DE1145229B - Impulsverteiler unter Verwendung von Kryotrons und Verfahren zum Betrieb des Impulsverteilers - Google Patents

Description

Die bekannten Impulsverteiler und Ringschaltungen bestehen aus mehreren Stufen, von denen jede eine bistabile Kippstufe umfaßt, welche von einer anderen Stufe des Ringes gesteuert wird. Die bekannten Schaltungen weisen zwar viele wünschenswerte Eigenschäften auf, sind aber in der Geschwindigkeit, mit der sie betrieben werden können, beschränkt und benötigen außerdem eine relativ große Menge von Bauteilen, insbesonder dann, wenn die Impulsverteilung selektiv und veränderbar sein soll.

Zweck der Erfindung ist es, Impulsverteiler zu schaffen, die eine geringe Zahl von Bauteilen benötigen, mit extrem hohen Geschwindigkeiten betrieben werden können und imstande sind, Ausgangsimpulse von unterschiedlicher Dauer und in verschiedener Aufeinanderfolge zu erzeugen. Die hohe Betriebsgeschwindigkeit dieser Schaltungen wird dadurch erreicht, daß die Schaltungen als Übertragungsleitungen ausgebildet sind.

Die Vorteile, die durch die Anwendung der Lehren der Erfindung auf Impulsverteiler erreichbar sind, werden in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Jede dieser Schaltungen ist als Übertragungsleitung aufgebaut, auf welcher ein Signal oder mehrere Signale übertragen werden, um die gewünschten aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulse zu erzeugen. In die Übertragungsleitung sind Steuerleiter eingeschaltet, und die Ausgangsimpulse werden auf supraleitfähigen Torleitern erzeugt, die diesen Steuerleitern zugeordnet sind. Die Reihenfolge, in der die Ausgangsimpulse erzeugt werden, hängt von der Art der einzelnen Steuerleiter, dem an die Leitung angelegten Signal, der Art und Weise, in der die Leitung selbst erregt wird, und der Leitung selbst und ihren Abschlüssen ab. Die erfindungsgemäßen, aus Übertragungsleitungen bestehenden Impulsverteilerschaltungen enthalten zwei Gruppen von Steuerleitern, welche verschiedene kritische Ströme benötigen, um die ihnen zugeordneten Torleiter aus dem supraleitenden in den normalleitenden Zustand zu bringen. Auf diese Leitung werden die Signale übertragen, wenn ein Torleiter normalleitend gemacht wird, der das eine Ende der Leitung bildet. Das andere Leitungsende ist kurzgeschlossen, so daß jede in der Leitung laufende Welle am kurzgeschlossenen Ende reflektiert und der Strom in der Leitung bei der Rückkehr der reflektierten Welle zum Eingangstorleiter verstärkt wird. Durch Änderung der Größe des Stromes, der dem auf der Leitung übertragenen Signal zugeordnet ist, und/oder des Verhältnisses zwischen dem quer zum Ende der Leitung eingeführten Widerstand und dem Wellenwiderstand der Lei-Impulsverteiler

unter Verwendung von Kryotrons

und Verfahren zum Betrieb des

Impulsverteilers

Anmelder:

International Business Machines Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H.-E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. August 1960 (Nr. 52 724)

Norman Howard Meyers, Poughkeepsie, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

rung wird die Reihenfolge, in der die Ausgangstorleiter normalleitend gemacht werden, gesteuert. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Impulsverteiler vorgesehen, in denen an Stelle einer Welle ein Impuls vollständig über eine Leitung übertragen wird, um mehrere Ausgangstorleiter wiederholt aus dem supraleitenden in den normalleitenden Zustand und zurück zu schalten. Die erlangten Ausgangsimpulse können sowohl in ihrer Aufeinanderfolge als auch ihrer Dauer dadurch verändert werden, daß die Größe sowie die Dauer des Eingangsimpulses gesteuert werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden Wellen in supraleitfähigen Übertragungsleitungen erzeugt, die sehr häufig über die Leitung übertragen werden. Auf diese Weise werden zyklisch auf mehreren Torleitern auftretende Ausgangsimpulse erzeugt, die während jedes von mehreren Ubertragungszyklen durch die Impulsverteiler-Übertragungsleitung zwischen dem supraleitenden und dem nonnalleitenden Zustand umgeschaltet werden.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Die Impulsverteilerschaltung von Fig. 1 besteht aus mehreren Ebenen von supraleitfähigen! Material, die

309 539/367

3 4

in Form dünner Schichten auf eine Unterlage 10 auf- bestehenden Übertragungsleitung ist. Daher ist der gebracht sind. Zunächst wird auf die Unterlage eine über die Übertragungsleitung übertragene Strom-Schicht aus supraleitfähigen! Material 12 aufgebracht, anstieg etwa halb so groß wie der von der Quelle 18 die als Abschirmung dient und die einen Teil einer gelieferte Strom, der zur Zeit der Erregung der Strom-Übertragungsleitung bildet. Auf die Abschirmung 12 5 quelle 16 im Pfad 26 fließt. Diese Wellenfront fließt ist eine Schicht aus Isoliermaterial 13 aufgebracht. auf der Übertragungsleitung bis zu dem Kurzschluß Die Eingangs- und Ausgangsleiter und der andere an der Öffnung 2A, wo der Pfad 28 mit der Ab-Leiter der Übertragungsleitung bestehen aus mehreren schirmung 12 verbunden ist, und wird an diesem Supraleitern, die auf die Abschirmung 12 aufgebracht Ende reflektiert. Die reflektierte Welle baut den Strom sind und von dieser durch die Isolierschicht 13 und io in der Leitung bis zur Größe des Stromes, der von an den Stellen, an denen sie einander kreuzen, durch der Quelle 18 geliefert wird, bei ihrer Übertragung nicht gezeigte Isolierschichten voneinander isoliert von rechts nach links auf. Diese Welle endet am sind. Drei Stromquellen 14, 16 und 18 liefern den normalleitenden Abschnitt 42 des Pfades 26, da der Strom zur Steuerung des Impulsverteilers. Die Strom- Widerstand dieses Abschnitts gleich dem Wellenquelle 18 liefert den Strom für die Übertragungslei- 15 widerstand der Leitung ist.

rung selbst; die Stromquelle 14 liefert Signale für die Der Pfad 28 umfaßt mehrere Steuerleiterabschnitte,

Rückstellung der Schaltung, und die Stromquelle 16 die mit 51C, 52 C, 53 C, 54 C, 55 C und 56 C bezeich-

liefert Signale, durch die der Impulsverteiler in Gang net sind. Jeder dieser Steuerleiterabschnitte überquert

gesetzt wird. Der von der Quelle 18 gelieferte Über- einen entsprechenden Torleiter, und diese Torleiter

tragungsleitungsstrom wird einer Anschlußstelle 20 20 tragen die Bezugszeichen 51G, 52 G, 53 G, 54 G, 55 G

auf der Unterlage 10 zugeführt, die mit der einen und 56 G. Diese Torleiter liefern die Ausgangsim-

