DE1056281B

DE1056281B - Tazitron

Info

Publication number: DE1056281B
Application number: DET14822A
Authority: DE
Inventors: Antonin Hix
Original assignee: Tesla AS
Current assignee: Tesla AS
Priority date: 1957-03-06
Filing date: 1958-03-01
Publication date: 1959-04-30
Also published as: FR1192737A; CH362151A; GB854597A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein sogenanntes Tazitron, d. h. eine Gasentladungsröhre mit einer oder mehreren Anoden, einer Glühkathode und einem mit einer Vielzahl von Öffnungen versehenen Steuergitter, welches durch eine kleine negative Vorspannung eine Löschung der Entladung selbst bai größtem Anodenstrom bewirkt. Die Löschung wird durch Schichten positiver Ionen, sogenannte Langmuirschichten, verursacht, welche das negativ geladene Steuergitter umhüllen. Durch diese Schichten wird mit wachsender Vprspannung die effektive Durchsichtigkeit des Steuergitters, d. h. das Verhältnis zwischen dem von den positiven Ionen noch freien, also durchsichtigen Teil der öffnungen des Gitters und dessen Gesamtfläche, verringert. Wenn die effektive Durchsichtigkeit des Steuergitters unter eine bestimmte Größe gesunken ist, wird die Entladung gelöscht.The invention relates to a so-called Tazitron, i. H. a gas discharge tube with one or more Anodes, a hot cathode and a control grid provided with a plurality of openings, which a small negative bias voltage extinguishes the discharge even at the highest anode current causes. The erasure is caused by layers of positive ions, so-called Langmuir layers, which envelop the negatively charged control grid. Through these layers, the Vprvoltage increases as the voltage increases the effective transparency of the control grid, d. H. the relationship between that of the positive ions still free, i.e. transparent part of the openings of the grid and its total area, decreased. When the effective transparency of the control grid has dropped below a certain size the discharge is deleted.

Die bisher bekannten Tazitrons sind mit Edelgasen, insbesondere mit Xenon, gegebenenfalls mit Quecksilberdampf gefüllt. Der Nachteil dieser Tazitrons besteht darin, daß der durch sie löschbare Strom verhältnismäßig klein ist.The previously known tazitrons are with noble gases, in particular with xenon, possibly with mercury vapor filled. The disadvantage of these tazitrons is that the current that can be erased by them is proportionate is small.

Zum Beispiel ist es nicht möglich, Tazitrons mit Edelgas oder Quecksilberdampffüllung für höhere Anodenspannungen als etwa in der Größenordnung von kV zu benutzen, wie weiter ausgeführt wird.For example, it is not possible to fill tazitrons with noble gas or mercury vapor for higher levels Anode voltages should be used as roughly in the order of magnitude of kV, as will be further explained.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Tazitrons, welches frei von den erwähnten Nachteilen ist, aber dabei alle Vorteile dieser Tazitrons bewahrt. Bei einem solchen Tazitron ist gemäß der Erfindung Wasserstoff als Füllgas verwendet. Hierdurch wird die löschbare Leistung erhöht und zugleich die nötige Löschleistung verringert. Zum Beispiel wurde bei Versuchen mit der gleichen Röhre einerseits Xenon, andererseits Wasserstoff als Füllung benutzt. Während es möglich war, mit Xenonfüllung lediglich eine Leistung bis 60 W mit Hilfe einer bestimmten Gittervorspannung zu löschen, konnte mit Wasserstofffüllung sogar eine Leistung von 1 kW, bei Impulsbetrieb sogar bis 15 kW gelöscht werden, also eine 15- bis 250mal größere Leistung.The purpose of the invention is to create a tazitrons which is free from the disadvantages mentioned, but all the advantages of these tazitrons are preserved. According to the invention, such a tacitron is hydrogen used as filling gas. This increases the erasable power and, at the same time, the necessary Extinguishing performance reduced. For example, in experiments with the same tube, on the one hand xenon, on the other hand, hydrogen is used as a filling. While it was possible with xenon filling only one It was possible to extinguish power up to 60 W with the help of a certain grid tension with hydrogen filling even an output of 1 kW, with impulse operation even up to 15 kW can be extinguished, so one 15 to 250 times greater performance.

Zum Vergleich der Eigenschaften von Tazitrons mit Xenon- bzwTo compare the properties of tazitrons with xenon or

Zeichnungen zwei Figuren dargestellt.Drawings shown two figures.

