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Dampf-oder gasgefiilltes Entladungsgefass mit Hchtbogcnartigcr Entladung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein dampf-oder gasgefülltes Entladungsgefäss mit Glühkathode und lichtbogenartiger Entladung.
Es sind bereits Entladungsgefässe bekannt, bei denen die gesamte Entladungsbahn einschliesslich der Elektroden durch eine zylindrische Steuerelektrode (Gitter) umgeben wird. Durch den Einbau einer Gitterquerplatte mit mehr oder weniger grosser Öffnung ist es bei diesen Entladungsgefässen möglich, die Lage und Form der Zündkennlinie gleichzeitig zu beeinflussen. Bei kleiner Gitteröffnung verläuft die Zündkennlinie im wesentlichen im Positiven, d. h. es sind zur Zündung positive Gitterspannungen erforderlich. Gleichzeitig ist der Durchgriff (Neigung der Zündkennlinie) klein. Macht man die Gitter- öffnungen gross, so kann man erreichen, dass die Zündkennlinie in dem Gebiet, das für die Anwendung in Betracht kommt, im Negativen liegt. Es sind dann negative Gitterspannungen zur Zündung erforderlich und der Durchgriff ist gross.
Im Fall der positiven Gitterspannungen ist die Entionisierung des Anodenraumes im allgemeinen gut, da grosse Gitterflächen zur Verfügung stehen. Nachteilig kann jedoch unter Umständen sein, dass wegen der positiven Gitterspannung ein grosser Elektroneneinstrom in das Gitter stattfindet, so dass verhältnismässig grosse Gitterströme zur Steuerung notwendig werden. Bei Entladungsgefässen mit negativen Gitterziindspannungen ist das letzte nicht der Fall : an Stelle dessen kann jedoch, da Anodenund Kathodenraum nicht gut voneinander getrennt sind, die Entionisierung schlecht sein, so dass die Zündkennlinie je nach der Belastung des Entladungsgefässes (dem Aussteuerungsgrad) sich ein wenig ändert.
Ein Ausgleich zwischen beiden Nachteilen in der Art, dass man mittlere Gitteröffnnngen wählt, ist nicht immer befriedigend, weil dann, wie aus der Arbeit von A. Glaser im Jahrbuch des Forschungsinstitutes der AEG, Band 3, Teil 1, Absatz 5, Seite 52 ff., bekannt ist, weitere störende Nebenerscheinungen auftreten, so dass die Zündkennlinie eigenartig gekrümmt verläuft.
Es sind ferner Entladungsgefässe bekannt, die mit zwei Hilfselektroden ausgerüstet sind, und bei denen die eigentliche Steuerelektrode verhältnismässig klein ausgebildet ist und von der zweiten Hilfselektrode kapazitiv und gegen Wärmestrahlung von den Hauptelektroden so abgeschirmt ist, dass die Entladung zusammengeschnürt wird und die Steuerelektrode nicht berührt. Da das Steuergitter in einem Raum geringer Trägerkonzentration liegt, bleiben die Gitterströme klein. Sie werden nicht von Wärmestrahlen und von abspritzender Kathodesubstanz getroffen, so dass die Gitteremission in vollkommenster Weise vermieden wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solchen Entladungsgefässen die Entionisierung giinstig zu beeinflussen und dabei trotzdem in der Wahl der Lage und Form der Zündkennlinie frei zu bleiben.