Klemme dieser Stromquelle verbunden ist. Die An- pulse für den Impulsverteiler. Die Steuerleiter 51C,

schlußstelle 20 ist über einen Leiter 22 mit einer 53 C und 55 C sind schmaler als die anderen drei

Klemme 24 verbunden, von der aus zwei Pfade 26 Steuerleiter und benötigen einen geringeren Strom-

und 28 ausgehen. Bei 26 a und 28 a sind in der Iso- 25 wert, um die entsprechenden Torleiter normalleitend

lierschicht 13 Öffnungen vorgesehen, über welche machen zu können. Als Beispiel sei erwähnt, daß die

die Pfade 26 und 28 mit der Abschirmung 12 ver- Steuerleiter 51C, 53 C und 55 C vier Stromeinheiten

bunden sind. Wenn der Strom aus der Quelle 18 in benötigen, um ihre zugeordneten Torleiter normal-

einem dieser Leiter fließt, kehrt er in der Abschir- leitend zu machen, während die Steuerleiter 52 C,

mung in einem Pfad, der ein Abbild des Pfades 26 30 54 C und 56 C sechs Stromeinheiten benötigen, um

oder 28 ist, zum Verbindungspunkt 24 zurück und ihre Torleiter normalleitend werden zu lassen,

fließt weiter in der Abschirmung in einem Pfad, der Die Stromquelle 18 ist imstande, wahlweise ver-

dem Leiter 24 entspricht, und über einen Leiter 30 schiedene Ströme an die Übertragungsleitangsschal-

zu einem Anschluß 32, der mit der anderen Klemme tang zu liefern. Die Einzelheiten der Stromquelle 18

der Stromquelle 18 verbunden ist. 35 sind aus Fig. IA ersichtlich. Die Quelle umfaßt eine

Der Pfad 28 bildet zusammen mit der Abschirmung Spannungserzeugung in Form einer Batterie 18^4,

12 eine Übertragungsleitung, über welche die Im- vier Schalter 185,18 C₁ 18 D und 18 £ und drei

pulse übertragen werden können. Die Schaltung kann Widerstände 18 F, 18 G und 18H. Über den Schalter

für eine solche Übertragung durch Betätigung der 18 5 wird die Quelle an- und abgeschaltet, und die

Stromquelle 14 vorbereitet werden. Diese Stromquelle 40 Schalter 18C, 18 D und 18 E steuern die von der

ist an einen Strompfad 34 angeschlossen, der einen Stromquelle gelieferte Strommenge. Wenn vor dem

Steuerleiter 36 enthält, welcher einen aus weichem Schließen des Schalters 185 einer der Schalter 18 C,

Supraleitermaterial bestehenden Abschnitt 38 des 18 D und 18 E geschlossen wird, werden beim Schlie-

Pfades 26 kreuzt. Dieser Abschnitt wird als Torleiter ßen des Schalters 185 fünf Stromeinheiten geliefert,

bezeichnet. Bei Betätigung der Stromquelle 14 wird 45 Wenn zwei der Schalter 18 C, 18 D und 18 E geschlos-

der Pfad 28 normalleitend, und der ganze Strom aus sen werden, liefert die Quelle unter Steuerung des

der Quelle 18 wird durch den supraleitenden Pfad 26 Schalters 185 zehn Stromeinheiten, und wenn alle

geleitet. Nach Herstellung dieses Zustandes wird das drei Schalter geschlossen werden, liefert die Quelle

von der Stromquelle 14 gelieferte Signal beendet, und unter der Steuerung des Schalters 185 fünfzehn Strom-

die Übertragungsleitung kann durch Betätigung der 50 einheiten.

Stromquelle 16 in Gang gesetzt werden. Diese Strom- Der von der Quelle 18 gelieferte Stromwert bequelle, die eine sehr kurze Anstiegszeit hat, ist an stimmt die Reihenfolge, in der die Torleiter 51G, einen Leiter 40 angeschlossen, dessen Teil 41 über 52 G, 53 G, 54 G, 55 G und 56 G bei Betätigung des einem Bereich 42 des Pfades 26 angeordnet ist. Wenn Impulsverteilers normalleitend werden. Wenn die die Quelle 16 Strom in den Pfad 40 schickt, erzeugt 55 Stromquelle 18 z. B. fünf Stromeinheiten zur Schalder steile Stromanstieg schnell ein magnetisches Feld, tung schickt und dieser Strom zur Zeit der Anschaldas stark genug ist, um den Bereich 42 des Pfades 26 tang der Stromquelle 16 im Pfad 26 fließt, hat die annormalleitend zu machen. Dabei wird eine Wellen- fangs von links nach rechts übertragene Stromwelle front mit schnellem Anstieg über die aus dem Pfad eine Größe von zweieinhalb Einheiten. Diese Strom-28 und der Abschirmung 12 bestehende Übertragungs- 60 welle setzt daher keinen der Steuerleiter in der Überleitung übertragen. Der Teil 41 des Pfades 40 ver- tragungsleitung in den Stand, seinen Torleiter norläuft parallel zum Teil 42 des Pfades 26, den er malleitend zu machen. Wenn diese Welle jedoch am steuert, und nicht wie üblich rechtwinklig dazu, da- kurzgeschlossenen Ende bei 28 A reflektiert wird, baut mit ein größerer Widerstand in den Pfad 26 einge- sich der Strom in der Leitung von rechts nach links führt werden kann. Die Schaltung ist so ausgelegt, 65 bei der Rückkehr der reflektierten Welle über die Leidaß bei Erregung der Stromquelle 16 der in den Pfad tung zu einem Wert von fünf Einheiten auf. Die Tor-26 eingeführte Widerstand gleich dem Wellenwider- leiter 55 G, 53 G und 51G werden dann der Reihe stand der aus dem Pfad 28 und der Abschirmung 12 nach normalleitend, da die Steuerleiter dieser Tor-

leiter nur vier Stromeinheiten benötigen, um die Torleiter normalleitend zu machen. Da die Steuerleiter 56 C, 54 C und 52 C sechs Stromeinheiten benötigen, bevor das kritische Feld für ihre Torleiter überschritten wird, bleiben die Torleiter 56 G, 54 G und 52 G supraleitend. Nach Beendigung der reflektierten Welle im normalleitenden Teil 42 des Pfades 26 verbleibt der fünf Einheiten große Strom stabil in der Übertragungsleitung und hält die Torleiter 51G, 53 G und 55 G normalleitend, bis die Stromquelle 14 bei ihrer erneuten Anschaltung die Schaltung wieder in die Ausgangsstellung bringt.

