Mit kleinen Signalspannungen steuerbare Glimmentladungs-Zahlenanzeigeröhre In elektrischen und elektronischen Apparaten und Instrumenten werden vielfach Glimmentladungs-Zah- lenanzeigeröhren verwendet. Die die ganze Fensteröff nung ausfüllenden zahlenförmigen Elektroden der bis her bekannten Zahlenanzeigeröhren sind isoliert vonein ander angeordnet.
Auf Einwirkung der an die Anoden platte angelegten positiven, sowie an die eine zahlen- förmige Kathode angelegten negativen Spannung ent steht auf der Fläche der zahlenförmigen Elektrode eine Glimmentladung, wenn die Elektroden in eine mit Edel gas unter vermindertem Druck gefüllte Glasglocke ein geschlossen sind. Diese Glimmentladung, die die Form der zahlenförmigen Kathode aufweist, wird -durch ein Endfenster oder durch ein Seitenfenster der Glasglocke sichtbar.
Bei den bekannten Zahlenanzeigeröhren ist zur Er zeugung der Glimmentladung meistens eine Spannung in der Grössenordnung von 100 bis 200 V nötig; daher ist in elektronischen Instrumenten oder Impulszählein- richtungen, wo das Steuersignal meistens bloss einige Volt beträgt, vor jeder Elektrode für einen, insgesamt also für zehn Verstärker zu sorgen. Diese zusätzlichen Einrichtungen sind kostspielig und haben einen grossen Raumbedarf, daher schränken sie die Anwendung der Glimmentladungs-Zahlenanzeigeröhren ein.
Es sind auch Zahlenanzeigeröhren mit mehreren Anoden bekannt. Bei diesen Röhren ist über jeder zah- lenförmigen Kathode eine auf positivem Potential be findliche gitterförmige Anode angeordnet, zwischen der Anode und der Kathode ist eine besonders ausgeführte, mit der Anode auf gemeinsamem Potential gehaltene Hilfsanode angeordnet.
Zwischen einer der zahlenförmigen Kathoden und der zugehörigen Anode entsteht eine Glimmentladung, wenn die Spannung der dazwischenliegenden Hilfsanode um 10 bis 15 V erhöht wird.
Bei dieser Anordnung decken sich die in insgesamt dreissig Schichten angeordneten verschiedenen Anoden gagens.elfig, und demzufolge erscheinen die Formen der Zahlen nicht ungestört. Die Ablesung der Zahlen wird dadurch erschwert, dass die Entfernung zwischen der ersten und der am weitesten entfernt liegenden zahlen- förmigen Kathode, wegen der grossen Zahl der dazwi schenliegenden Elektroden, stark erhöht werden musste.
Die in verschiedenen Ebenen aufleuchtenden und ver schiedenartig überdeckten Zahlen erscheinen manchmal gestört und bei der Ablesung mehrerer Zahlen ergeben sie kein einheitliches Bild.
Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung ist, dass die Masshaltung der vielen voneinander in kleiner Ent fernung angebrachten Elektrodensysteme bei der Ferti gung der Röhren nur schwer zu bewerkstelligen ist. Ausserdem beeinflusst -die Änderung der Entfernungen der schichtweise angeordneten Elektroden die Betriebs eigenschaften und die Brauchbarkeit der Röhre. Die Röhre ist sehr empfindlich gegen Erschütterungen, auf Wärmeeinwirkungen und auf während des Betriebes unvermeidliche Abmessungsänderungen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vervoll kommnung der Zahlenanzeigeröhre. Es wird daher eine mit kleinen Signalspannungen steuerbare Glimmentla- dungs-Zahlenanzeigeröhre vorgeschlagen, bei der die zur Anzeige dienenden Kathoden auf einer zu ihnen senk rechten Achse hintereinander angeordnet sind, bei der zwischen den einzelnen Kathoden und der Anode Steuer elektroden angeordnet sind und bei der zwischen den einzelnen Kathoden metallische Abstandhalter angeord net sind, wobei die Steuerelektroden getrennte An schlüsse und die Kathoden miteinander elektrisch ver bunden sind und einen gemeinsamen Anschluss auf weisen.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sämtlichen Kathoden eine einzige Anode zugeordnet ist und jede der Kathoden einen Fortsatz aufweist, der näher an der Anode liegt als irgend ein anderer Punkt der Kathode, wobei wenigstens ein Teil dieses Fortsatzes aus Molyb- dän besteht, dass die Steuerelektroden im Raum zwi schen dem Fortsatz und der Anode angeordnet sind oder dort hineinragen, ferner, dass die Abstandhalter zwischen den Kathoden aus einer Metallsorte angefer tigt sind,
deren Elektronenaustrittsarbeit grösser ist als diejenige des die Zahlen bildenden Metalles und schliess- lich, dass diese Abstandhalter mit jeweils den beiden be nachbarten Kathoden in metallischer Berührung stehen.