Gemäss der Erfindung werden bei Entladungsgefässen mit einem im Verhältnis zu den übrigen Elektroden klein ausgebildeten Steuergitter, das zwischen zwei elektrisch leitend verbundenen Hilfselektroden liegt, die Öffnungen der anodennahen Fläehenteile der Hilfselektroden wesentlich kleiner ausgebildet als die der kathodennahen Teile. Durch die grössere Ausbildung der kathodennahen Öffnungen wird der Durchgriff der Entladung nicht behindert. Anderseits bewirkt die kleinere Ausbildung der anodennahen Öffnungen eine rasche Entionisierung in diesem Raum. Durch die vorliegende Erfindung wird also eine Röhre erhalten, die bei grosser Sperrspannungsfestigkeit und grosser Leistung doch nur geringe Steuerleistungen benötigt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Entladungsgefässes gemäss der Erfindung zeigen Fig. 1 und 2 der Zeichnung. In Fig. 1 ist ein dampf- oder gasgefülltes Entladungsgefäss schematisch im Schnitt dargestellt. Das Glasgefäss ist mit 1 bezeichnet. Es enthält die Anode 2, die am oberen Ende eingeführt ist, und die grossflächige Hohlkathode 'J, die von einem Quetschfuss 4 getragen wird. Die Hilfselektrode 5 hat die Gestalt eines Zylinders und umgibt die gesamte Entladungsbahn einschliesslich der Hauptelektroden. Der Zylinder ist an Drähten 6 mittels einer Schelle 7 auf dem Kathodenquetschfuss 4 befestigt und erhält über die Zuführung 14 eine Spannung.
Er kann durch einen Ring 8 aus Isolierstoff, der gleichzeitig den Entladungsraum nach unten abschliesst, gegen die Kathode abgestützt sein.
Innerhalb des Zylinders befinden sieh zwischen Anode und Kathode zwei Querplatten 9 und 10, von
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an einer geeigneten Stelle aus dem Entladungsgefäss herausgeführt wird. Es kann unter Unständen aus Gründen der Herstellung vorteilhaft sein, diese Durelhselhmelzung nicht, wie im Beispiel der Fig. 1, seitlich am Glaskolben anzubringen, sondern die Zuführung kann auch beispielsweise zum Kathoden-
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besonders kurz gemacht werden kann.
Fig. 2 zeigt die Lage der Öffnungen der Querplatte in einer Ansieht von oben. Die kleineren Öffnungen der oberen Querplatte sind mit 11 bezeichnet. Der Rand der Öffnung der unteren
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ziindet und dass dadurch geringe Schwankungen in der Zündspannung auftreten, ist es vorteilhaft, bei beiden Querplatten nur je eine Öffnung vorzusehen, von denen dann eine kleiner als die andere ist. Anderseits kann es auch vorteilhaft sein, die Öffnungen in den Querplatten gleich gross auszuführen und die eine mit Drahtgaze zu verdecken, um derart die Entladungsbahn nicht allzusehr einzuengen, anderseits aber eine sehr gute Entionisierung zu erzielen.
Die Erfindung ist nicht auf Entladungsgefässe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschrankt, sondern ist ebenso auf Entladungsgefässe anwendbar, bei denen beispielsweise eine glockenförmige Anode den oberen Teil der Hilfselektrode oder die gesamte Hilfselektrode umschliesst. Diese Form der Entladungsgefässe eignet sich besonders für den Betrieb bei hohen Spannungen. Die Erfindung ist ferner anwendbar bei Entladungsgefässen mit konzentrischen Elektrodenaufbau, bei denen also Anode, Hilfselektrode und Steuergitter als konzentrische Zylinder die koaxial angeordnete Anode umgeben.
Diese Form eignet sich wegen ihres einfachen Elektrodenaufbaues besonders für Relaisröhren, die mit einer verhältnismässig kleinen Kathode ausgerüstet sind, so dass die Wärmeabstrahlung der Kathode auf die Konstruktion keine ausschlaggebende. Bedeutung hat.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gittergesteuertes, dampf- oder gasgefülltes Entladungsgefäss mit liehtbogenartiger Entladung mit einem im Verhältnis zu den übrigen Elektroden klein ausgebildeten Steuergitter, das zwischen zwei elektrisch leitend verbundenen Hilfselektroden liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen der anodennahen Hilfselektrodenflchenteile (#) wesentlich kleiner sind als die der kathodennahen Teile (10).