DE1029942B

DE1029942B - Electrostatically controlled gas-filled arc discharge arrangement

Info

Publication number: DE1029942B
Application number: DEB38881A
Authority: DE
Inventors: Henry De Boyne Knight; Norman Robert Mccormick
Original assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Current assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Priority date: 1955-01-27
Filing date: 1956-01-26
Publication date: 1958-05-14
Also published as: FR1145426A

Description

Die Steuerelektrode von gasgefüllten elektrischen Entladungsgeräten kann bekanntlich so ausgebildet werden, daß sie den Übergang einer Entladung zwischen einer Glühkathode und einer Anode verhindert, obwohl die Anode positives Potential hat; sie verliert jedoch die Kontrolle über die Entladung, nachdem diese einmal gezündet hat, mit Ausnahme besonderer, in der heutigen Technik nicht üblicher Bedingungen.As is known, the control electrode of gas-filled electrical discharge devices can be designed in this way that it prevents the transition of a discharge between a hot cathode and an anode, although the anode has positive potential; however, she loses control of the discharge, after this has ignited once, with the exception of special ones, not common in today's technology Conditions.

Es ist bekannt, die Bahn des Entladungsbogens zwischen einer erhitzten Kathode und der Anode mit einer Steuerelektrode von der Form eines Zylinders z\i umgeben, der sich an seinen Enden über die Kathode und die Elektronen emittierenden Teile der Kathode hinaus erstreckt und der durch eine ringförmige Sperrplatte, welche sich von dem Zylinder nach innen erstreckt, in der Nähe der Anode eine Öffnung definiert, durch die der Bogen hindurchtreten kann.It is known to use the path of the discharge arc between a heated cathode and the anode a control electrode surrounded by the shape of a cylinder z \ i, which extends at its ends over the Cathode and the electron-emitting parts of the cathode extends beyond and through an annular A barrier plate, which extends inwardly from the cylinder, near the anode Defined opening through which the arch can pass.

Die Entladung kann durch eine geeignete Potentialänderung gezündet werden, die weiterhin als Zündimpuls bezeichnet ist und an die Steuerelektrode angelegt wird. Es ist bekannt, daß die Verzögerung zwischen dem Anlegen des Zündimpulses und der Ausbildung des Bogens zwischen Kathode und Anode durch Erzeugung einer Vorentladung in dem Raum zwischen der Steuerelektrode und der Kathode vermindert werden kann; dabei besteht die Vorentladung schon vor dem Zeitpunkt des Anlegens des Zündimpulses und wird wenigstens während der Dauer desselben aufrechterhalten.The discharge can be ignited by a suitable change in potential, which continues as an ignition pulse and is applied to the control electrode. It is known that the delay between the application of the ignition pulse and the formation of the arc between the cathode and anode by creating a pre-discharge in the space between the control electrode and the cathode can be; the pre-discharge already exists before the ignition pulse is applied and is maintained at least for the duration of it.

Man hat auch zur Erleichterung der Zündung bei einer sehr engen Öffnung der Sperrplatte eine langgestreckte Elektrode mit einem in den Zylinder eingesetzten Gitter verbunden und bis in die Nähe der abgeschirmten Kathode geführt; man erreichte hierdurch keine wesentliche Verkürzung des Zündverzuges. An elongated opening is also used to facilitate ignition when the opening of the locking plate is very narrow Electrode connected to a grid inserted in the cylinder and up to the vicinity of the shielded cathode led; this did not result in any significant shortening of the ignition delay.

Ferner ist es bekannt, in der Nähe der Öffnung der Sperrplatte eine von dem Zylinder isolierte Hilfselektrode vorzusehen, welche eine bezüglich der Phase von der an dem Zylinder und an der Anode anliegenden Wechselspannung abweichende Phase aufwies, so daß der Zylinder und die Hilfselektrode gemeinsam den Übergang des Bogens von der Kathode zur Anode steuern. Die Abmessungen der Öffnung und die Potentiale der der Öffnung benachbarten Leiter mußten dann bestimmend für die Steuercharakteristik bei gegebenen Elektrodenabständen, vorgegebener Kathodenergiebigkeit und Natur und Druck der Gasfüllung sein.It is also known to have an auxiliary electrode insulated from the cylinder in the vicinity of the opening of the blocking plate to provide which one with respect to the phase of that applied to the cylinder and to the anode AC voltage showed a different phase, so that the cylinder and the auxiliary electrode together control the transition of the arc from cathode to anode. The dimensions of the opening and the Potentials of the conductors adjacent to the opening then had to determine the control characteristic given the electrode spacing, the given cathode yield and the nature and pressure of the gas filling be.

