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Glimmentladungsröhre mit kalter, nicht aktivierter Kathode und Vorrichtung mit einer solchen Glimment1adungsröhre
Die Erfindung bezieht sich auf eine Glimmentladungsröhre mit kalter, nicht aktivierter Kathode, mit einer ZUndanode in der Nähe der Kathode und mit einem Schirm, der einen grossen Teil der Anode derart umgibt, dass nur ein Teil der Kathodenoberfläche mittels gerader Linien, die den Anodenschirm nicht schneiden, mit der Anode verbindbar ist, während solche Linien überhaupt nicht zwischen der Anode und dem Teil der Kathode, an dem die Hilfsentladung angreift, oder zwischen der Anode und der Zündanode ziehbar sind. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine für eine solche Glimmentladungsröhre be- stimmte Vorrichtung.
Es sind bereits Glimmentladungsröhren bekannt, bei denen der Anodenschirm über einen hochohmi- gen Widerstand mit der Kathode verbunden ist und bei denen infolge des geringen Abstandes zwischen dem Anodenschirm und der Anode, der dabei nur wenige Vielfache der freien Weglänge der Elektronen im Füllgas der Röhre beträgt, eine nur sehr schwache, zur Beseitigung von Zündverzögerungen hinkel- chende Entladung zwischen der Anode und dem Schirm auftreten kann. Da der Anodenschirm mit der Kathode verbunden ist, ist eine solche Röhre für Wechselspannung zwischen den Hauptelektroden nicht geeignet.
Es sind auch Röhren bekannt, bei denen der Anodenschirm nicht an ein konstantes Potential gelegt ist und bei denen Massnahmen getroffen sind, Ableitungsströme zum Anodenschirm zu vermeiden z. B. indem das Auìdampìen von leitenden Schichten auf dem den Schirm tragenden Isolator verhütet wird.
Solche Röhren sind für Wechselspannung zwischen den Hauptelektroden geeignet. Um eine hinreichende Spannungsstabilität der Röhre In der Vorwärtsrichtung zu erzielen, ist die Röhre mit einer Hilfsanode versehen, die in einen von der Anode abgekehrten durchgedrückten Rand einer Öffnung in der Kathode reicht. Eine hinreichende Empfindlichkeit in der Durchlassrichtung ist dann nur mit einer negativen Spannung an der Zündanode erzielbar.
Qm aber eine negative Spannung für die Zündanode dem Netz entnehmen zu können, muss ein Transformator zwischengeschaltet werden.
Die Erfindung bezweckt, eine Glimmentladungsröhre zu schaffen, in der unbedenklich normale Netzspannungen mit den darin auftretenden Spannungsänderungen zwischen der Anode und der Kathode verwendbar sind und demnach eine hinreichende Empfindlichkeit für die Zündung mittels einer positiven Zündanode erzielt werden kann.
Gemäss der Erfindung ist bei einer Glimmentladungsröhre mit kalter, nicht aktivierter Kathode, mit einer Zündanode in der Nähe der Kathode und mit einem Schirm, der einen grossen Teil der Anode derart umgibt, dass nur ein Teil der Kathodenoberfläche mittels gerader Linien, die den Anodenschirm nicht schneiden, mit der Anode verbindbar ist, während solche Linien überhaupt nicht zwischen der Anode und dem Teil der Kathode, an dem die Hilfsentladung angreift oder zwischen der Anode und der Zündanode ziehbar sind, ausserhalb des Anodenschirmes eine zweite Schirmelektrode vorhanden und weist wenigstens einer der beiden Schirme einen zum andern Schirm gerichteten an sich bekannten Vorsprung auf.
Die Hilfsentladung zwischen den beiden Schirmen erfolgt dann vorzugsweise an derjenigen Seite des Anodenschirmes, welche von der Öffnung zum Durchlass der Hauptentladung möglichst weit entfernt ist.
Die Vorrichtung, in der die Glimmentladungsröhre nach der Erfindung zur Anwendung kommt, ist
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dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenschirm über einen hochohmigen Widerstand mit der Anodenleitung und der andere Schirm über einen hochohmigen Widerstand mit der Kathodenleitung verbunden ist, und dass bei der Betriebswechselspannung zwischen den Hauptelektroden eine schwache Entladung zwischen den beiden Schirmen in einem solchen Abstand von der Hauptentladungsstrecke auftritt. dass eine Zündverzögerung in der Entladungsstrecke zwischen der Zündanode und der Kathode verhindert wird, wobei jedoch keine Zündspannungsverm1nderungen in der Hauptentladungsstrecke in einer der beiden Richtungen auftreten.