Wenn die Stromquelle 18 zehn Stromeinheiten liefert und dieser Strom zur Zeit der Betätigung der Stromquelle 16 im Pfad 26 fließt, wird eine Welle, der ein Strom von fünf Einheiten zugeordnet ist, von links nach rechts auf der Leitung übertragen und dann so reflektiert, daß sich der Strom in der Leitung von rechts nach links auf einen Wert von zehn Einheiten aufbaut, wenn die reflektierte Welle zum normalleitenden Abschnitt 42 zurückübertragen wird. In diesem Falle werden die Torleiter 51G, 53 G und 55 G bei Übertragung der ursprünglichen Welle über die Leitung normalleitend, und bei Rückübertragung der reflektierten Welle werden dann die Torleiter 56 G, 54 G und 52 G in der genannten Reihenfolge normalleitend.

Die Stromquelle 18 kann auch wahlweise der Leitung einen Strom von fünfzehn Einheiten zuführen. In diesem Falle hat der ursprüngliche Strom, der über die Leitung übertragen wird, wenn die Stromquelle 16 nach Rückstellung der Schaltung betätigt wird, eine Größe von siebeneinhalb Einheiten, und der Strom baut sich in der Leitung von links nach rechts auf. Die reflektierte Welle baut den Strom in der Leitung bei der Übertragung von rechts nach links auf fünfzehn Einheiten auf. Dabei wird nacheinander jeder der Torleiter 51G, 52 G, 53 G, 54 G, 55 G und 56 G normalleitend, während die ursprüngliche Welle die Übertragungsleitung hinunter übertragen wird.

Man sieht also, daß der Impulsverteiler Ausgangsimpulse auf ausgewählten Ausgangstorleitern in ausgewählter Reihenfolge gemäß dem der Schaltung durch die steuerbare Quelle 18 zugeleiteten Stromwert liefern kann. Die Schaltung läßt sich so steuern, daß sie aufeinanderfolgende Ausgangsimpulse auf nur drei oder auf allen sechs Ausgangstorleitern in zwei verschiedenen Reihenfolgen erzeugt. Die Steuerabschnitte 51C, 52 C₁ 53 C, 54 C, SSC und 56 C sind schmaler als die anderen Teile der Leitung. Um den Wellenwiderstand der Leitung auf konstantem Wert zu halten, kann die Stärke des Isoliermaterials, das die schmaleren Steuerleiterabschnitte des Pfades 28 von der Abschirmung 12 trennt, geringer als die des Materials, welches die anderen, breiteren Teile des Pfades von der Abschirmung trennt, gemacht werden. Außerdem kann das Isoliermaterial, das die schmaleren Steuerleiterabschnitte 51C, 53 C und 55 C von der Abschirmung 12 trennt, dünner als das Isoliermaterial, welches die breiteren Steuerleiterabschnitte 52 C, 54 C und 56 C von der Abschirmung trennt, gemacht werden. Dem Fachmann dürften weitere Verfahren zur Aufrechterhaltung der richtigen Impedanz entlang der Leitung bekannt sein.

In der Schaltung von Fig. 1 bilden die Strompfade . 40 und 34 ebenfalls Ubertragungsleitungsgebilde mit der Abschirmung 13. Um beim Anlegen von Impulsen durch die Stromquellen 14 und 16 unerwünschte Reflexionen in diesen Leitungen zu verhindern, sind diese Übertragungsleitungen vorzugsweise mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ebenso wie die Übertragungsleitungen in den unten beschriebenen Ausführungsbeispielen, die ähnliche Funktionen ausüben. Die Leitung 40, die den Steuerabschnitt 41 enthält, ist induktiv mit dem von den Pfaden 26 und 28 gebildeten Übertragungsleitungs-Impulsverteiler gekoppelt. Diese induktive Kopplung wird vorzugsweise ίο dadurch beseitigt, daß z. B. in den Pfad 40 ein weiterer Abschnitt ähnlich dem Abschnitt 41 eingeschlossen wird, der ebenfalls induktiv mit dem Übertragungsleitungs-Impulsverteiler gekoppelt ist, aber im entgegengesetzten Sinne, so daß keine induktive Kopplung übrigbleibt.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Impulsverteilers, welches veranschaulicht, wie mehrere Torleiter wahlweise in verschiedener Aufeinanderfolge normalleitend gemacht werden können. Diese wahlweise Operation erreicht man durch Veränderung des Widerstandes, welcher in den Eingangsteil der Übertragungsleitung eingeführt wird. Da das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 größtenteils dem von Fig. 1 gleicht, sind in beiden Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unterscheidet sich dadurch von dem in Fig. 1 gezeigten, daß das einzige Eingangskryotron zur Übertragung von Signalen über die Übertragungsleitung in Fig. 1 in Fig. 2 durch zwei getrennte Eingangskryotrons ersetzt ist, die getrennt voneinander durch zwei Quellen 16.4 und 16B gesteuert werden. Die Quelle 16.4, deren Strom eine kurze Anstiegszeit hat, ist an einem Strompfad 40 A angeschlossen, der einen Steuerleiter 41/1 enthält, welcher einen Torleiter 42/1 im Pfad 26 überquert. Ebenso ist die Quelle 16 B₁ deren Strom eine kurze Anstiegszeit hat, an einen Strompfad 40 B angeschlossen, der einen Steuerleiter 41B enthält, welcher einen Torleiter 42 B ebenfalls im Pfad 26 kreuzt. Obwohl die Steuerleiter 41A und 41 β in Fig. 2 konventionell als dünner Kryotronabschnitt dargestellt sind, der einen breiteren Torleiterabschnitt im rechten Winkel kreuzt, kann auch die parallele Anordnung von Fig. 1 benutzt werden. Die Parallelanordnung hat den Vorteil, daß es leichter ist, einen hohen Widerstand zu realisieren und damit die Schwierigkeiten zu verringern, auf die man bei Anpassung des in den Pfad 26 eingeführten Widerstandes an die charakteristische Impedanz der Leitungen 26 und 28 trifft. Die konventionelle Anordnung von Fig. 2 ist insofern vorteilhaft, als sie es ermöglicht, die Torleiterabschnitte auf kleinere den Steuerleiterabschnitten zugeführte Stromsignale hin normalleitend zu machen, und keine Kopplung zwischen den Steuer- und Torleiterabschnitten eintritt, obwohl sich, wie oben erwähnt, diese Kopplung bei parallelen Vorrichtungen beseitigen läßt.