Bei einer elektrostatisch gesteuerten Lichtbogenentladungsanordnung, welche in einer evakuierten Hülle ein einen Lichtbogen unterhaltendes Medium, Elektrostatisch gesteuerte gasgefüllte
LichtbogenentladungsanordnungIn the case of an electrostatically controlled arc discharge arrangement, which contains an electrostatically controlled gas-filled medium that maintains an arc in an evacuated envelope
Arc discharge assembly

Anmelder:Applicant:

The British Thomson-Houston
Company Limited, LondonThe British Thomson-Houston
Company Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7Representative: Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
Frankfurt / M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Januar 1956Claimed priority:
Great Britain January 27, 1956

Henry de Boyne Knight
und Norman Robert McCormick,Henry de Boyne Knight
and Norman Robert McCormick,

Rugby (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt wordenRugby (Great Britain),
have been named as inventors

eine Anode und eine Elektronen emittierende Kathode, zwischen denen der Lichtbogen übergeht, aufweist, wobei die Bogenentladung durch eine Steueranordnung steuerbar ist, welche einen den Lichtbogenweg umfassenden und an seinen Enden über die Anode und den emittierenden Teil der Kathode hinausragenden Zylinder enthält, welcher mittels einer ringförmigen Sperrplatte, die sich von dem Zylinder aus nach innen erstreckt, eine Öffnung in der Nähe der Anode für den Durchtritt des Bogens definiert, und wobei in der Nähe der Öffnung eine von dem Zylinder isolierte Hilfselektrode vorgesehen ist, an welche ein hinsichtlich der Phase von dem Potential des Zylinders und von einem an die Anode angelegten Wechselspannungspotential verschiedenes Potential angelegt werden kann, so daß die Hilfselektrode und der Zylinder gemeinsam den Durchtritt des Bogens zwischen Kathode und Anode beeinflussen, ist gemäß der Erfindung die Hilfselektrode in der Form eines scheibenförmigen Teiles koaxial zu der Öffnung angeordnet, so daß sie den Lichtbogen durch einen ring·" förmigen Spalt treten läßt, liegt das scheibenförmige Element mit einem Teil in der Ebene der Sperrplatte, und ein Teil größeren Durchmessers hiervon ist in der Richtung der Kathode verschoben, so daß der Lichtbogen gezwungen wird, zum Erreichen deran anode and an electron-emitting cathode between which the arc passes, wherein the arc discharge is controllable by a control arrangement which controls the arc path comprehensive and protruding at its ends over the anode and the emitting part of the cathode Includes cylinder, which by means of an annular locking plate extending from the cylinder extends inwardly, defines an opening near the anode for the arc to pass through, and wherein in the vicinity of the opening an auxiliary electrode insulated from the cylinder is provided to which a in terms of phase from the potential of the cylinder and from an alternating voltage potential applied to the anode different potential can be applied so that the auxiliary electrode and the cylinder jointly allow the passage of the arc affect between cathode and anode, according to the invention, the auxiliary electrode is in the form of a disc-shaped part arranged coaxially to the opening, so that they the arc through a ring " shaped gap can occur, the disc-shaped element lies with a part in the plane of the locking plate, and a larger diameter part thereof is shifted in the direction of the cathode so that the Arc is forced to reach the

809 510/398809 510/398

Anode einen sinusartigen Weg zu beschreiben, wobei das Anlegen eines früher als das am Zylinder an der Hilfselektrode erscheinende Potential eine Vorentladung von der Kathode zur Folge hat, welche als Vorläufer der Hauptentladung zur Anode gezündet wird, um dadurch die Auslösung des Bogens zur Anode zu erleichtern, wenn der Zylinder auf dem zur Auslösung des Bogens bestimmten Potential liegt.To describe a sinusoidal path, the application of one earlier than that of the cylinder at the anode Auxiliary electrode appearing potential has a pre-discharge from the cathode result, which as Precursor of the main discharge to the anode is ignited, thereby triggering the arc To facilitate the anode when the cylinder is at the potential intended to trigger the arc.

