DE1051406B - Anordnung zum Zuenden und zum Betrieb einer Gasentladungsroehre mit Aussenelektrode (Lichtblitz- oder Stroboskoproehre) - Google Patents

Description

Zur Erzeugung von periodisch sich wiederholenden, wenige Mikrosekunden dauernden Lichtblitzen mit Hilfe einer Lichtblitz- oder Stroboskopröhre kann die in Fig. 1 dargestellte Schaltung verwendet werden. In dieser wird der Kondensator 3 von der positiven Spannung U_{b t} über den Widerstand 4 aufgeladen. Die Röhre 2 ist während der Aufladung durch eine negative Gittervorspannung Ug gesperrt. Erst wenn ein kurzzeitiger Steuerimpuls 1 dem Gitter eine positive Spannung gegen die Kathode gibt und damit die Röhre 2 öffnet, kann sich der Kondensator 3 entladen. Hierdurch entsteht eine durch die Induktivität und Eigenkapazität des Zündtransformators 5 sowie durch die Kapazität des Kondensators 6 bedingte, gedämpft abklingende Schwingung, deren negative Halbwelle bei entsprechender Polung durch die Dämpferdiode 7 vernichtet wird. Die Ausgangsspannung 8 des Transformators 5 hat somit die Form einer positiven Sinushalbwelle; sie dient der Lichtblitz- oder Stroboskopröhre 9 als Zündspannung.

Die in dieser Form angegebene, bekannte Schaltung zeigt jedoch nur eine begrenzte Genauigkeit hinsichtlich der Festlegung der Zündzeitpunkte der Lichtblitz- oder Stroboskopröhre. Die Erfindung bezweckt, durch gleichzeitige Anwendung einfacher, keinen besonderen zusätzlichen Aufwand erfordernder Schaltmaßnahmen die Arbeitsweise der Schaltung wesentlich zu verbessern und eine hohe Präzision insbesondere hinsichtlich der Konstanz der Einsatzgenauigkeit der zeitlichen Intervalle, an deren Ende jeweils die Entladungen ausgelöst werden, aber auch hinsichtlich der Zeiten, während derer der Entladeprozeß vor sich geht, zu erreichen.

Dem Erfindungsgedanken liegt im wesentlichen die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Entladung der Lichtblitz- oder Stroboskopröhre die unter positiver Spannung stehende Zündelektrode auf den Entladestrom eine statische Anziehung ausübt und daß diese statische Anziehung, wenn sie nur lange genug wirksam ist, während der gesamten Entladezeit diesem Entladestrom immer denselben, eindeutig definierten Weg aufzuzwingen imstande ist. Hiermit kann aber die Genauigkeit einer mit einer solchen Röhre arbeitenden Anordnung bedeutend erhöht werden.

In einer Anordnung zum Zünden und zum Betrieb einer mit einer Außenelektrode versehenen Lichtblitzoder Stroboskopröhre ist daher erfindungsgemäß der den Zündimpuls hochtransformierende Transformator durch seine Eigenkapazität bzw. durch einen parallel geschalteten Kondensator so abgestimmt, daß die Dauer des positiven Halbwellenzündimpulses angenähert doppelt so groß ist wie die Entladezeit der Lichtblitz- oder Stroboskopröhre, und damit die durch die Zündelektrode erfolgende statische Anziehung des Anordnung
zum Zünden und zum Betrieb
einer Gasentladungsröhre
mit Außenelektrode
(Lichtblitz- oder Stroboskopröhre)

Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Richard Sondermeyer, Darmstadt, ist als Erfinder genannt worden

Entladungsstromes während der gesamten Entladezeit diesem Entladestrom immer denselben eindeutig definierten Weg aufzwingt. Zur Steuerung des Einsatzes des Lichtblitzes kann hierbei eine Hochvakuumröhre dienen.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Dauer einer Schwingung mit der Eigenfrequenz des Transformators etwa drei- bis fünfmal so groß ist wie die Dauer des durch die Lichtblitz- oder Stroboskopröhre fließenden Entladestromes. Daraus folgt, wie oben schon erwähnt, daß die für die Zündung allein benutzte positive Halbwelle des Zündimpulses angenähert doppelt so lang wie die Entladezeit ist, so daß die obenerwähnte statische Anziehung des Lichtblitzes während seiner ganzen Dauer mit großer Konstanz gewährleistet ist.

Durch die geringe Eigenkapazität und die geringen Streuverluste des den Zündimpuls hochtransformierenden Transformators und durch den daraus resultierenden geringen Aufwand an elektrischer Energie ergibt sich außerdem der weitere Vorteil, daß statt der sonst meist üblichen, den Einsatz des Lichtblitzes steuernden gittergesteuerten Gasentladungsröhre eine mit bedeutend geringerer Verzögerung steuernde Hochvakuumröhre verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es sollen Lichtblitze von je 10 ]xs&z und mit einer Anstiegzeit von 3 μsec erzeugt werden. Hierzu werden Steuerimpulse 1 verwandt, deren periodische Folge die Frequenz des Zündvorganges von maximal 60 Hz bestimmt und deren in positiver Richtung bestehende Flankensteilheit auf die Vorderflanke einer Bandbreite von etwa

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Claims (2)

