AT142104B - Gasentladungsventil mit Metalldampffüllung. - Google Patents

Description

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    Gasentladungsventil   mit   Metalldampffüllung.   



   Bei der Untersuchung der Spannungsfestigkeit von Gasentladungsgefässen fand man, dass die Länge der Gasentladungsstrecke nur von sehr geringem Einfluss auf die Rückzündungssicherheit ist. 



   Es ergibt sich bei   Versuchsgefässen   nach Fig. 1, dass bei gleichem Gaszustand die Spannungsfestigkeit des Armes a nahezu gleich ist der des doppelt so langen Armes   b.   Durch sehr vorsichtiges Evakuieren und   peinliche Berücksichtigung alter   für die Fernhaltung von Fremdgasen notwendigen Massnahmen wurde diese Grenze mit zirka 20 kV Gleichspannung gefunden. Messungen mit Sonden an der Gasentladungsstrecke in der Sperrphase ergaben die in Fig. 2 angegebene Potentialverteilung. 



     . Hier   ist auf der Abszisse als laufende Koordinate die Länge der Gasentladungsstrecke, ausgehend von der Anode und als Ordinate das Potential gegenüber der Kathode angegeben. Man ersieht daraus, dass unmittelbar an der Anode nahezu der gesamte Potentialunterschied der Sperrphase liegt, während die Gasstrecke nur minimal daran beteiligt ist. 



   Die heutige Entwicklung der Hochspannungstechnik verlangt nun noch wesentlich höhere
Gleichspannungen als die angegebene und veranlasste viele Versuche zur Erhöhung der Spannungshaltigkeit. Aus dem vorangeführten prinzipiellen Potentialverlauf in der Sperrphase ergab sich als naheliegend der Gedanke, die Spannungshaltigkeit dadurch zu erhöhen, dass das Potential der Gasentladungsstrecke zwangläufig gestaffelt wird. Die einer derartigen Staffelung zugrundeliegende Schaltung zeigt Fig. 3 schematisch. 



   Hier ist G ein Gasentladungsventil mit der Kathode K und einer Anode A. R ist ein zwischen Anode und Kathode geschalteter Widerstand, an dessen Mitte die   Hilfskathode   H in Form eines Spannungsteilers geschaltet ist. 



   Die für eine derartige Anordnung zu erwartende Potentialverteilung in der Sperrphase ist im Diagramm Fig. 4 dargestellt. E ist die gesamte Potentialdifferenz, die in der Sperrphase zu bewältigen
E ist. An der Hilfselektrode   H   sollte entsprechend dem Widerstand R das Potential-Punkt P des Diagrammes-liegen. Die Potentialverteilung in diesem Bereich wäre dann nach Analogie von Fig. 2 nach dem strichpunktierten Linienzug anzunehmen. 



   Eine derartige Spannungsverteilung lässt sich unter gleichzeitiger   Berücksichtigung   von eventuell erforderlichen Nebenumständen, wie richtige Distanz, Druck und Temperatur tatsächlich erreichen, und so war es möglich, ungesteuerte Entladungsgefässe auch für höhere Spannungen herzustellen. 



   Eine Steuerung dieser Gefässe ist nun nicht ohne weiteres möglich, denn für die Durchführbarkeit der Steuerung sind nicht die Verhältnisse in der Sperrphase, sondern vor allem in dem Zeitraum unmittelbar 
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 liegenden Hilfselektrode auftritt. Es wäre nun naheliegend zu versuchen, die Hilfselektroden, die zur Spannungsverteilung dienen, dann auch zur Steuerung heranzuziehen. 



   Dies ist jedoch nicht möglich, da das Steuergitter während der genannten Periode gegenüber der Kathode negatives Potential aufzuweisen hat, um die Entladung zu verhindern. Solange die Hilfselektrode in ihrer Verbindung mit der Anode steht, kann aber ihr Potential nicht negativ gegenüber der Kathode werden. Wenn man   jedoeh die Ifselektróde von   der Anode trennt und gegen die Kathode 

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 unter Beibehaltung der Potentialverteilung   durchzuführen.   Eine derartige Anordnung zeigt Fig. 6 für eine Hilfselektrode und ein Steuergitter. Die zugehörige   Pote'ntialverteilung   ist aus Fig. 7 ersichtlich. 



   Solange das Steuergitter gegenüber der Kathode negativ ist, bleibt die Entladung gesperrt, die negative
Spannung des Steuergitter braucht jedoch nur so gross zu sein, als es der Spannungsstufe zwischen
Kathode und Hilfselektrode entspricht, so dass also keine übermässige Spannungsbeanspruchung des
Ventiles entsteht. 



   Statt das Steuergitter zwischen Hilfselektrode und Kathode anzuordnen, kann man das Steuergitter auch zwischen Hilfselektrode und Anode setzen. Auch in diesem Fall bleibt die Entladungsstrecke gesperrt, sofern nur das Potential des Steuergitter negativ gegen die Hilfselektrode ist. Die Spannung zwischen Steuergitter und Hilfselektrode entspricht wieder nur der Spannungsstufe zwischen Hilfs- elektrode und Anode. 



   In gleicher Weise ist es bei Anordnung von   mehreren Hilfselektroden möglich,   das Steuergitter zwischen zwei beliebige Hilfselektroden zu legen. Endlich kann man bei mehreren Hilfselektroden zur
Erhöhung der Steuersicherheit auch gleichzeitig mehrere Steuergitter anordnen, wobei dann das Potential jedes Steuergitter in bezug auf die benachbarte Hilfselektrode festzulegen ist, wie dies Fig. 8 zeigt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1.   Gasentladungsventil mit Metalldampffüllung   und mit zur Potentialverteilung dienenden Hilfs- elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Steuergitter vorgesehen sind, welche die
Entladung vor den zur Potentialverteilung dienenden Hilfselektroden steuern und deren Potential gegen- über der Kathode bzw. gegenüber den benachbarten Hilfselektroden willkürlich verändert werden kann.

Claims (1)

1. 2. Gasentladungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergitter in un- mittelbarer Nähe der letzten Potentialverteiinngselektrode vorgesehen ist.

   3. Gasentladungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergitter innerhalb der Potentialverteilungseinrichtung vorgesehen ist.

   4. Gasentladungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Steuergitter der in den Ansprüchen 2 oder 3 angegebenen Art kombiniert sind.

   5. Gasentladungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentiale der einzelnen Steuergitter wie die der Potentialverteilungskörper gegeneinander gestaffelt sind. EMI2.2