Vorzugsweise ist der Zündimpuls so ausgebildet, daß er eine ionisierte Entladung von der Elektrode aus verursacht, der er zugeführt wird. Dies bewirkt die Vorentladung, welche die Hauptlichtbogenentladurig von der Anode zur Kathode einleitet. Es ist ferner von Vorteil, den Elektrodenaufbau so auszubilden, daß die Vorentladung von einem Teil der Elektrode ausgeht, der dicht bei der Öffnung liegt, so daß die Ionisation infolge dieser Entladung die günstigste Wirkung zur Unterstützung der Ausbildung der Hauptlichtbogenentladung zwischen Anode und Kathode hat. Hierbei kann eine Abschirmung anderer Teile dieser Elektrode gegenüber der Kathode zweckmäßig sein.The ignition pulse is preferably designed in such a way that it causes an ionized discharge from the electrode from which it is supplied. This causes the pre-discharge, which is the main arc discharge initiates from the anode to the cathode. It is also advantageous to design the electrode structure in such a way that that the pre-discharge originates from a part of the electrode which is close to the opening, so that the ionization as a result of this discharge has the most favorable effect to support the training the main arc discharge between the anode and cathode. A shield can be used here other parts of this electrode may be useful compared to the cathode.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, in denenThe invention is described in more detail with reference to the drawings, in which

Fig. 1 schematisch den Aufbau und die Anordnung der Elektroden einer Thyratronröhre darstellt;1 shows schematically the structure and arrangement of the electrodes of a thyratron tube;

Fig. 2 zeigt schematisch eine einfache Form einer Elektrodenkonstruktion gemäß der Erfindung;Figure 2 shows schematically a simple form of electrode construction according to the invention;

Fig. 3 bis 5 zeigen schematisch abgeänderte Ausführungsformen, während3 to 5 show schematically modified embodiments, while

Fig. 6 und 7 im Querschnitt bzw. in der Draufsicht einen Teil einer konstruktiven Ausbildung des Erfindungsgegenstandes darstellen.6 and 7 in cross section and in plan view a part of a structural design of the subject of the invention represent.

In Fig. 1 ist eine Kathode 1 dargestellt (die durch nicht dargestellte Mittel geheizt wird), ferner eine Anode 2 und eine Steuerelektrode 3 in Form einer Zwischenwand aus leitendem Material mit einer öffnung, wobei die öffnung 4 den Durchtritt einer Lichtbogenentladung zwischen Anode und Kathode gestattet und die Zwischenwand 3 im allgemeinen im Innern eines Metallblechzylinders 5 fest eingebaut ist, der die Bahn des Lichtbogens begrenzt. In manchen Fällen, besonders wenn nur niedrige Anodenspannungen benutzt werden, braucht der Zylinder 5 sich nicht über die Zwischenwand 3 in der Richtung der Anode zu erstrecken. In anderen Fällen sollte er jedoch über die Anode hinausgehen, und in manchen Fällen z. B., wenn die Gasfüllung aus Wasserstoff mit einem Druck von einigen 100 Mikron Quecksilber besteht, kann es notwendig sein, im Innern des Zylinders eine weitere Trennwand 6 auf der anderen Seite der Anode isoliert von ihr anzuordnen, wobei die Abstände zwischen der Anode und den beiden Zwischenwänden 3 und 6 auf Werte begrenzt sind, die einen Durchbruch der Anodenspannung auch beim höchsten Anodenpotential nach keiner der beiden Zwischenwände gestattet.In Fig. 1, a cathode 1 is shown (which is heated by means not shown), also a Anode 2 and a control electrode 3 in the form of an intermediate wall made of conductive material with a opening, the opening 4 allowing an arc discharge to pass between the anode and cathode and the partition 3 is generally permanently installed inside a sheet metal cylinder 5, which limits the path of the arc. In some cases, especially when only low anode voltages are used, the cylinder 5 needs itself not to extend over the partition 3 in the direction of the anode. In other cases, however, it should go beyond the anode, and in some cases e.g. B. if the gas filling is made of hydrogen with If there is a pressure of a few 100 microns of mercury, it may be necessary inside the cylinder to arrange another partition 6 on the other side of the anode insulated from it, the The distances between the anode and the two intermediate walls 3 and 6 are limited to values, a breakdown of the anode voltage even at the highest anode potential after neither of the two Partitions permitted.