Jeder der Torleiterabschnitte 42.4 und 42 B im Pfad 26 von Fig. 2 weist, wenn er durch den zugeordneten Steuerleiter normalleitend gemacht wird, einen Widerstand auf, der halb so groß ist wie der Wellenwiderstand der vom Pfad 28 und der Abschirmung 12 gebildeten Übertragungsleitung. Wenn nach der Betätigung der Stromquelle 14, wodurch die Schaltung rückgestellt wird, so daß der ganze Strom aus der Quelle 18 im Pfad 26 fließt, die Stromquellen 16/1 und 16 B, deren Ströme eine kurze Anstiegszeit haben, gleichzeitig betätigt werden, um die Torleiter 42/1 und 42 B gleichzeitig normalleitend zu machen, ist der

7 8

in den Pfad 26 eingeführte Gesamtwiderstand gleich Sie besteht aus dem Pfad 28 und der Abschirmung 12. dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung. Wenn In dieser Figur sind gleiche Elemente mit denselben die Quellen 16/4 und 16B in dieser Weise betätigt Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 gekennzeichnet, werden, werden die Ausgangstorleiter 51G bis 56 G Zur Verdeutlichung der Zeichnung ist in Fig. 3 der ebenso, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 be- 5 Unterschied in der Stärke der Isolierschicht 13 zwischrieben ist, normalleitend gemacht, und zwar in sehen den Pfaden 28 und der Abschirmung 12 nicht einer Reihenfolge, die dadurch bestimmt wird, ob die dargestellt. Die Schaltung nach Fig. 3 wird zur BeStromquelle 18 fünf, zehn oder fünfzehn Stromeinhei- tätigung vorbereitet, indem ein Schalter 59 geschlosten liefert. Wenn jedoch nur einer der Eingangstor- sen wird, um Strom aus der Quelle 18 an die Überleiter 41/4 oder 412? normaleitend wird, werden die io tragungsleitung zu legen, und dann abgewartet wird, Ausgangstorleiter in anderer Reihenfolge normal- bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, in dem sich leitend. Wenn z. B, die Stromquelle 18 zehn Strom- der ganze Strom aus der Quelle in der Leitung befineinheiten in den Pfad 26 zu einer Zeit schickt, wenn det. Wenn die Quelle 18 zehn Stromeinheiten BeEert, die Stromquelle 16 A erregt ist, um den Torleiter ist jeder der Ausgangstorleiter 51G bis 56 G normal-41/4 normalleitend zu machen, um dadurch in den 15 leitend. Die Impulsverteilung wird durch Öffnen des Pfad 26 einen Widerstand einzuführen, der halb so Schalters 59 eingeleitet, wodurch eine Welle, der ein groß ist wie der Wellenwiderstand des Pfades 28, wird Strom von minus zehn Einheiten zugeordnet ist, von ein Strom von dreieindrittel Einheiten von links nach links nach rechts über die Leitung übertragen wird. rechts über die Übertragungsleitung übertragen. Kei- Bei der Ausbreitung dieser Welle wird der Strom in ner der Ausgangstorleiter wird bei der Übertragung 20 der Leitung auf Null reduziert, und die Torleiter 51G dieser Welle von links nach rechts normaleitend. bis 56 G werden nacheinander supraleitend. Wenn Wenn die WeIe jedoch das kurzgeschlossene Ende diese Welle von minus zehn Einheiten den kurzge- 28 A erreicht und reflektiert wird, steigt der Strom in schlossenen Abschluß bei 28/4 erreicht, wird eine der Leitung auf sechszweidrittel Einheiten an, wäh- Reflexion erzeugt, und daher wird eine ebensolche rend die reflektierte Welle von rechts nach links zu- 25 Welle von minus zehn Stromeinheiten von rechts nach rückübertragen wird. Infolgedessen wird jedes der links übertragen. Diese reflektierte Welle baut bei sechs Ausgangskrytrons, der Reihe nach von rechts ihrer Übertragung den Strom in der Leitung auf nach links normalleitend, während diese Welle zum minus zehn Einheiten auf, wodurch die Torleiter 56 G, Eingangskryatron 41/4 zurückübertragen wird, und 55 G, 54 G₁ 53 G, 52 G und 51G nacheinander noran dieser Stelle wird eine weitere Reflexion erzeugt, 30 malleitend werden. Wenn die Welle von minus zehn um den Strom im Pfad 26 weiter zu erhöhen. Da Einheiten das linke Ende der Übertragungsleitung erjedoch alle Ausgangskryotrons normalleitend sind, reicht, trifft sie auf ein offenes Leitungsende. Daher beeinflußt die weitere Reflexion ihren Zustand nicht. wird eine Reflexion derart erzeugt, daß eine Welle Wenn die oben beschriebene Operation, bei der von plus zehn Stromeinheiten von links nach rechts nur eines der Eingangskryotrons normalleitend ge- 35 die Leitung hinunter übertragen wird, wodurch wiemacht wird, zu einer Zeit ausgeführt wird, zu der die der die Torleiter 51G, 52 G, 53 G, 54 G, 55 G und Stromquelle 18 einen Strom von fünfzehn Einheiten 56 G nacheinander supraleitend werden. Wenn diese liefert, ist der ursprünglichen Welle, die von links Welle das kurzgeschlossene Ende 28 A erreicht, wird nach rechts über die Übertragungsleitung übertragen eine reflektierte Welle von plus zehn Stromeinheiten wird, ein Strom von fünf Einheiten zugeordnet, so 40 von rechts nach links übertragen und macht die Tordaß bei Übertragung dieser Welle die Kryotrons 51G, leiter 56 G₁ 55 G₁ 54 G, 53 G₁ 52 G₁ 51G nacheinander 53 G und 55 G in der genannten Reihenfolge normal- normalleitend. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, und leitend werden. Wenn diese von links nach rechts fort- dabei macht jede von links nach rechts über die Leischreitende Welle das kurzgeschlossene Ende bei 28/4 rung übertragene Welle die Torleiter nacheinander erreicht, wird eine Reflexion erzeugt. Die reflektierte 45 supraleitend, und jede darauffolgende von rechts nach Welle bewirkt eine Erhöhung des Stroms in der Lei- links über die Leitung übertragene Welle macht die tang auf zehn Einheiten, so daß bei Übertragung der Torleiter in der entgegengesetzten Reihenfolge norreflektierten Welle von rechts nach links die Torleiter malleitend. Da die Leitung vollständig supraleitend 56 G₁ 54 G und 52 G in der genannten Reihenfolge ist, sind sowohl das kurzgeschlossene Ende rechts an normalleitend werden. 50 der Leitung als auch das offene Ende links im wesent-