Das Elektrodensystem kann in eine unter verrin gertem Druck mit einer Edelgasmischung gefüllte und mit metallischen Durchführungen versehene Glasglocke eingesperrt sein. Wird an die Anode eine periodisch unterbrochene positive Spannung, die niedriger als die Zündspannung ist, und an die gemeinsame Kathoden- gruppe eine negative Spannung angelegt, und wird die Spannung einer der, über einen hochohmigen Wider stand auf positivem Potential gehaltenen, Steuerelek troden über die Zündspannung erhöht,
so entsteht zwi schen der Steuerelektrode und dem mit Molybdän- spitze versehenen Fortsatz der zahlenförmigen Kathode eine schwache Glimmentladung. In dem vorionisierten Raum zwischen der Anode und der Kathode entsteht jetzt auch eine auf die ganze Kathodenfläche sich aus breitende Glimmentladung.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anhand der beigelegten Abbildungen veran schaulicht.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Zahlenanzeigeröhre Fig.2 stellt eine zahlenförmige Kathode dar mit dem dazugehörigen Fortsatz mit Molybdänspitze, mit der Steuerelektrode und der in der Nähe befindlichen Anode.
Fig. 3 veranschaulicht eine mit Spaltlinien versehene Kathode mit der Form der Zahl entsprechend aktivier tem Rand, mit dem zusammenhängenden Fortsatz mit Molybdänspitze, mit der dazugehörigen Steuerelektrode und der Anode.
Die hintereinander angeordneten zahlenförmigen Kathoden 1 sind aus einem Metall mit kleiner Aus- trittsarbeit der Elektronen, z. B. Aluminium, hergestellt. Die zahlenförmigen Kathoden sind untereinander mit einem Metall grösserer Austrittssarbeit der Elektronen, zweckmässig mit aus Nickel bestehenden Scheiben 2 ver bunden. Diese Metallscheiben sichern gleichzeitig die Entfernungen zwischen den Kathoden.
Die miteinander metallisch verbundenen zahlenförmigen Kathoden 1 sind gemeinsam an die Glasscheibendurchführung 4 ange schlossen. Die die zahlenförmigen Kathoden umschlies- sende oder von diesen angeordnete und von den Ka thoden isolierte Anode 3 hat eine besondere Durch führung.
Auf Fig.2 ist eine zahlenförmige Kathode 1 in Draufsicht dargestellt. Ein Fortsatz einer jeden zahlen- förmigen Kathode nähert sich .der oder umschliesst die zugehörige Steuerelektrode 5. Jede hat eine besondere Durchführung.
Der die Steuerelektrode annähernde oder diese um- schliessende Kathodenfortsatz besitzt an der Oberfläche in der Nähe der Steuerelektrode einen Molybdänüber- zug 6 oder beisteht aus Molybdän. Zwischen dem Katho- denfartsatz mit Molybdänspitze und der Steuerelektrode 5 wird die Isolierung durch einen Luftspalt ereicht.
