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Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spannung in einem elektrischen Kreis mittels
Bestrahlung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spannung in einem elektrischen Kreis mittels Bestrahlung.
Zur Umwandlung von Lichtsehwankungen in elektrische Stromschwankungen hat man bereits
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Anmelderin hat bereits vorgeschlagen, Lichtvariationen mittels einer elektrischen Entladungs- röhre in elektrische Strom-oder Spannungsvariationen umzuwandeln. Diese Entladungsröhre enthält ein Gas oder einen Dampf (Hauptgas), dessen Atome oder Moleküle sieh in metastabilem Zustand befinden können, während die Röhre zu gleicher Zeit eine geringe Menge eines andern Gases oder Dampfes (Neben-
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versetzt. Die Dauer dieses Zustandes ist so kurz. dass die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstosses mit einem Atom (Molekül) des Nebengases sehr gering ist. Dies führt eine Verringerung der Ionisierung und des Entladungsstromes oder eine Zunahme der Spannung der Entladung herbei.
Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Span- nung in einem elektrischen Kreis mittels Bestrahlung, das von dem vorgenannten Verfahren wesentlich verschieden ist.
Gemäss der Erfindung wird eine elektrische Entladungsröhre mit einer in einem reinen Gas oder Dampf (Hauptgas), dessen Atome (Moluküle) sich in metastabilem Zustand befinden können, stattfindenden Entladung mit Licht bestrahlt, das Strahlen mit Frequenzen enthält, die durch die metastabilen Atome (Moleküle) absorbiert werden können, während die Intensität dieser Strahlen so gross ist. dass sich die Leitfähigkeit des Gases verringert. Die Stärke des durch die Entladungsröhre fliessenden Stromes wird in dem Masse geringer, als die Intensität des Lichtes, mit dem die Entladungsröhre bestrahlt wird, grösser ist.
Diese Erscheinung lässt sich wie folgt erklären. Bei Anwendung des Verfahrens gemäss der Erfindung erfolgt die Ionisierung in der Entladungsröhre dadurch, da ein Atom (Molekül) des Gases oder des Dampfes zunächst durch ein Elektron in einen metastabilen Zustand versetzt wird und sodann durch ein zweites Elektron aus diesem Zustand ionisiert wird.
Wenn die Entladung mit Licht bestrahlt wird, das Frequenzen enthält, die durch die durch die metastabilen Atome (Moleküle) absorbiert werden, so wird eine Anzahl von diesen metastabilen Atomen (Molekülen) in einen nichtmetastabilen Zustand von höherer Energie versetzt. Die Dauer dieses Zustandes ist sehr kurz, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Atome (Moleküle) durch Elektronen ionisiert werden, sehr gering ist. Sie tragen denn auch nicht zum Entladungsstrom bei, wodurch die Stärke dieses
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Stromes geringer oder bei gleichbleibend erhaltenem Strom die Spannung zwischen den Elektroden der Röhre grösser als bei unbestrahlter Entladung ist.
Es ist ersichtlich, dass dem Gas oder dem Dampf, mit dem die Entladungsröhre gefüllt ist, auch ein anderes Gas oder ein anderer Dampf, dessen Atome (Moleküle) nicht durch metastabile Atome (Moleküle) des Hauptgases ionisiert werden können, zugesetzt werden kann. Der Zusatz eines solchen Gases oder Dampfes wird die Wirkung der Entladungsrohre nicht wesentlich ändern. Falls aber ein geringer Prozentsatz eines Gases zugesetzt wird, dessen Atome (Moleküle) durch die metastabilen Atome (Moleküle) des Hauptgases ionisiert werden können, so ändert sich die Wirkung der Entladungsröhre und lässt sich die Wirkung erzielen, die bereits früher von der Anmelderin gefunden wurde und oben kurz beschrieben ist.
Es ist vorteilhaft, die Entladungsröhre mit Licht zu bestrahlen, das durch eine elektrische Entladung erzeugt wird, die in einer Gas- oder Dampffüllung erfolgt, in der das Gas oder der Dampf vorhanden ist, mit dem die Entladungsröhre gefüllt ist.
Die Entladungsröhre, deren Stromstärke oder Spannung variiert werden muss, und die Entladungsröhre, in der das zur Bestrahlung der erstgenannten Röhre dienende Licht erzeugt wird, können vorteilhaft in derselben Entladungsröhre untergebracht werden. Diese Röhre wird dann mit zwei Entladungsstrecken versehen und derart ausgebildet, dass das in einer der Strecken erzeugte Licht die andere Entladungsstrecke bestrahlen kann.
Die Veränderung der Stromstärke, die bei der Bestrahlung der Entladungsröhre eintritt, kann auf verschiedene Weise wahrgenommen werden, z. B. mittels eines empfindlichen Strommessers, der in Reihe mit der Entladungsröhre geschaltet ist. Ferner ist es möglich, einen grossen Widerstand mit dieser Entladungsröhre in Reihe zu schalten und die zwischen den Enden dieses Widerstandes bei Entladungsstromveränderungen auftretenden Spannungsänderungen mittels eines auf Spannungsunterschiede ansprechenden dem Widerstand parallel geschalteten Instrumentes wahrnehmbar zu machen. Dieses Instrument kann auch parallel zu der Entladungsröhre geschaltet werden. Diese Schaltung eignet sich auch zur Wahrnehmung von Spannungsschwankungen bei gleichbleibend erhaltener Stromstärke.
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Vorrichtungen schematisch dargestellt, mit deren Hilfe das Verfahren gemäss der Erfindung ausgeführt werden kann.
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ordnet. Diese Elektroden sind mit den beiden Polen einer Spannungsquelle 4 mit einer Klemmenspannung von 120 Volt verbunden, während in Reihe mit dieser Spannungsquelle ein Widerstand : vorgesehen ist.