Wenn nur eine einzige der Eingangsstromquellen liehen verlustlos, und daher dauert diese hin- und A oder 16 B betätigt wird, um eine Stromwelle zu hergehende Wellenübertragung relativ lange an, ohne der Zeit auf die Übertragungsleitung zu geben, zu daß eine merkliche Dämpfung oder Streuung eintritt, der die Stromquelle 18 fünf Stromeinheiten liefert, ist Wenn in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 die eine viel längere Verzögerang nötig, bevor einer der 55 Stromquelle 18 fünfzehn Stromeinheiten liefert, gleicht Ausgangstorleiter normalleitend wird, und außerdem die Operationsfolge der vorstehend beschriebenen, ist die Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt, wenn die Wenn die Quelle 18 dagegen nur fünf Stromeinheiten drei Torleiter 51G₁ 53 G und 55 G normalleitend wer- liefert, werden nur die Torleiter 51G, 53 G und 55 G den, und dem späteren Zeitpunkt, wenn die drei Tor- durch die auf der Leitung hin- und herübertragenen leiter 52 G₁ 54 G und 56 G normalleitend werden, ver- 60 Wellen zwischen dem normalleitenden und dem streicht, langer als bei einer der oben beschriebenen. supraleitenden Zustand hin- und hergeschaltet. Operationsarten. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines in Fig. 4 gezeigt. Diese entspricht im wesentlichen supraleitfähigen Übertragungsleitungs-Impulsvertei- der Darstellung von Fig. 3. Es sind daher gleiche Belers, der andere Ausgangsimpulse liefert, als die mit 65 zugszeichen für gleiche Elemente verwendet worden, den Anordnungen von Fig. 1 und 2 erreichbaren. In der Schaltung von Fig. 4 endet das linke Ende der Fig. 3 stellt schematisch eine Endansicht einer Über- Leitung in einem Widerstand 70, dessen Widerstandstragungsleitung dar, wie sie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. wert gleich dem Wellenwiderstand der Übertragungs-

leitung ist. Impulse zur Erzeugung der gewünschten Impulsverteilerwkkung werden durch die Stromquelle 18 über einen Widerstand 72 zugeführt, der gegenüber dem Widerstand 70 einen großen ohmschen Wert hat. Wenn die Stromquelle 18 einen Stromimpuls von fünfzehn Einheiten über den Widerstand 72 sendet, wird ein Stromimpuls von siebeneinhalb Stromeinheiten über die Übertragungsleitung übertragen. Die Dauer des angelegten Impulses wird durch den Schalter 18^4 der Stromquelle 18 gesteuert (Fig. IA). Bei Übertragung des Impulses von links nach rechts durch die Steuerleiter 51C bis 56 C werden die Torleiter 51G bis 56 G normalleitend. Die Länge der Zeit, in der jeder Torleiter normalleitend ist, wird durch die Dauer des angelegten Impulses bestimmt. Fig. 4 A zeigt, wie ein Impuls von relativ kurzer Dauer d_x über die Leitung übertragen wird. Dieser Impuls hat eine räumliche Länge d_v die im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Torleitern ist, so daß jeder Torleiter nacheinander supraleitend wird, wenn der nächste Torleiter normalleitend wird. Die erste Darstellung des über die Leitung übertragenen Impulses in Fig. 4 A veranschaulicht seine Lage kurz nach Betätigung der Quelle 18. Zu dieser Zeit ist der Torleiter 51G normalleitend, und alle anderen Torleiter sind supraleitend. Wenn dieser Impuls das kurzgeschlossene Ende der Leitung bei 28 A erreicht, wird eine Reflexion erzeugt, so daß ein Impuls von siebeneinhalb Stromeinheiten von rechts nach links übertragen wird. Die Vorderflanke des reflektierten Impulses überlappt die Hinterflanke des ursprünglich angelegten Impulses. Wie die Zeichnung zeigt, tritt diese Überlappung jedoch nicht in einem Teil der Leitung ein, in dem einer der Ausgangssteuerleiter angeschlossen ist. Wenn also ein Impuls der Dauer d_x angelegt wird, werden die Torleiter jeder nacheinander normalleitend und können dann wieder supraleitend werden, wenn der Impuls von links nach rechts übertragen wird; dann werden die Torleiter normalleitend und wieder supraleitend in entgegengesetzter Reihenfolge bei Übertragung des reflektierten Impulses von rechts nach links. Die Impulsverteileroperation hört auf, wenn der reflektierte Impuls das linke Ende der Leitung erreicht, das am Widerstand 70 liegt, dessen Wert gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist.

Wenn das von der Quelle 18 in Fig. 4 angelegte Stromsignal einen Wert von zehn Einheiten hat, ist dem über die Leitung übertragenen Impuls ein Strom von nur fünf Einheiten zugeordnet, so daß die Tore 52 G, 54 G und 56 G nicht betroffen werden. Wenn die Quelle 18 einen fünf Einheiten großen Stromimpuls liefert und es sich dabei um einen kurzen Impuls von der Dauer d_x handelt, wird keiner der Ausgangstorleiter jemals normalleitend. Wenn jedoch ein Impuls längerer Dauer, wie z. B. der in Fig. 4 B gezeigte, angelegt wird, wird durch die Überlappung der Impulse am kurzgeschlossenen Ende eine andere Reihenfolge von Ausgangsimpulsen erzeugt. Wenn die Stromquelle 18 einen Impuls von fünfzehn Stromeinheiten mit einer Dauer d₂ (Fig. 4B) liefert, werden die Torleiter nacheinander von links nach rechts normalleitend, aber da die Dauer dieses Impulses größer als der Abstand zwischen den Torleitern ist, wird jeder Torleiter erst supraleitend, nachdem der zweite auf ihn folgende Torleiter normalleitend geworden ist. Wenn jedoch ein Impuls von zehn Stromeinheiten mit einer Dauer von d₂ angelegt wird, werden die Torleiter 51G, 53 G und 55 G der Reihe nach bei Übertragung dieses Impulses von links nach rechts über die Übertragungsleitung normalleitend gemacht. Wenn der Impuls das kurzgeschlossene Ende 28^4 erreicht, genügt der durch die Überlappung bewirkte Verdoppelungseffekt, um den Torleiter 56 G normalleitend zu machen, und danach werden bei der weiteren Übertragung des Impulses von rechts nach links die Torleiter 55 G, 53 G und 51G wieder in der genannten