Die Zwischenwand 3 ist nach der Darstellung an dem Zylinder 5 befestigt, und das Steuerpotential wird daher beiden Teilen zugeführt. Die Zwischenwand 3 kann jedoch von dem Zylinder 5 isoliert sein, wobei der letztere an ein anderes Potential angeschlossen ist, z. B. an das der Kathode. Dies soll für alle Ausführungsbeispiele gelten, bei denen eine Zwischenwand an dem Zylinder 5 befestigt ist.The partition 3 is attached to the cylinder 5 as shown, and the control potential is therefore fed to both parts. The partition 3 can, however, be isolated from the cylinder 5, the latter being connected to another potential, e.g. B. to that of the cathode. This is meant for all the exemplary embodiments in which an intermediate wall is attached to the cylinder 5 apply.

Fig. 2 zeigt die einfachste Form des Aufbaues gemäß der Erfindung. Die öffnung 4, durch welche der Lichtbogen in der Nachbarschaft der Anode hindurchgeht, wird durch den Abstand zwischen einem Metallring 7, der an dem Zylinder 5 befestigt ist, und einer Metallscheibe 8, die von dem Ring 7 isoliert ist und in der Mitte desselben angeordnet ist, gebildet. Beim Betrieb der Vorrichtung wird eine Auslöseentladung zwischen dem Ring 7 oder der Scheibe 8 und der Kathode erzeugt, bevor der Zündimpuls dem anderem Teil der Elektrode zugeführt wird. Die Abmessungen der Öffnung 4 und ihre Anordnung in bezug auf die Anode sowie die Kathode legen die SteuereigerHi schäften der Röhre fest. Sie sollten so gewählt sein/Fig. 2 shows the simplest form of construction according to the invention. The opening 4, through which the arc passes in the vicinity of the anode, is arranged by the distance between a metal ring 7, which is attached to the cylinder 5, and a metal disk 8, which is isolated from the ring 7 and in the center thereof is formed. When the device is in operation, a triggering discharge is generated between the ring 7 or the disk 8 and the cathode before the ignition pulse is fed to the other part of the electrode. The dimensions of the opening 4 and its location in relation to the anode and the cathode determine the control shafts of the tube. You should be chosen like this /

ίο daß die Hauptentladung zwischen Anode und Kathode! bei der Ausbildung der Vorentladung und vor dem Anlegen des Zündimpulses nicht stattfindet. Es ist manchmal zulässig, daß der Zündimpuls einer negativen Vorspannung überlagert wird, um die Steuerwirkung zu unterstützen. Die öffnung 4!ίο that the main discharge between anode and cathode! does not take place during the formation of the pre-discharge and before the ignition pulse is applied. It is sometimes it is permissible that the ignition pulse is superimposed with a negative bias voltage in order to reduce the Support tax effect. The opening 4!

zwischen den Teilen 7 und 8 befindet sich in der barschaft der Anode, die von zwei voneinander lierten Elektroden umschlossen wird. Bei komplizierteren Anordnungen kann die Entladungsbahn weitere* Öffnungen zwischen dieser Öffnung und der Kathodä aufweisen. Weitere Öffnungen zwischen dieser und" der Anode sollen nicht als öffnungen im Sinne defl Erfindung verstanden werden, wenn ihre Abmessungen so gewählt sind, daß sie nur eine vernachlässig-, bare Steuerwirkung im Vergleich zu der der Öffnung zwischen den Teilen 7 und 8 ausüben.between the parts 7 and 8 is in the possession of the anode, which is divided by two from each other lated electrodes is enclosed. For more complicated ones Arrangements, the discharge path can have further * openings between this opening and the cathode exhibit. Further openings between this and "the anode are not intended as openings in the sense of defl Invention are understood if their dimensions are chosen so that they only have a negligible, exerting control effect compared to that of the opening between the parts 7 and 8.

