scheiben im Reaktor mit sinem Neutronenfluß von 10^u Neutronen/s-'cm-² entsteht in 16,5 s das Radionuklid Kobalt 60 mit einer Aktivität von 50 nCi je Scheibe.

Auch deT in Fig.2 dargestellte Ableiter ist ein sogenannter Qberspanmingsknopfableiter. Die Elektroden 1, 2 sind Ober eine Glasschicht 6 gasdicht in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers 3 eingesetzt Als Zuleitungen 5 dienen wiederum massive Metallbolzen, von denen jeweils einer an den Elektroden 1 und 2 befestigt ist Auf den einander zugekehrten abgeflachten Auswölbungen der kegelstumpfförmigen Elektroden 5, 2 sind Scheiben 7 aus einer Eisenlegierung aufgebracht Diese Scheiben 7 sind auf inren einander zugekehrten Oberflächen mit einer dünnen Nickelschicht 4 versehen, die beispielsweise durch galvani sches Auftragen oder durch Plattierung auf die Scheiben 7 aufgebracht ist Durch Bestrahlung im Reaktor wird aus dem Nickel das Radionuklid Nickel 63 erzeugt, welches einen schwachen ^-Strahler zur Vorionisation des Überspannungsabieiters darstellt.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Überspannungsableiter ist die Elektrode 1 stiftförmig ausgebildet und von einer hohlzylindrischen Elektrode 2 umgeben. Die Elektroden 1, 2 sind in Führungen 10,11 gehaltert Die Führungen 10,11 bestehen aus einem Isolatormaterial, beispielsweise aus Keramik oder Glas. Das gasgefüllte Entladungsgefäß ist von einem rohrförmigen, aus Glas bestehenden Isolierkörper 3 und den Elektrodenendkappen 8, 9 gebildet Die Elektrode 1 ist an der Endkappe 8 und die Elektrode 2 an der Endkappe 9 befestigt In diesem Ausführungsbeispiel ist das aktivierbare Material 4 auf die Keramikführung 11 als Bestandteil einer einbrennbaren oder aufsinterbaren Paste aufgebracht

Die Erfindung ist darüber hinaus auch bei anderen in Frage kommenden Gasentladungsröhren, wie beispielsweise Blitzlichtröhren, Thyratrons und Leuchtstoffröhren, anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasentladungsröhre, insbesondere Überspannungsableiter, mit einem gasgefüllten Entladungsgefäß, das zur Vorionisation seiner Gasfüllung einen radioaktiven Stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der radioaktive Stoff durch Bestrahlung eines auf mindestens einem Innenteil des Entladungsgefäßes angebrachten aktivierbaren Materials (4) gebildet ist

2. Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierbare Material (4) Kobalt, Nickel, Antimon, Cäsium oder Thallium ist, aus dem durch Neutronenbestrahlung die Radionuklide Kobalt 60, Nickel 63, Antimon 125, Cäsium 134 oder ThaUium 204 gebildet sind.

3. Gasentladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierbare Material (4) Bestandteil einer einbrennbaren oder aufsinterbaren Paste ist

4. Gasentladungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei eine Entladungsstrecke begrenzenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten scheibenförmigen Oberflächen der Elektroden (1, 2) mit Scheiben aus einer Eisenlegierung versehen sind, die das aktivierbare Material (4) enthalten.

5. Gasentladungsröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eisenlegierung als aktivierbares Material (4) ungefähr 17% Kobalt enthalten sind.

6. Gasentladungsröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten scheibenförmigen Oberflächen der Elektroden (1,2) mit metallischen Scheiben (7) versehen sind, deren einander zugekehrte Oberflächen mit einer aktivierbaren Nickelschicht (4) versehen sind.

7. Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierbare Material (4) erst nach Gasfüllung und Verschließen des Entladungsgefäßes durch Bestrahlung in einen radioaktiven Stoff umgewandelt wird.