ίο Reihenfolge normalleitend gemacht. Wenn dem von der Quelle 18 angelegten Impuls ein Strom von nur fünf Einheiten zugeordnet ist, wird keiner der Ausgangstorleiter normalleitend, da die Überlappung eine Verdoppelung nur im Steuerleiter 56 C erzeugt, der sechs Stromeinheiten benötigt, um den Torleiter 56 G normalleitend zu machen. Durch Verlängerung der Dauer eines angelegten Signals von fünf Einheiten kann jedoch der Torleiter 55 G normalleitend gemacht werden. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 sind also diejenigen Torleiter, die zwischen dem normalleitenden und dem supraleitenden Zustand umgeschaltet werden, sowie die Reihenfolge, in der die Schaltvorgänge ausgeführt werden, nicht nur von der Größe der angelegten Impulse, sondern auch von deren Dauer abhängig.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer nach den Prinzipien der Erfindung aufgebauten Schaltung, in der die Übertragungsleitung zur Erzeugung der kommutativen Ausgangsimpulse aus zwei im wesentlichen identischen parallelen Pfaden besteht. Wie in der Schaltung von Fig. 1 wird die Schaltung aufgebaut, indem auf eine Unterlage 80 eine Abschirmung 82, eine Isoherschicht 83 und dann eine Mehrzahl von supraleitfähigen Schichten, die gegeneinander entsprechend isoliert sind, aufgebracht werden. Der Strom wird der Übertragungsleitung durch eine Quelle 88 zugeführt, die der Quelle 18 der Ausführungsbeispiele von Fig. 1,2, 3 und 4 gleicht. Die einei Klemme der Quelle 88 ist an den Anschluß 90 angeschlosssen und verläuft von dort aus über einen Leiter 92 zu einem Verbindungspunkt 94. Von hier aus erstrecken sich zwei Pfade 96 und 98 parallel zueinander, und diese Pfade sind mit der Abschirmung 82 an den Punkten 96 A und 98 yl verbunden, wo Öffnungen in der Isolierschicht 83 vorgesehen sind. Der Rückkehrpfad für den Strom in einem dieser Pfade verläuft in der Abschirmung 82 zurück zu einem Anschluß 100, der mit der anderen Klemme der Stromquelle 88 verbunden ist. Die Schaltung kann für den Betrieb vorbereitet werden, indem eine Stromquelle 104 betätigt wird, um ein Signal an eine Leitung 106 zu legen, welche einen Steuerleiter 108 enthält. Dieser Steuerleiter ist wirksam, wenn er einen im Pfad 96 enthaltenen Torleiter 100 aus dem supraleitenden in den normalleitenden Zustand bringt. Wenn der Torleiter 110 normalleitend wird und der Pfad 98 dabei supraleitend ist, wird der ganze Strom aus der Quelle 88 durch diesen Pfad geleitet. Nach Erreichen dieser Stromverteilung wird der von der Quelle 104 gelieferte Strom abgeschaltet.

Um die Übertragung von Wellen in der jetzt vollständig supraleitenden, aus den Pf aden 96 und 98 und der Abschirmung 82 bestehenden Übertragungsleitung einzuleiten, wird der von der Quelle 88 gelieferte Strom abrupt beendet. Wenn jetzt ein Strom von fünfzehn Einheiten gänzlich im Pfad 98 fließt, wird eine Welle im Pfad 98 nach links übertragen, welcher ein Strom zugeordnet ist, der den Strom in diesem Pfad

309 539/367

11 12

auf siebeneinhalb Einheiten reduziert. Gleichzeitig Die Ausgangsimpulse der Schaltung von Fig. 5 werwird eine Stromwelle im Pfad 96 nach rechts über- den durch vier Ausgangstorleiter 112 G, 113 G, 114 G, tragen, um den Strom in diesem Pfad auf siebenein- 115 G erzeugt, welche durch Steuerleiter 112 C, 113C, halb Einheiten zu erhöhen. Wenn diese in den Pfaden 114 C und 115 C gesteuert werden. Die Steuerleiter 96 und 98 fließenden Wellen die kurzgeschlossenen 5 112 C und 115 C sind schmaler als die Steuerleiter Enden bei 96 A und 98 A erreichen, werden identische 113 C und 114 C, so daß der kritische Steuerstrom Wellen in entgegesetzten Richtungen zuriickreflektiert, der erstgenannten Steuerleiter vier Einheiten und der durch die der Strom im Pfad 96 auf fünfzehn Ein- der letztgenannten Steuerleiter sechs Einheiten beheiten erhöht und der Strom im Pfad 98 auf Null re- trägt. Daher ist jeder Steuerleiter normalleitend, wenn duziert wird. Diese Wellen passieren einander am io der Strom in dem entsprechenden Pfad entweder Verbindungspunkt 94, und danach erhöht die von siebeneinhalb oder fünfzehn Einheiten beträgt, und rechts nach links wandernde Welle den Strom im Pfad supraleitend nur dann, wenn der Strom auf Null redu-98 auf siebeneinhalb Einheiten, und die im Pfad 96 ziert wird. Vor der abrupten Beendigung des von der von links nach rechts wandernde Welle reduziert den Quelle 88 gelieferten Stroms sind die Torleiter 114 G Strom in diesem Pfad auf siebeneinhalb Einheiten. 15 und 115 G normalleitend und die Torleiter 112 G und Wenn diese Wellen die kurzgeschlossenen Enden bei 113 G supraleitend. Bei Beendigung des Stroms aus 96/4 und 98^4 erreichen, führt jeder Pfad einen der Quelle 88, d. h. zur Zeit t₀, und bei der Übertra-Strom von siebeneinhalb Einheiten. Die Reflexion bei gung von Wellen vom Verbindungspunkt 94 zu den 98/4 ist so beschaffen, daß dann eine Stromwelle von kurzgeschlossenen Enden 96 A und 98 A bleibt der dort aus von links nach rechts zurückwandert und da- 20 Zustand der Torleiter 114 G und 115 G unbeeinflußt, bei den Strom im Pfad 98 auf fünfzehn Einheiten er- aber die Tore 112 G und 113 G werden in dieser höht, während durch den Strom, der mit der reflek- Reihenfolge normalleitend. Während des zweiten Zeittierten Welle vom kurzgeschlossenen Ende bei 96 A abschnitts bleiben die Torleiter 112 G und 113 G noraus weiterwandert, den Strom im Pfad 96 auf Null malleitend, aber die Torleiter 115 G und 114 G könreduziert. Diese Wellen passieren einander wieder am 25 nen in der genannten Reihenfolge supraleitend wer-Verbindungspunkt 94, und die von links nach rechts den. Während des nächsten Zeitabschnitts t_z bis t₃ wandernde Welle erhöht den Strom im Pfad 96 auf bleiben die Torleiter 112 G und 113 G normalleitend, siebeneinhalb Einheiten, und die von rechts nach und die Tore 114 G und 115 G werden in dieser links wandernde Welle reduziert im Pfad 98 den Reihenfolge normalleitend gemacht. Im folgenden Strom auf siebeneinhalb Einheiten. Diese Operation 30 Zeitabschnitt i₃ bis i₄ werden die Torleiter 113 G und wird zyklisch fortgesetzt, wobei der Strom in jedem 112 G nacheinander supraleitend, und die Torleiter Pfad in aufeinanderfolgenden Schlitten von Null über 114 G und 115 G bleiben normaUeitend. Diese Opesiebeneinhalb Einheiten auf fünfzehn Einheiten und ration wird zyklisch fortgesetzt, wobei die Torleiter dann von fünfzehn Einheiten über siebeneinhalb Ein- nacheinander zwischen dem supraleitenden und dem heiten auf NuI geht. Wenn der Strom in dem einen 35 normalleitenden Zustand umgeschaltet werden, so-Pf ad auf fünfzehn Einheiten erhöht wird, wird gleich- lange die Wellenwanderung in der nahezu verlustzeitig der Strom in dem anderen Pfad auf Null redu- losen Leitung andauert. Diese Wellenwanderung kann ziert, und wenn der Strom in dem einen Pfad auf durch die Betätigung einer Stromquelle 120 untersiebeneinhalb Einheiten erhöht wird, wird gleichzeitig brachen werden, welche Strom an einen Pfad 122 der Strom in dem anderen Pfad auf denselben Wert 40 legt. Dieser enthält einen Steuerleiter 124, der einen reduziert. Torleiter 126 im Pfad 98 überquert. Der Widerstand