2 MHz entspricht, d. h. deren positive Sprungänderung in etwa 0,5 μβεο beendet ist. Ihre Amplitude ist mindestens so groß, daß das Gitter G der Röhre 2 positiv gegen die Kathode wird. Bei einer die Röhre 2 nur so weit negativ vorspannenden Gitterspannung Ug, als es zur Sperrung des Anodenstromes bei Netzspannungsänderungen aus Gründen der Betriebssicherheit notwendig ist, muß, wenn Ug^a-4V ist, die Amplitude der Steuerimpulse somit größer als 4 V sein. Damit durch die Spannung UBl von 100 bis 150 V eine vollständige Wiederaufladung des Kondensators 3 von etwa 0,5 μ¥ innerhalb einer Periode erfolgen kann, darf der Widerstand 4 nicht größer als 5 IcQ sein. Dies folgt aus der Gleichung für die während des Aufladevorganges am Kondensator an-IiegendeSpannung U=Umax(i — e—^-), wenn man für U = Umax =Ub1 und für die Zeitkonstante τ = RC (R — Größe des Widerstandes 4 in Ω, C = Kapazität des Kondensators 3 in F) die zur Aufladung notwendige Zeit bei ausreichender Genauigkeit mit t = 4r = 4 RC= ΙΟ-2 Sekunden ansetzt. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators ist so bemessen, daß die Amplitude der durch den Steuerimpuls verursachten Spannungsänderung auf der Sekundärseite etwa dem fünffachen Wert (im Beispiel etwa 15 kV) der Mindestzündspannung des verwendeten Röhrentyps erreicht. Der Entladestromstoß durch die primäre Seite soll dabei auf der Sekundärseite mit positiver Polarität erscheinen. Dadurch, daß die Mindestzündspannung um ein Vielfaches überschritten wird, setzt die Ionisierung der Lichtblitzoder Stroboskopröhre schon auf dem relativ steilen Teil der Zündspannungshalbwelle ein. Es ergibt sich somit der Vorteil, daß die zeitliche Versetzung zwischen der Vorderflanke des Steuerimpulses 1 und dem Beginn der Entladung durch die Lichtblitz- oder Stroboskopröhre 9, gegeben durch die Ionisierungsvorgänge in dieser Röhre, klein ist und in allen Perioden einen unveränderlichen Wert von etwa 1 μsec hat. Die Verzögerung, die der Einsatz des Lichtblitzes gegenüber dem des Steuerimpulses erfährt, ist um 60% kleiner, wenn an Stelle einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre als Röhe 2, z. B. an Stelle einer PL 21, eine Hochvakuumröhre, z. B. eine PL 81, verwendet wird. Voraussetzung dabei ist jedoch, daß der dynamische Innenwiderstand einer solchen Hochvakuumröhre in geöffnetem Zustand genügend klein ist, um am Kondensator 3 die erforderliche Spannungsänderung hervorzurufen. Der Transformator 5 soll durch den Kondensator 6 bzw. die Eigenkapazität so abgestimmt sein, daß die Dauer einer Schwingung mit seiner Eigenfrequenz etwa drei- bis fünfmal so groß ist wie die Dauer des Entladestromes durch die Stroboskopröhre 9, d. h., daß die Dauer des positiven Halbwellenzündimpulses etwa doppelt so groß ist wie die Entladezeit durch die ' Röhre 9. Hierdurch wird erreicht, daß während der gesamten Entladezeit, also während der Dauer des Blitzes, der Entladestrom innerhalb der Gasentladungsröhre durch statische Anziehung seitens der Zündelektrode immer denselben, eindeutig definierten Weg einzuschlagen gezwungen ist und damit ein flackerfreies Brennen der Stroboskopröhre gewährleistet ist. Die Anodenkreisglieder der Stroboskopröhre 9 sollen so dimensioniert sein, daß bei der höchsten, in der ίο Schaltung möglichen Blitzfolgefrequenz (60 Hz) eine vollständige Aufladung des Kondensators 10 über den Widerstand 11 durch die Spannung Us 2, deren Größe etwa 100 V ist, erfolgen kann. Hierbei ist die zulässige Dauerbelastung der verwendeten Stroboskopröhre ein Maß für die Dimensionierung des Kondensators 10, denn die im Kondensator maximal ge- c- speicherte, nach der Formel U2 zu berechnende Energie (C = Kapazität des "Kondensators in F, ao U = Uβ 2 in V), ergibt, multipliziert mit der maximal vorliegenden Blitzfolgef requenz in see-1, die Leistung, mit der die Stroboskopröhre belastet wird. Die Größe des Widerstandes 11 folgt dann aus den schon für die Berechnung des Widerstandes 4 gültigen Überlegungen in ganz analoger Weise. Beträgt die zulässige Dauerbelastung der Stroboskopröhre etwa 18 W, so ist der Kondensator 10 etwa 0,75 μΕ und der Widerstand 11 etwa 6 kQ groß. Die Anwendung nach der Erfindung ermöglicht es, bei Stroboskopr öhr en, wie sie z. B. in der Fernsehindustrie zur Kontrolle des synchronen Laufes der Filmtransportwelle bei Filmabtastern benutzt werden, die hierfür benötigte hohe Geschwindigkeit in bezug auf den Einsatzpunkt ihrer periodischen Wiederholung und auf die Dauer der Lichtblitze zu erzielen. Patentansprüche:

1. Anwendung zum Zünden und zum Betrieb einer mit einer Außenelektrode versehenen Lichtblitz- oder Stroboskopröhre, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zündimpuls hochtransformierende Transformator durch seine Eigenkapazität bzw. durch einen parallel geschalteten Kondensator so abgestimmt ist, daß die Dauer des positiven Halbwellenzündimpulses angenähert doppelt so groß ist wie die Entladezeit der Lichtblitz- oder Stroboskopröhre und damit die durch die Zündelektrode erfolgende statische Anziehung des Entladestromes während der gesamten Entladezeit diesem Entladestrom immer denselben eindeutig definierten Weg aufzwingt.

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Einsatzes des Lichtblitzes eine Hochvakuumröhre dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 589 037;
Zeitschrift »Funkschau«, 1954, Heft 6, S. 109.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen