AX50 (AX50) Quecksilberfüllung für welchen Zweck?

Liebe Sammlerkollegen,

Ich halte in den kommenden Wochen ein Referat im Profilfach Elektrotechnik über Röhrenverstärker. Dabei bespreche ich im einzelnen die Funktion des Philips EL6420. Irgendwann sei es vom Lehrer oder von den Schülern kommt die Frage warum "leuchten" die Röhren so blau "weil sie Quecksilber enthalten" und warum????

Fragen über Fragen die ich nicht ungelöst lassen möchte.

Deswegen bitte ich darum das die Wissenden mich Unwissenden wissend machen.

Mit freundlichen Sammlergrüßen

Tobias Münzing

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Gasfüllungen in Röhren wurden zur Verringerung des Innenwiderstandes eingesetzt. Neben der Elektronenleitung hat man hier auch Stromleitung durch ionisierte (positiv geladene) Gasmoleküle. Diese entstehen durch Zusammenprall von Gasatomen mit Elektronen hoher Geschwindigkeit. Hiebei werden in der Elektronenschale der Gasmoleküle Elektronen so angeregt, dass sie die Atomschale verlassen und ein positiv geladenes Gasion zurückbleibt, dass sich entsprechned der angelegten Spannung zur Kathode bewegt. Das beim Zusammenstoß enstandene freie Elektronen kann selbst wieder mehr als ein weiteres Elektron freisetzen, es entsteht ein Lawineneffekt. Daher benötigt man eine gewisse Zündspannung in solchen Röhren um erste Elektronen aus den Gasmolekülen freizusetzen oder man verwendet zur Absenkung der Zündspannung eine Glühkathode, die genügend Elektronen erzeugt.

Dieser Mechanismus funktoniert nur in einem gewissen Gasdruckbereich. Bei zu hohem Druck erreichen die Elektronen nicht die erforderliche Geschwindigkeit bevor sie mit einem Gasmolekül zusammenstoßen, bei zu geringem Druck treffen Sie auf keine oder zuwenige Gasmoleküle, es entsteht kein Lawineneffekt.

Vorzugsweise wurden bei Gleichrichterröhren und hier vor allem bei Niederspannungskleingleichrichtern für die Akkuladung Quecksilber verwendet. Es hat einen definierten genau passenden Dampfdruck und ionisiert leicht. Man kann in den Kolben einige Tropfen Quecksilber (Hg)  geben und hat dadurch ein Reservoir, wenn Hg an den Metallteilen der Röhre absorbiert wird. Bekannt in Großanwendungen sind die mehrarmigen großen Gleichrichter in denen eindrucksvoll im Betrieb ein Plasmapunkt auf dem Quecksilbersee tanzt.
Die Quecksilberatome geben Licht blauer Wellenlänge ab, wenn statt der Ionisation nur Anregung der äußeren Elektronen stattgefunden hat. Des Elektron wechselt durch den Zusammenprall nur auf eine höhere Schale. Bei der Rückkehr zur angestammten Elektronenschale gibt es die Energie in Form von Licht ab. Die Wellenlänge ist charakteristisch für das eingesetzte Element. Daher kann man z.B. die Zusammensetzung weit entfernter Sonnen im Weltall durch das abgestrahlte Lichtspektrum bestimmen.  

Man verwendete für Gleichrichter auch Edelgase wie Neon, Argon oder Krypton (z.B. RGN 1500). Diese leuchten rötlich. Man erkauft sich den geringeren Innenwiderstand durch eine höhere Abnutzung der Kathode, die durch die positiv geladenen schweren Ionen bombardiert wird. Zudem sind die Kennlinien solcher Röhren temperaturabhängig, weshalb man bei Verstärkerröhren von den Gasfüllungen abging (siehe Liebenröhre).

Blaues Leuchten bei Verstäkerröhren deutet auf Gasausbrüche von Sauerstoff aus der Anode hin und sind nicht beabsichtigt. Sauerstoffionen leuchten ebenfalls blau (ein etwas anderer Farbton als Hg). Wer sich mit dem Regenerieren von Röhren beschäftigt, kennt das grüne Leuchten von Bariumionenen aus dem Gettermaterial.

Rüdiger Walz

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