Infolge der hochohmigen Widerstände, über welche die Schirme an die Hauptelektroden gelegt sind. und der zwischen den beiden Schirmen auftretenden Hilfsentladung wird in der Röhre eine Spannungsverteilung'herbeigeführt, welche zur Spannungsstabilität der Röhre beiträgt.
Die Glimmentladungsröhre nach der Erfindung lässt sich auch mit Spannungen, die wesentlich über oder unter der Betriebsspannung liegen, noch einwandfrei steuern.
Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Fig. l zeigt einen Axialschnitt durch den Kolben einer Entladungsröhre mit einer Seitenansicht der i Elektroden, Fig. 2 ist eine Draufsicht der Elektroden, die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Schnitte gemäss den Linien 111-111 und IV-IV von Fig. 2 und Fig. 5 zeigt eine einfache Schaltung.
In den Fig. 1-4 bezeichnet 1 den Röhrenboden, mit dem der Kolben 2 verschmolzen ist. Die Kathode 3 besteht aus einem geknickten Molybdänblech, welches auf drei Halterungsdrähten befestigt ist. Die aus Nickel bestehende Anode 4 ist drahtförmig und wird vom Anodenschirm 5 umgeben. Die Kathode 3 ) hat einen scharf zugespitzten Vorsprung 6, dem gegenüber sich die aus Molybdänstreifen bestehende Zündanode 7 befindet. Der Anodenschirm 5 ist von einem. geknickten Schirm 8 (Kathodenschirm) umgeben, der ebenso wie der Anodenschirm 5 aus Nickel besteht. Der Schirm 8 trägt einen. Vorsprung 9, der bis auf einen Abstand von 0,5 mm zum Anodenschirm reicht. Der Abstand zwischen der Zündanode7und
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isprungs 6 ist deutlich aus Fig. 3 ersichtlich. Die gegenseitige Anordnung des Vorsprungs 9 und des Anoden- schirms ist aus Fig. 4 ersichtlich.
Die Röhre ist mit Neongas mit einem Druck von 85 mm Quecksilber- säule gefüllt. Zur Vermeidung von Verzögerungen beim Zünden der Hilfsentladung zwischen dem Vor- sprung 9 und dem Anodenschirm 5 ist auf einem der Flügel des Schirms 8 eine geringe Menge feines Ti- tanpulver 10 angebracht, in dem das radioaktive Material Tritium in einer Menge von etwa 1 uC absor- biert ist. Ein Nickelpol 11 dient als Anode zum Zerstäuben der Spitze 6 und der Hilfsanode 7.
In Fig. 5 bezeichnet 12 die Röhre, 13 die Kathode, 14 die Anode, 15 den Anodenschirm, 18 den
Kathodenschirm, 16 die vorspringende Spitze der Kathode und 17 die Zündanode. Der Kathodenschirm 18 ist über einen Widerstand 19 von 10 Megohm mit der Kathodenzuleitung und der Anodenschirm 15 ist
Ober einen Widerstand 20 von gleichfalls 10 Megohm mit der Anodenleitung verbunden. Die Röhre wird aus einer Wechselspannungsquelle 21 von 220 V gespeist.
Von der Anodenleitung ist über ein empfindliches Element 22 die Verbindung mit der Zündanode 17 abgezweigt, in der sich ein Widerstand 23 befindet, der über einen Kondensator 24 noch mit der Kathode verbunden ist. Das empfindliche Element 22 besteht aus einem Photowiderstand aus Kadmiumsulfid. Der
Photowiderstand hat ohne Bestrahlung mit Licht einen sehr hohen Widerstand und bei Bestrahlung einen niedrigen Widerstand. Fällt nun Licht auf den Widerstand 22, so gelangt an die Zündanode 17 in der po- sitiven Phase soviel Spannung, dass die Hilfsentladung und demnach die Hauptentladung in der Röhre 12 gezündet wird. Das Relais 25 wird dann erregt und schliesst die Kontakte 26.
Die Zündung der Röhre 12 erfolgt noch bei Steuerung durch die Hilfsanode bei einer Wechselspannung von 175 V der Wechselspan- nungsquelle 21, während bei 275 V ohne Steuerspannung an der Hilfsanode 17 noch keine Zündung auf- tritt.
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