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ventil hervorgegangen, aus dem der Quecksilber- 
gleichrichter aufgebaut ist. Dieses Ventil beruht 
auf folgendem Prinzip: Die oben erwähnten nega- 
tiven Elektronen können sich zwar im Innern 
der Metalle ziemlich ungehindert bewegen, so daß 
die Metalle den elektrischen Strom gut leiten, sie 
können aber die Metalle nicht ohne weiteres ver- 
lassen. Insbesondere sind ganz außerordentlich 
eroße elektrische Kräfte (hohe Spannungen) 
nötig, um die Elektronen aus einem kalten Metall 
heraus in den das Metall umgebenden Gasraum 
zu befördern, während die Elektronen ohne 
Schwierigkeit aus dem Gasraum in das Metall 
gelangen können. Das heißt, die Grenze zwischen 
einem kalten Metall und dem umgebenden Gas- 
raum ist ein sehr vollkommenes Ventil. „Kalt“ 
ist hier nicht buchstäblich zu nehmen. Noch bei 
einer Temperatur von 800°C. ist die Ventilwir- 
kung hinreichend ausgeprägt. Bei hohen Tempe- 
raturen von mehr als 3000 °C. dagegen vermögen 
die Elektronen ohne Schwierigkeit das Metall zu 
verlassen. Das gibt wiederum ein einfaches 
Mittel, sie in den Gasraum hineinzubefördern. 
Stellt man also zwei Metallelektroden durch einen 
Gasraum voneinander getrennt 
über und sorgt dafür, daß die Temperatur der 
einen über 3000 °C. beträgt, während die andere 
kalt bleibt, so hat man das gewünschte Ventil. 
Das ist das Prinzip des Quecksilbergleichrichters. 
Es handelt sich nun um die Verwirklichung 
des aufgestellten Rezeptes. Zunächst liegt nahe, 
zur Erzeugung der erforderlichen hohen Tempe- 
ratur von über 3000°C. den Strom selbst zu be- 
nutzen. Nun erhitzt der Strom aber, wenn er 
zwischen zwei Elektroden in Luft übergeht, so 
daß ein Lichtbogen entsteht, beide Elektroden. 
Dagegen bleibt die eine Elektrode, die Anode, 
kalt, sobald die Luft hochgradig verdünnt wird. 
Also müssen die beiden Elektroden in ein eva- 
kuiertes Gefäß eingeschlossen werden. Daraus 
folgt wieder die Forderung, daß die heiße Elek- 
trode nicht aufgezehrt werden darf, wie es im 
gewöhnlichen Lichtbogen der Fall ist. Das läßt 
sich erreichen, wenn ein flüssiges Metall, also 
Quecksilber, benutzt wird, das zwar bei der hohen 
Temperatur von über 3000°C. stürmisch ver- 
dampft, aber sich an den kühlen Wänden des 
Vakuumgefäßes wieder niederschlagt und zur 
tiefsten Stelle, an der sich die Quecksilber- 
elektrode befindet, zuriickrinnt. Das Vakuum- 
gefaB muß also eine hinreichende abkühlende 
Oberfläche besitzen. 
Fassen wir unsere Überlegungen zunächst ein- 
mal zusammen, so haben wir ein hochevakuiertes 
Gefäß (aus Glas), in das eine kalte Anode (aus 
Eisen oder Graphit) und eine durch den Strom 
selbst erhitzte Kathode aus Quecksilber einge- 
schlossen sind. Außerdem besitzt das Gefäß eine 
Kühlkammer. Der so entstandene Apparat 
leidet an einem Übelstand, der unvermeidlich zu 
sein scheint: der Lichtbogen zwischen den beiden 
Elektroden erlischt, sobald die Stärke des ihn 
Schulze: Quecksilbergleichrichter. RL 
einander gegen-. 
Die Natu 
bildenden Stromes unter etwa 2,5 Ampere sinkt, © 
und er entsteht nicht wieder, wenn er auch hür 
eine Milliontel Sekunde lang unterbrochen war. 
Da nun nach Fig. 3 der Strom bei Gleichrichtern 
in jeder Periode zweimal auf Null sinkt, so ist 
unser Apparat ohne weiteres nicht betriebsfahig. — 
Sogleich sehen wir jedoch in Fig. 4 die Abhilfe. 
Wir schalten eine Drosselspule ein, die das Sin- 
ken des Stromes verringert. 
erwähnte Eigenschaft des Quecksilberlichtbogens 
zur Folge, daß der Gleichrichter unter 2,5 bis 
3 Amp. selbst bei der stärksten Drosselspule ver- 
sagt. 
Zur Vollständigkeit des Gleichrichters fehlt | 
jetzt nur noch. die erstmalige Herstellung des 
Lichtbogens, die Zündung des 
Diese wird in einfacher Weise 
reicht, daß neben der Quecksilberkathode eine 
kleine Hilfsanode aus Quecksilber 
wird. 
silberelektroden erzeugt der Strom 
ter in Betrieb setzt. 
Natürlich ist der Quecksilbergleichrichter 
nicht auf Grund obenstehender Überlegungen er- 
dacht und ausgeführt. Nie wird ja bei solchen 
Erfindungen der Weg eingeschlagen, der hinter- 
her als der kürzeste erkannt wird. Vielmehr 
war zuerst die Erscheinung des Quecksilberlicht- 
bogens bekannt, daß er, wenn er auch nur un- | 
meßbar kurze Zeit erloschen war, sich nicht wie- 
Das führte Cooper Hewitt zu 
Versuchen, den Quecksilberlichtbogen als Gleich- © 
der zünden ließ. 
richter zu verwenden, und diese Versuche führten 
zum Erfolge. 
Fig. 5 enthält die erste von Cooper Hewitt — 
Quecksilbergleichrichters. — 
unten die Queck- — 
Der Kodensationsraum ist bei die- 
ser ersten Form noch nicht vom Arbeitsraum ge- 
Seine richtige Dimensionierung war eine — 
benutzte Form des 
Sie zeigt oben vier Anoden, 
silberkathode. 
trennt. 
der ersten Aufgaben, die Cooper Hewitt erfolg- 
reich durchfiihrte. Die Zündung wird bei dieser 
ersten Form noch nicht in der vorhin beschrie- 
benen Weise bewerkstelligt, sondern es wird durch | 
Öffnen eines eine starke Induktionsspule durch- — 
fließenden Stromes ein so hoher Spannungsstoß 
erzeugt, daß eine Entladung zwischen einer der 
Anoden und der Quecksilberkathode zustande 
kommt. Außer dieser Zündanode hat der Gleich- 
richter der Fig. 5 noch 3 Anoden, weil er Dreh- 
strom (Dreiphasenstrom) gleichrichten soll. 
Auch die Ausnutzung beider Stromrichtungen 
eines einphasigen Wechselstromes wurde erst 
später gefunden. Der älteste Einphasengleichrich- 
ter von E. Weintraub, dessen Schema Fig. 6 gibt, — 
nutzt mit einer Anode A nur eine Stromrichtung 
aus. Infolgedessen ist eine Akkumulatorenbatterie 
wissenschäflen 
Immerhin hat die 
Gleichrichters. — 
dadurch er- 
angebracht — 
Durch Schütteln stellt man eine momen- ~ 
tane metallische Verbindung zwischen beiden her, — 
so daß ein abgezweigter Strom geschlossen wird. 
Beim Aufhören der Berührung der beiden Queck- — 
einen 
Öffnungsfunken, der die erforderliche hohe Tem- — 
peratur der Kathode erzeugt und den Gleichrich- x 
y 


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