Parallel zu diesem Widerstand ist eine Vorrichtung 6 geschaltet, die gegen die zwischen den Enden des
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Schalters 11 mit einer Stromquelle J ; 2 in Verbindung steht.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird in der Entladungsröhre 1 zwischen den Elektroden 2 und. 3
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schalteten Widerstand von 17.000 Ohm eine Spannungssehwankung von 17 Volt herbeigeführt wurde.
Wenn man die Stromstärke in dem Kreis, in den die zu bestrahlende Entladungsröhre eingeschaltet ist, gleichbleibend zu erhalten wünscht, so kann man in diesen Kreis eine gesättigte Zweielektrodenröhre einschalten. Bei Bestrahlung der Entladung wird eine Anzahl von den in metastabilem Zustand belindlichen Atomen in den Grundzustand zurückgebracht werden, ohne sich an dem Entladungsstrom beteiligt zu haben. Infolgedessen wird die zwischen den Elektroden der Entladungsröhre erzeugte Spannung grösser als bei unbestrahlter Entladung sein. Diese hohe Spannung verursacht dann wieder eine gleiche Stromstärke. Es wurde z.
B. bei einem gleichbleibend erhaltenen Entladungsstrom von 2 Milliampere eine Steigerung der Spannung zwischen den Elektroden von 60 Volt auf 85 Volt wahrgenommen.
Es ist ersichtlich, dass die Entladungsröhre 1 auch mit einem andern Gas als Neon oder mit einem Dampf. dessen Atome Moleküle) sich in metastabilem Zustande befinden können, gefüllt sein kann. Ferner
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ist es möglich, dem Gas oder Dampf, der in der Entladungsröhre 1 vorhanden ist, ein anderes geeignetes Gas oder'einen andern Dampf zuzusetzen. So kann z. B. der aus Neon bestehenden Füllung der Röhre 1 eine Menge von Helium zugesetzt werden, d. h. ein Gas, dessen Atome nicht durch metastabile Neonatome ionisiert werden können.
Es kann sich empfehlen, die Entladungsröhre mit einer Glühkathode zu versehen. In diesem Falle kann die Spannung zwischen den Elektroden viel kleiner gewählt werden, wodurch die Spannungsschwankungen relativ grösser sein werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient als Relais zum Ansprechen auf im Kreis der Entladungsröhre 7 auftretende Schwankungen. Die Erfindung lässt sich aber auch für viele andere Zwecke anwenden, z. B. zur Wiedergabe von auf Filmbändern aufgezeichneten Vorgängen. Wenn man z. B. ein Filmband, das mit hellen und dunklen Fleeken in Form von Morsezeichen versehen ist, auf drahtlosem Wege zu übermitteln wünscht, so kann dies mit Hilfe des Verfahrens gemäss der Erfindung erfolgen. Wenn z.
B. die Entladungsröhre 1 mit einem einen Spalt aufweisenden Schirm abgedeckt wird, so kann man den zu übermittelnde Film an diesem Spalt vorbeiführen, während der Teil des Filmbandes, der sich oberhalb des Spalts befindet, durch eine Lichtquelle belichtet wird, die Licht aussendet, das Frequenzen enthält, die durch die metastabilen Atome des in der Entladungsröhre 1 vorhandenen Gases absorbiert werden können. Die Belichtung der Entladungsröhre wird infolgedessen von der Durchlässigkeit des Teiles des Filmbandes abhängen, der sich oberhalb des Spaltes im Schirm befindet. Infolgedessen wird die Stärke des durch die Entladungsröhre 1 fliessenden Stromes entsprechend den auf dem Filmband festgelegten Zeichen variieren. Dieser schwankende Strom kann auf bekannte Weise übermittelt werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist eine mit Neon gefüllte Entladungsröhre 13 auf, die U-förmig ausgebildet ist. In jedem Schenkel ist ein Elektrodenpaar angeordnet. Zwischen den Elektroden 14 und 15 kann eine leuchtende Entladung erzeugt werden, welche die Entladungsstrecke zwischen den Elektroden 16 und 17 bestrahlen kann. Diese Elektroden sind mit einer Stromquelle 18 und einem Widerstand 19 verbunden, während parallel zu diesem Widerstand ein Voltmeter 20 geschaltet ist. Die Entladungsstreeke zwischen den Elektroden 16 und 17 stimmt mit der in Fig. 1 dargestellten Entladungsröhre 1 überein, während die in Fig. 1 dargestellte Entladungsröhre 7 ihr Äquivalent in der Entladungsstrecke zwischen den Elektroden 14 und 15 findet. Die Elektroden 15 und 17 können gegebenenfalls zusammenfallen.
Zwischen den beiden Schenkeln der Entladungsröhre 13 kann ein Filmband 21 bewegt werden, so dass die Intensität der Belichtung der Entladungsstrecke zwischen den Elektroden 16 und 17 von der Durchlässigkeit des Filmbandes abhängig ist. Infolgedessen wird auch die Spannung zwischen den Enden des Widerstandes 19 sehwanken.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spannung in einem elektrischen Kreis mittels Bestrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Entladungsröhre mit einer in einem reinen Gas oder Dampf (Hauptgas), dessen Atome (Moleküle) sich in metastabilem Zustand befinden können und dem ein Gas oder Dampf, dessen Atome (Moleküle) nicht durch metastabile Atome des Hauptgases ionisiert werden können, zugesetzt sein kann, auftretenden Entladung mit Licht bestrahlt wird, das Strahlen von Frequenzen enthält, die durch die metastabilen Atome (Moleküle) des Hauptgases absorbiert werden können, wobei die Intensität dieser Strahlen so gross ist, dass die Leitfähigkeit des Gases abnimmt.