Bei der Anordnung der Fig. 2 ist die Öffnung in der einfachsten Form ein ringförmiger Schlitz. Sie kann auch eine andere gewünschte Form haben, vor-; ausgesetzt, daß die maximale Öffnungsbreite für die Steuerzwecke geeignet ist. Insbesondere kann sie die Gestalt eines ringförmigen Schlitzes aufweisen, von dem radial nach innen eine Reihe von Schlitzen aus*-■ geht, wobei das Ganze eine zusammenhängende öff-i nung ohne quer liegende Sperrteile bildet, wie dies in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung des gleichen Anmelders mit dem Titel »Steuerelektrode für gasgefüllte elektrische Entladungseinrichtungen« beschrieben ist, bei der die öffnung eine vergrößerte; Fläche für den Durchgang des Entladungsstromes hat* Fig. 3 zeigt eine weitere Anordnung, bei der eine scheibenförmige Elektrode 9 in einer anderen Ebene als die Zwischenwand 7 angeordnet ist und vorzugsweise einen Durchmesser hat, der gleich oder größer ist als der der Öffnung in der Zwischenwand 7. In diesem Fall wird die Öffnung 4 von einem ringförmigen Raum zwischen den Rändern der Teile 7 und 9 gebildet. In diesem Fall ist eine Steuerung auch bei höheren Anodenspannungen möglich, weil die Anode die Kathode nicht wie in Fig. 2 »sehen« kann.In the arrangement of FIG. 2, the opening is in its simplest form an annular slot. she can also have any other desired shape, pre-; exposed that the maximum opening width for the Is suitable for tax purposes. In particular, it can have the shape of an annular slot of which radially inwards a series of slots from * - ■ goes, whereby the whole thing forms a coherent opening without transverse locking parts, like this in the application filed at the same time by the same applicant with the title »control electrode for gas-filled electrical discharge devices «is described, in which the opening is an enlarged; Area for the passage of the discharge current has * Fig. 3 shows a further arrangement in which a disk-shaped electrode 9 is arranged in a different plane than the intermediate wall 7 and preferably has a diameter equal to or greater than that of the opening in the intermediate wall 7. In in this case the opening 4 is formed by an annular space between the edges of the parts 7 and 9 formed. In this case, control is also possible at higher anode voltages because the anode cannot "see" the cathode as in FIG.

Die bevorzugte Anordnung nach Fig. 4 vereinigt die Merkmale der Fig. 2 und 3. Die öffnung 4 besteht aus dem ringförmigen Raum zwischen der Zwischertwand 7 und der mittleren Scheibenelektrode 10, d. h. zwischen Teilen, welche der Scheibe 8 der Fig. 2 und dem Teil 9 der Fig. 3 zusammen entsprechen. Es ist zweckmäßig, die Auslöseentladung von der Elektrode 7 ausgehen zu lassen, bevor der Zündimpuls der Elektrode 10 zugeführt wird. Die Elektrode 10 ist darThe preferred arrangement according to FIG. 4 combines the features of FIGS. 2 and 3. The opening 4 consists from the annular space between the intermediate wall 7 and the central disk electrode 10, d. H. between parts which correspond to the disc 8 of FIG. 2 and the part 9 of FIG. 3 together. It is expedient to let the triggering discharge go out from the electrode 7 before the ignition pulse of the Electrode 10 is supplied. The electrode 10 is shown

her mit einem Axialansatz versehen. i.provided with an axial shoulder. i.