Wie der Strom periodisch in der Übertragungs- dieses Torleiters ist doppelt so groß wie der Wellenleitung steigt und sinkt, ist in Fig. 5 A veranschau- widerstand der Übertragungsleitung, so daß die licht, worin die Ströme an den kurzgeschlosssenen Wellenwanderung in der Leitung schnell beendet wird, Enden 98 A (oberes Diagramm) und 96A (unteres 45 wenn dieser Torleiter normalleitend gemacht wird. Diagramm) als Funktion der Zeit aufgetragen sind. Wie schon erwähnt, empfiehlt es sich, die Eingangs-Zunächst fließt, wie oben beschrieben, der ganze treiberleitungen, wie z. B. 122, mit ihrem Wellen-Strom aus der Quelle 88 im Pfad 98, und zur Zeit t₀ widerstand abzuschließen. Wenn der Aufbau solcher wird der Strom aus dieser Quelle abrupt unterbrochen. Art ist, daß zur Anpassung ein relativ hoher Wider-Dabei werden Impulse in beiden Richtungen weiter- 50 stand nötig ist, läßt sich die parallele Torleiteranordübertragen, wie oben erklärt. Zur Zeit t_x erreichen nung von Fig. 1 leichter herstellen, um den nötigen diese Impulse die Enden96/4 und 98/4 und werden Widerstand aufzuweisen.

dort reflektiert. Diese Operation wird zyklisch wäh- Wenn die Schaltung von Fig. 5 betrieben wird, ■

rend der Zeitdauer fortgesetzt, die nur durch die während die Stromquelle 88 nur zehn Stromeinheiten Wechselstromverluste in der Schaltung bestimmt wird. 55 liefert, führt der Strom in der Leitung stets einen Gleichstromverluste treten nicht ein, da die Übertra- Schritt von Null über fünf Einheiten zu zehn Einheigungsleitung vollständig aus supraleitfähigen! Material ten aus. Die Torleiter 112 G und 115 G werden dann besteht und die kurzgeschlossenen Abschlüsse bei zwischen dem supraleitenden und dem normalleiten- A und 98/4 im wesentlichen verlustfrei sind. Der den Zustand in derselben Reihenfolge, wie sie oben erste vollständige Zyklus ist zur Zeit f₄ abgeschlossen, 60 beschrieben ist, gesteuert, aber die Torleiter 113 G und zwar ist zu dieser Zeit der Strom in der Leitung und 114 G erfahren Übergänge während verschiedegleich dem zur Zeit t₀. Das Zeitintervall von Zeit i₀ ner Zeitabschnitte, da jeder dieser Torleiter nur dann bis t_i ist doppelt so lang wie die elektrische Länge der normaUeitend wird, wenn der Strom im entsprechen-Leitung, d. h., es ist diejenige Zeit, die eine am Ver- den Steuerleiter auf zehn Einheiten erhöht wird. Bei bindungspunkt 94 entstehende Welle braucht, um 65 dieser Operationsart wird während jedes Zyklus vom durch einen der Pfade 96 oder 98 zurück zum Ver- vier Zeitabschnitten (t₀ bis J₄) der Torleiter 112 G bindungspunkt und von dort aus durch den anderen während des ersten Zeitabschnitts normalleitend und Pfad und zurück zum Verbindungspunkt zu wandern. während des vierten Zeitabschnitts wieder supra-

leitend; der Torleiter 115 G wird während des zweiten Zeitabschnitts supraleitend und während des dritten Zeitabschnitts wieder normalleitend; der Torleiter 113 G wird während des zweiten Abschnitts normalleitend und während des dritten Zeitabschnitts wieder supraleitend, und der Torleiter 114 G wird während des ersten Zeitabschnitts supraleitend und während des vierten Zeitabschnitts wieder normalleitend.

Impulsverteiler der in Fig. 5 gezeigten Art können auch in Form von geschlossenen Ringen ohne Abschluß aufgebaut werden. Das geschieht durch Verbinden der Pfade 96 und 98 miteinander anstatt mit der Abschirmung an den Punkten 96^4 und 98^4. Ein Ausführungsbeispiel einer so aufgebauten Schaltung ist in Fig. 6 veranschaulicht, wo gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei den so aufgebauten Schaltungen sind die Enden der Pfade 96 und 98 an den Verbindungspunkten 94 und 94^4 verbunden. Diese Verbin- dungspunkte sind mit Anschlüssen 90 und 100 verbunden, die ihrerseits an die Klemmen der Stromquelle 88 angeschlossen sind. Der Strom der Quelle 88 fließt über einen Leiter 91, der über eine Öffnung 93 in der Abschirmung 82 an diese angeschlossen ist. Eine weitere Öffnung 93 befindet sich in der Abschirmung 82 unter dem Leiter 91, um in diesem Pfad eine Drossel mit hoher Induktivität zu bilden. Diese Schaltung kann ähnlich wie die Schaltung von Fig. 5 betrieben werden, indem Wellen in der Übertragungsleitung gebildet werden, die wiederholt ganz um die Leitung herum fließen, um wiederholt die Ausgangstorleiter zwischen dem supraleitenden und dem normalleitenden Zustand umzuschalten. Wenn, wie oben angenommen wird, ein Zeitabschnitt die Zeitdauer ist, die eine Welle braucht, um vom Verbindungspunkt 94 aus in einer Richtung zum Ende des Pfades 98 oder des Pfades 96 zu wandern, sieht man, daß dort, wo in der Schaltung von Fig. 5 die wandernden Wellen an den Abschlußpunkten am Ende jedes zweiten Zeitabschnitts reflektiert werden, sie in der Schaltung von Fig. 6 am Ende jedes zweiten Zeitabschnitts einander überlagern. Sonst ist die Operation der Schaltung die gleiche.