In Fig. 1 sind Löschkurven, d. h. die Abhängigketten der größten löschbaren Anodenspannung V_a von der Löschspannung V_g am Steuergitter bei verschiedenen Anodenströmen J_a dargestellt. Von diesen Kurven kann man die negative Gittervorspannung V_g ablesen, die zur Löschung eines bestimmten Anodenstromes J_a bei einer bestimmten Anodenspannung V_a nötig ist. Zum Beispiel mit Xenonfüllung ist zur Stromlöschung von 100 mA Anodenstrom bei 400 V Anodenspannung eine negative Steuergittervorspan-Tazitron In FIG. 1, erase curves, ie the chains of dependence of the greatest erasable anode voltage V _a on the erase voltage V _g at the control grid, are shown for different anode currents J _a . From these curves one can read off the negative grid bias voltage V _g , which is necessary to extinguish a certain anode current J _a at a certain anode voltage V _a. For example, with xenon filling, a negative control grid bias Tazitron is used to extinguish 100 mA anode current at 400 V anode voltage

Anmelder:
Tesla, närodni podnik,
PragApplicant:
Tesla, närodni podnik,
Prague

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37Representative: Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,
Göttingen, Groner Str. 37

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 6. März 1957Claimed priority:
Czechoslovakia from March 6, 1957

Antonin Hix₁ Prag,
ist als Erfinder genannt wordenAntonin Hix ₁ Prague,
has been named as the inventor

mit Wasserstoffüllung sind in den numg von 15 V nötig, während mit Wasserstoffüllung bei gleichem Strom und gleicher Spannung nur 3,5 V nötig sind. Mit Xenonfüllung ist es nicht möglich, Ströme von mehr als 200 mA zu löschen, während man mit Wasserstoffüllung sogar einen Strom von 1 A bei einer Anodenspannung, die größer als 1 kV ist, löschen kann.with hydrogen filling are required in the numg of 15 V, while with hydrogen filling with the same current and voltage, only 3.5 V are required. With xenon filling it is not possible To extinguish currents of more than 200 mA, while with hydrogen filling even a current of 1 A at an anode voltage that is greater than 1 kV.

In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der größten löschbaren Anodenspannung V_a vom Füllungsdruck des Tazitrons in vollen Linien und die Abhängigkeit der Brennspannungf₀ vom Füllungsdruek in gestrichelten Linien dargestellt. Aus der Figur geht hervor, daß es nicht gut möglich ist, Tazitrons mit Xenonfüllung bei größeren Anodenspannungen zu benutzen. Vielmehr ist in diesem Falle eine Erniedrigung des Füllungsdruckes notwendig. Hierdurch wächst aber die Brennspannung. Die Brennspannung darf aber nicht Werte überschreiten, die zur Vernichtung der Oxydkathode durch Ionenbombardierung führen. Derartige Werte sind für Edelgase und Quecksilberdampf etwa 20· V, für Wasserstoff etwa 600 V. Aus Fig. 2 geht somit hervor, daß der gewünschte verwendbare Druck für Xenon etwa 5 · IO^-2 Torr ist, was einer Brennspannung von 18 V und einer größten löschbaren Anodenspannung von 2 kV entspricht. Für Wasserstoff dagegen liegt die Brennspannung auch bei einem Druck von 3 · 10 ¹ Torr, was einer größten löschbaren Anodenspannung von IO kV entspricht, immer tief unter dem angegebenen Wert von 600 V für Wasserstoff.In FIG. 2, the dependence of the greatest erasable anode voltage V _a on the filling pressure of the tazitrons is shown in full lines and the dependence of the burning _{voltage f 0} on the filling pressure is shown in dashed lines. The figure shows that it is not very possible to use tazitrons with xenon filling at higher anode voltages. Rather, a lowering of the filling pressure is necessary in this case. However, this increases the operating voltage. However, the burning voltage must not exceed values which lead to the destruction of the oxide cathode by ion bombardment. Such values are for noble gases and mercury vapor about 20 x V, for hydrogen is about 600 V. FIG. 2 is thus seen that the desired usable pressure for xenon is about 5 x IO ^-2 Torr, corresponding to a lamp voltage of 18 V and a corresponds to the largest erasable anode voltage of 2 kV. For hydrogen, on the other hand, the operating voltage is also at a pressure of 3 · 10 ¹ Torr, which corresponds to a maximum erasable anode voltage of 10 kV, always well below the specified value of 600 V for hydrogen.

Wie ersichtlich, übertreffen die mit Tazitrons mit Wasserstoffüllung ereielbaren Ergebnisse bei wei-As can be seen, the results that can be achieved with tazitrons with hydrogen filling exceed

909 508/353909 508/353

Claims

tem the results that can be achieved with Tazitron with xenon precipitation. Hence, even an insignificant one The amount of foreign gases does not significantly reduce these results.

Hydrogen also has a favorable influence on the emission of the oxide cathode. the Using the hydrogen filling enables the construction of tazitrons, the system of which is as big as that System of a common thyratron for the same performance, even the construction of tazitrons for performance in the order of a few tens of kW, which was previously not possible.

Claim:
Gas discharge tube with one or more anodes, a hot cathode and one with a

Numerous control grids provided with openings, the grid openings of which are of the order of magnitude the thickness of the Langmuirschichten are, to quench the discharge by means of a negative Lattice prestress, so-called Tazitron, characterized in that hydrogen is used as the filling gas is.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,497,911;
Proc IRE, 1954, pp. 1350-1362;
Radio Mentor, 1954, pp. 596 and 597;
Elektro-Anzeiger, Essen, 1955, p. 302;
»Industrial Electronics« by Kretzmann, »52, p. 36.

1 sheet of drawings