Die rasche Bildung des Lichtbogens zwischen derThe rapid formation of the arc between the

Anode und der Kathode wird erleichtert, wenn die Entladung, die durch den Zündimpuls bewirkt wird, in der Nähe der Öffnung stattfindet. Zu diesem Zweek kann eine Schirmplatte vorgesehen sein, welche im wesentlichen alle Elektroden 8, 9 oder 10, außer einem Teil in der Nähe der Öffnung, von der Kathode abschirmt. Fig. 5 zeigt die Anwendung dieser Maß=- nähme bei einer Anordnung nach Fig. 4. Eine Schirm-The anode and the cathode are relieved when the discharge caused by the ignition pulse takes place near the opening. For this purpose A screen plate can be provided, which essentially all electrodes 8, 9 or 10, except a part near the opening from which the cathode is shielded. Fig. 5 shows the application of this measure = - would take with an arrangement according to Fig. 4. A screen

elektrode 11, die -etwa den gleichen Durchmesser wie die untere Scheibe der Elektrode 10 hat, ist in der Nähe der Scheibe isoliert von ihr befestigt.electrode 11, which -about the same diameter as has the lower disk of the electrode 10 is attached in the vicinity of the disk insulated from it.

Um den Zusammenbau der Elektrodenanordnung zu erleichtern, ist es ferner zweckmäßig, die Schirmelektrode 11 mit Hilfe von leitenden Stützen starr an dem Zylinder 5 zu befestigen, wobei die Elektrode 10 durch isolierende Stützen an der Schirmelektrode 11 befestigt ist. In diesem Fall besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Auslöseentladung von der unteren Seite der Schirmelektrode 11 zur Kathode hin in einer von der Öffnung ■ fernliegenden Richtung geht. Um dies zu verhindern, kann eine Hilfsschirmelektrode 12 zwischen der Schirmelektrode 11 und der Kathode angeordnet sein. DieHilfsschirmelektrodel2 kann mit der Kathode verbunden sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Hilfsschirmelektrode 12 mit einem dritten Entladungskreis verbunden wird, wobei eine Vorauslöseentladung zwischen diesem und der Kathode herbeigeführt wird (die Nähe dieser beiden Elektroden begünstigt die Ausbildung dieser Entladung), um hierdurch die Entstehung der Auslöseentladung von der Elektrode 7 zu unterstützen. Obwohl dies in manchen Fällen zweckmäßig ist, so bildet es doch keinen notwendigen Bestandteil der Erfindung.In order to facilitate the assembly of the electrode arrangement, it is also expedient to use the shield electrode 11 to be rigidly attached to the cylinder 5 with the aid of conductive supports, the electrode 10 is attached to the shield electrode 11 by insulating supports. In this case there is a likelihood that the triggering discharge from the lower side of the shield electrode 11 to the cathode in a direction remote from the opening ■ goes. To prevent this, an auxiliary shield electrode 12 can be arranged between the shield electrode 11 and the cathode. The auxiliary screen electrode 2 can be connected to the cathode. Another possibility is that the auxiliary shield electrode 12 is connected to a third discharge circuit, with a pre-release discharge between this and the cathode is brought about (the proximity of these two electrodes favors the formation this discharge), in order to thereby prevent the triggering discharge from occurring from the electrode 7 support. While this is useful in some cases, it is not a necessary part the invention.

Wenn die Elektrode 7 von dem Zylinder 5 isoliert ist, dann findet die Auslöseentladung von der Elektrode 7 hauptsächlich in der Nähe der Öffnung 4 statt, wie dies erwünscht ist. Wenn jedoch wie in Fig. 5 die Elektrode 7 elektrisch mit dem Zylinder 5 verbunden ist, können Zwischenplatten hinzugefügt werden, um eine Ausbildung der Entladung in der gewünschten Richtung, z. B. wie dies in Fig. 5 bei 16 angedeutet ist, zu begünstigen, in der ein kegelstumpfförmiger Ansatz an der Kathode 1 befestigt ist.If the electrode 7 is isolated from the cylinder 5, then the triggering discharge takes place from the electrode 7 takes place mainly in the vicinity of the opening 4, as is desired. If, however, as in FIG. 5, the Electrode 7 is electrically connected to the cylinder 5, intermediate plates can be added to formation of the discharge in the desired direction, e.g. B. as indicated in FIG. 5 at 16 is to be favored, in which a frustoconical extension is attached to the cathode 1.

Fig. 6 und 7 zeigen die allgemeine Elektrodenanordnung einer mit Wasserstoff gefüllten Hochleistungsthyratronröhre, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist und betrieben wird.Figures 6 and 7 show the general electrode arrangement of a high performance thyratron tube filled with hydrogen; which is designed and operated according to the invention.