An die zahlenförmige Kathode 1 ist über einen Strombe- grenzungswiderstand eine unterbrochene negative, an die Anode 3 und über einen Widerstand an die Steuer elektrode eine kleinere positive Spannung als die Zünd spannung anzulegen. Wird die Spannung einer der Steuer elektroden um einige Volt über die Zündspannung er höht, so entsteht zwischen der Steuerelektrode 5 und der Molybdänspitze des zugehörigen Elektrodenfort- satzes eine schwache Entladung.
Durch diese Entladung wird der Raum zwischen der zahlenförmigen Kathode 1 und der Anode 3 vorionisiert. Der Schwellenwert der Zündspannung wird abgesenkt, und es entsteht eine Glimmentladung auch im Raum zwischen der Anode 3 und der zu der Steuerelektrode 5 gehörigen zahlenför- migen Kathode 1.
Der Kathodenfleck wird auf die in folge des Steuerzeichens auf einem höheren positiven Potential gehaltene und zur Steuerelektrode 5 gehörende zahlenförmige Kathode 1 begrenzt, da diese mit den übrigen zahlenförmigen Kathoden mit einem Metall hö herer Austrittsarbeit verbunden ist. Die hintereinander angeordneten Kathoden 1 können auch aus einem Me tall mit gleicher Austrittsarbeit als das Material der metallischen Abstandshalter sein, doch müssen in diesem Fall die von dem Fenster der Röhre aus sichtbaren Ka thodenflächen mit einem Metall überzogen sein, dessen Austrittsarbeit kleiner als diejenige der Metallscheiben 2 ist.
Eine andere Ausführungsform der Zahlenanzeige röhre ist die mit Spaltlinienkathoden versehene Zahlen anzeigeröhre. Der Aufbau sowie die Wirkungsweise die ser Röhre ist dieselbe wie die der vorher beschriebenen, jedoch sind statt den zahlenförmigen Kathoden 1 die auf Fig. 3 sichtbaren schildförmigen Kathoden angeordnet. Die Austrittsarbeit dieser ist gleich der der Abstands- hälter'- Auf den schildförmigen Kathoden sind den Zah lenkombinationen 0-9 entsprechend die Spaltlinien 7 ausgeschnitten.
Die Ränder 8 der untereinander ange ordneten Spaltlinien sind der Form der Zahlen ent sprechend mit einem Metall kleinerer Austrittsarbeit überzogen. Aus dem gleichen Material wie die überzüge sind auch die mit den Spaltlinien zusammenhängenden und die Steuerelektroden annähernden, in Molybdän endenden Fortsätze angefertig. Die vor den Kathoden angeordnete Anode 3 hat ebenfalls eine schildartige Ausbildung und ist mit den Kathodenschildern überein stimmend mit Spaltlinien versehen.
Die Glimmentladung entsteht durch die Spaltlinien zwischen der aktiven Fläche des auserwählten Katho denrandes und der Anode. Das Licht der Entladung er füllt die die Zahlenform bildende Spalte; somit sind die intensiv leuchtenden Linien der Zahl sichtbar, oder es wird ein vor der Anode befindlicher, auf einem durch sichtigen Schirm mit den Spaltlinien übereinstimmender Phosphorüberzug erregt, und die leuchtenden, mit die sem in derselben Ebene liegenden Flecke derselben bil den die Zahlen.
Der Vorteil der vorgeschlagenen, mit kleinen Signal spannungen steuerbaren Zahlenanzeigeröhre ist, dass bei seiner Anwendung die bisher unter Verwendung von Hochspannungs-Schaltinansis@toren, Elektronenröhren oder elektromagnetischen Relais aufgebauten Hilfs- stromkreise überflüssig werden,
weshalb die Zahlen- anzeigeröhre in Anlagen kleiner Abmessungen oder in solche Instrumente eingebaut werden kann, wo wegen des Stromverbrauches der Hilfsstromkreise die Zahlenanzei geröhren nicht verwendet werden konnten.
Die Zahlen snid ungestört ablesbar, der konstruktive Aufbau er möglicht die serienmässige Herstellung der vorgeschla genen Glimmentladungs-Zahlenanzeigeröhre mit glei chen Kennwerten.