Sowohl die Schaltung von Fig. 6 als auch die von Fig. 5 können in verschiedener Weise erregt werden, um verschiedene Ausgangssignale zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Schaltung zu einem Zeitpunkt erregt werden, wenn der Strom gleichmäßig zwischen den Pfaden 96 und 98 verteilt ist, indem der von der Quelle 88 gelieferte Strom abrupt unterbrochen wird; in diesem Falle werden während des ersten Zeitabschnitts Wellen übertragen, um den Strom in jedem Pfad auf Null zu reduzieren. Dies ist in Fig. 6 A veranschaulicht, in der der Strom in den Steuerleitern 114 C und 112C als Funktion der Zeit aufgetragen ist. Zunächst fließt ein Strom von siebeneinhalb Einheiten in jedem Pfad, und zur Zeit t₀ wird der Speisestrom abrupt unterbrochen, um Wellen in beiden Richtungen vom Verbindungspunkt 94 aus weiterzuleiten und dadurch den Strom in beiden Pfaden auf Null zu reduzieren. Während des zweiten Zeitabschnitts nach Reflexion der Wellen in der Schaltung von Fig. 5 bzw. nach gegenseitiger Überlagerung der Wellen in der Schaltung von Fig. 6 wird der Strom in beiden Pfaden auf einen Wert aufgebaut, der halb so groß wie der Speisestrom ist. Während des dritten Zeitabschnitts wird der Strom in beiden Pfaden auf Null reduziert, und während des vierten Zeitabschnitts wird der Strom in beiden Pfaden auf die Hälfte des Speisestroms erhöht. Man sieht also, daß supraleitfähige Torleiter, die durch in den Pfaden enthaltene Steuerleiter gesteuert werden, wenn die Schaltung in dieser Art betrieben wird, zunächst normalleitend sind und während des ersten Zeitabschnitts supraleitend werden, während des zweiten Zeitabschnitts wieder supraleitend werden und während des dritten Zeitabschnitts wieder supraleitend werden, usf. Durch diese Art der Schwingung werden aufeinanderfolgende Ausgangsimpulse in den Ausgangstorleitern erzeugt, und sie wird fortgesetzt, bis die Wechselstromverluste in der Schaltung die Werte der schwingenden Signale unter den Wert reduzieren, der nötig ist, um die Ausgangsleiter normalleitend zu machen. Da die Wechselstromverluste gering sind und keine Verluste infolge von Abschlüssen in der Schaltung von Fig. 5 oder 6 auftreten, setzt sich diese Schwingung genügend lange fort, um eine große Anzahl von aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen zu erzeugen.

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Impulsverteiler unter Verwendung von Kryotrons, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge einer supraleitfähigen Leitung mit definiertem Wellenwiderstand die Steuerleiter mehrerer Ausgangskryotrons vorgesehen sind, daß der Leitung Ströme solcher Amplitude zugeführt werden, und die Ansprechempfindlichkeiten der Ausgangskryotrons derart gewählt sind, daß die Torleiter der Ausgangskryotrons durch den auf der Leitung fließenden Strom nacheinander in den normal- oder supraleitenden Zustand geschaltet werden.

2. Impulsverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung an dem dem Stromeingang abgewandten Ende reflektierend abgeschlossen, insbesondere kurzgeschlossen ist.

3. Impulsverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechempfindlichkeit der Ausgangskryotrons verschieden ist.

4. Impulsverteiler nach Anspruch 3 unter Verwendung von Ausgangskryotrons mit zwei verschiedenen Ansprechempfindlichkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des der Leitung zugeführten Stromes größer als die Hälfte der niedrigeren Ansprechempfindlichkeit und kleiner als die niedrigere Ansprechempfindlichkeit ist.

5. Impulsverteiler nach Anspruch 3 unter Verwendung von Ausgangskryotrons mit zwei verschiedenen Ansprechempfindlichkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des der Leitung zugeführten Stromes zwischen der niedrigeren und der höheren Ansprechempfindlichkeit liegt.

6. Impulsverteiler nach Anspruch 3 unter Verwendung von Ausgangskryotrons mit zwei verschiedenen Ansprechempfindlichkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des der Leitung zugeführten Stromes größer als die höhere Ansprechempfindlichkeit ist.

7. Impulsverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Leitung eine zweite Leitung des gleichen Wellenwiderstandes angeschaltet ist und daß die mit der Stromquelle verbundenen Enden der beiden Leitungen als Torleiter von Eingangs-

kryotrons ausgebildet sind, durch welche dei Stromfluß auf den beiden Leitungen gesteuert werden kann.

8. Impulsverteiler nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite Leitung am Ende kurzgeschlossen ist.

9. Impulsverteiler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Zuge der zweiten Leitung Steuerleiter von Ausgangskryotrons vorgesehen sind.

10. Impulsverteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Torleiter des Eingangskryotrons der zweiten, nicht mit Steuerleitern von Ausgangskryotrons versehenen Leitung im normalleitenden Zustand einen Widerstand gleich ig dem Wellenwiderstand aufweist.

11. Impulsverteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der zweiten Leitung nebeneinander die Torleiter zweier getrennt gesteuerter Eingangskryotrons vorgesehen sind und daß die Widerstände dieser Torleiter gleich dem halben Wellenwiderstand der Leitung ist.

12. Impulsverteiler nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleiter der Ausgangskryotrons im Zuge einer geschlossenen Leiterschleife liegen und daß die Stromquelle derart angeschaltet ist, daß die von ihr gelieferten Ströme die Schleife in entgegengesetzten Richtungen durchlaufen.

13. Impulsverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromquelle ein Impulsgenerator vorgesehen ist.

14. Impulsverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen) aus in einer Ebene liegenden Streifen aus supraleitendem Material und einer zu dieser Ebene parallelen und von den Streifen isolierten Platte ebenfalls aus supraleitendem Material besteht (bestehen).

15. Verfahren zum Betrieb eines Impulsverteilers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle so lange angeschlossen wird, bis die Leitung voll aufgeladen ist, und daß danach die Stromquelle abgeschaltet wird, so daß sich an dem der Stromquelle zugeordneten Ende der Leitung ein Leerlauf bildet und in der supraleitenden Leitung eine Welle hin- und herläuft und dabei die Ausgangskryotrons aus- und einschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 309 539/367 3.63