Die Elektrodenanordnung nach Fig. 6 und 7 entspricht einer Ausführungsform, die schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Die Anode 2 ist an der nach der Kathode zu liegenden Seite mit Hilfe einer ringförmigen Zwischenwand 7 und auf der von der 4-5 Kathode abgewandten Seite durch eine Elektrode 6 abgeschirmt, die beide von einem Ansatz 5' aus Metallgeflecht von dem Zylinder 5 getragen werden. An der Unterseite der Zwischenwand 7 ist mit Hilfe von Stegen 13 die Zwischenwand 11 befestigt, die ihrerseits isolierend die Elektrode 10 trägt, und zwar mit Hilfe von Gewindebolzen 17 und Isolierteilen 15. Die Elektrode 10 dient dazu, die Scheibe 8 zu unterstützen, die elektrisch mit ihr z. B. durch Metallstifte 18 und Scheiben 19 verbunden ist. Die Stifte 17 und 18 tragen am Ende Muttern, die auf den Stiften mit Hilfe von Ringen 20 gesichert sind, die auf die Enden der Bolzen aufgeschoben und dann durch Punktschweißung verbunden werden. Von der unteren Seite der Zwischenwand 11 ragt ein zylindrischer Ansatz 21 hervor, dessen Zweck darin besteht, zu verhindern, daß die Auslöseentladung die Bolzen 17 treffen kann. Unter der Zwischenwand 11 befindet sich die Abschirmung 12, die von der Kathode getragen wird (und von ihr isoliert ist, wenn die Abschirmung 12 als Elektrode für eine Vorauslöseentladung benutzt wird).The electrode arrangement according to FIGS. 6 and 7 corresponds to an embodiment which is shown schematically in FIG Fig. 5 is shown. The anode 2 is on the side to be located after the cathode with the help of an annular Partition 7 and on the 4-5 The side facing away from the cathode is shielded by an electrode 6, both of which are formed by a projection 5 ' Metal mesh can be carried by the cylinder 5. At the bottom of the partition 7 is with the help fastened by webs 13, the partition 11, which in turn insulates the electrode 10, namely with the help of threaded bolts 17 and insulating parts 15. The electrode 10 serves to support the disc 8, the electrically with her z. B. is connected by metal pins 18 and 19 washers. Pins 17 and 18 wear nuts at the end, which are secured on the pins with the help of rings 20, which are on the ends the bolt can be pushed on and then connected by spot welding. From the lower side the intermediate wall 11 protrudes a cylindrical projection 21, the purpose of which is to prevent that the trigger discharge can hit the bolts 17. The shield is located under the partition 11 12 carried by the cathode (and isolated from it if the shield 12 used as an electrode for a pre-release discharge).

Die untere Seite 22 der Abschirmung 12 besteht aus Metallgeflecht von kegelstumpfförmiger Gestalt und wirkt mit dem Zylinder 5 zusammen, so daß ein ringförmiger Raum 23 für den Durchtritt der Entladung zwischen Kathode und Anode über den ringförmigen Zwischenraum 4 zwischen den Elektroden 7 und 10 entsteht.The lower side 22 of the shield 12 consists of metal mesh of frustoconical shape and cooperates with the cylinder 5, so that an annular space 23 for the passage of the discharge between the cathode and anode via the annular space 4 between the electrodes 7 and 10 arises.

.Die Elektrode 8 kann, wie am besten aus der Draufsicht der Fig. 7 hervorgeht, mit radial verlaufenden Schlitzen 24 versehen sein, deren Breite gleich dem ringförmigen Raum 25 zwischen dem inneren Rand der Elektrode 7 und dem äußeren Rand der Elektrode 8 ist, eine Anordnung, die in der gleichzeitig eingereichten obenerwähnten Anmeldung angegeben ist.The electrode 8 can, as best from the top view 7, be provided with radially extending slots 24, the width of which is equal to that annular space 25 between the inner edge of the electrode 7 and the outer edge of the electrode Figure 8 is an arrangement set forth in the co-filed above mentioned application.

Ein typisches Beispiel für ein Thyratron, das einen Elektrodenaufbau gemäß der Erfindung nach Fig. 6 und 7 benutzt, ist ein Hochleistungsthyratron mit Wasserstoffüllung, das mit Spannungen bis zu 20 kV arbeitet und Entladungsströme von mehreren 100 Ampere Spitzenwert in Form von wiederkehrenden Impulsen aufnimmt, die je eine Dauer in der Größenordnung von einer Mikrosekunde haben. Die Auslöse- und Zündentladungen werden beide von einem Kreis geliefert, der eine pulsierende Betriebsspannung von 300 Volt hat, wobei der Strom in jedem Fall eine Dauer in der Größenordnung von wenigen Mikrosekunden und einen Wert während dieser Zeit in der Größenordnung von 2 Ampere für den ersteren und 0,5 Ampere für den letzteren aufweist, mit einer Zeitverzögerung in der Größenordnung von einer Mikrosekunde zwischen den beiden Entladungen.A typical example of a thyratron having an electrode structure according to the invention shown in FIG and 7 is a high-performance hydrogen-filled thyratrone capable of withstanding voltages up to 20 kV works and discharge currents of several 100 amperes peak in the form of recurring Receives pulses that each have a duration on the order of a microsecond. the Trigger and ignition discharges are both supplied by a circuit that has a pulsating operating voltage of 300 volts, the current in each case having a duration of the order of a few microseconds and a value during this time on the order of 2 amps for the former and 0.5 amps for the latter, with a time lag on the order of magnitude of a microsecond between the two discharges.

Bei einer in dieser Art gebauten Röhre wurde eine Zeitverzögerung in der Größenordnung von 0,02 Mikrosekunden zwischen dem Anlegen des Zündimpulses und dem Beginn des Entladungsstromes zwischen Anode und Kathode und eine Anstiegsgeschwindigkeit des Entladungsstromes von über 5000 Ampere pro Mikrosekunde beobachtet (wenn dieser nicht durch den Kreis begrenzt wurde).With a tube constructed in this way, a time delay on the order of 0.02 microseconds between the application of the ignition pulse and the start of the discharge current between anode and cathode and a rate of rise of the discharge current of over 5000 amps per microsecond observed (if not limited by the circle).

Claims

Patent claims:

1. Electrostatically controlled arc discharge assembly, which is in an evacuated Envelope an arc sustaining medium, an anode and an electron emitting medium Cathode, between which the arc passes, having the arc discharge is controllable by a control arrangement, which includes and includes the arc path its ends protruding beyond the anode and the emitting part of the cathode cylinder contains, which by means of an annular locking plate, which extends from the cylinder inward extends, an opening is defined in the vicinity of the anode for the passage of the arc, and wherein an auxiliary electrode insulated from the cylinder is provided in the vicinity of the opening which one in terms of phase from the potential of the cylinder and from one to the Anode applied AC voltage potential different potential can be applied so that the auxiliary electrode and the cylinder jointly allow the passage of the arc between the cathode and affect anode, characterized in that the auxiliary electrode is in the form of a disk-shaped Part is arranged coaxially to the opening so that it passes through the arc an annular gap can occur that the disc-shaped element with a part in the Plane of the locking plate lies and a part of the larger diameter thereof in the direction of the

Cathode is shifted so that the arc is forced to reach the anode to describe the sinusoidal path, the application of one earlier than that of the cylinder on the The potential that appears in the auxiliary electrode results in a pre-discharge from the cathode, which is ignited as a precursor of the main discharge to the anode, thereby triggering the To ease the arc to the anode when the cylinder is on the to trigger the arc ίο right potential.

2. Arc discharge arrangement according to claim 1, characterized in that the auxiliary electrode insulated by a second plate of smaller diameter than the cylinder and larger diameter than the auxiliary electrode

is supported, with the second plate attached to the cylinder and closer to the cathode than the Auxiliary electrode is attached.

3. Arc discharge arrangement according to claim 2, characterized in that a frustoconical Part connected to the cathode and between the cathode and the second shield plate is attached with the tapered end facing the cathode so that the arc around the second shield plate around and is directed towards the annular gap.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,678,403, 2,572,881;
French patent specification No. 1 018 778.

1 sheet of drawings