DE2312485B1 - Multiple-slit gradient grating thyratron - Google Patents

Multiple-slit gradient grating thyratron

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DE2312485B1
DE2312485B1 DE2312485A DE2312485A DE2312485B1 DE 2312485 B1 DE2312485 B1 DE 2312485B1 DE 2312485 A DE2312485 A DE 2312485A DE 2312485 A DE2312485 A DE 2312485A DE 2312485 B1 DE2312485 B1 DE 2312485B1
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/50—Thermionic-cathode tubes
    • H01J17/52—Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode
    • H01J17/54—Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode having one or more control electrodes
    • H01J17/56—Thermionic-cathode tubes with one cathode and one anode having one or more control electrodes for preventing and then permitting ignition, but thereafter having no control

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Description

3 43 4

raum 24 begrenzen, und schließlich ein weiteres kur- einanderfolgend ein kurzes Gradientengitter 21, ein zes Gradientengitter 25 vorgesehen. Dadurch sind langes Gradientengitter, das zwei Elektroden 22 und vier die Spannung aushaltende Spalte vorgesehen, ein 23 mit einem Driftraum 24 zwischen diesen umfaßt, Spalt 26 zwischen dem Gitter 4 und dem kurzen Gra- und schließlich ein weiteres kurzes Gradientengitter dientengitter 21, ein Spalt 27 zwischen dem kurzen 5 25 angeordnet. Die so vorgesehenen vier die Span-Gradientengitter 21 und dem langen Gradientengitter nung aushaltenden Spalte sind mit 26, 27, 28 und 29 22/23, ein Spalt 28 zwischen dem langen Gradienten- bezeichnet. Die kurzen Gradientengitter 21 und 25 gitter 22/23 und dem kurzen Gradientengitter 25 und umfassen jeweils drei eng benachbarte, parallel verein Spalt 29 zwischen dem kurzen Gradientengitter bundene Elektroden. Die zwei Elektroden 23 und 22, 25 und der Anode 3. Die Kathode 2, das Gitter 4 und io die das lange Gradientengitter bilden und das Gitdie Anode 3 sind in den zylindrischen Keramikisola- t'er 4 bestehen jeweils aus zwei eng benachbarten, toren, die die Umhüllung bzw. den Kolben der Röhre parallel verbundenen Elektroden, die zusätzlich mit bilden, verlängert, so daß sie sich in enger Nachbar- den Bezugsbuchstaben α und b in jedem Falle beschaft zu den zwei kurzen Gradientengittern 21 und zeichnet sind. Jede der parallel verbundenen Elektro-25 befinden, wodurch die mittleren freien Weglängen 15 den α und b weist eine ringförmige Öffnung auf, die der Moleküle der Gasfüllung beachtlich größer als mit c bzw. d bezeichnet ist. Die ringförmigen Öffnunder Spaltzwischenraum sind. Zwischen die zwei gene, die einem die Spannung aushaltenden Spalt Elektroden 22 und 23, die, wie dargestellt, das lange näher sind, Hegen auf einem Radius, der sich von Gradientengitter bilden, wird im Betrieb eine Poten- dem Radius, auf dem die Ringöffnungen d liegen, tialdifferenz angelegt, die gerade genügt zu gewähr- 20 unterscheidet (in diesem Fall kleiner ist). Dadurch leisten, daß sich die Entladung durch den Driftraum wird die Entladung gezwungen, eine andere Bahn als 24 zwischen ihnen während des Gasdurchbruchs (gas eine gerade Linie zu nehmen. Metallische Gitter 30 break down) aufbaut. Die vier kurzen Spalte 26, 27, sind vorgesehen, die verhindern, daß eine Entladung 28 und 29 sind durch die Isolations-Keramikzyünder außerhalb der Elektrodenanordnungen, die das tatisoliert, die eine Länge aufweisen, die genügt, der 25 sächliche Thyratron bilden, auftreten. Die Kolbenquer über diese Spalte vorgesehenen Hochspannung wand der Röhre besteht aus kurzen Keramikzylinzu widerstehen. Die Spannung quer über jeden Spalt dem 31, 32, 33, 34, 35 und 36, die die verschiedenen liegt in der Größenordnung von 40 kV im Betrieb. Elektroden trennen. Das mit 37 bezeichnete Gitter ist In Fig.5 ist im Detail die Konstruktion eines ein Zündgitter, das in Fig.4 nicht dargestellt ist, um praktischen Ausführungsbeispiels des in F i g. 4 sehe- 30 eine überflüssige Komplizierung der schematischen matisch dargestellten Thyratrons gezeigt. In der Darstellung zu vermeiden. Von dem Inneren des Umhüllung bzw. dem Kolben 1 sind eine Kathode 2, Thyratrons erstrecken sich zentral zwei Wärmeleiteine Anode 3 und ein Steuergitter 4 angeordnet. Zwi- glieder 38 und 39, die gemäß der GB-PS 1143 087 sehen dem Steuergitter 4 und der Anode 3 sind auf- vorgesehen sind.delimit space 24, and finally a further short gradient grating 21, a zes gradient grating 25, is provided in quick succession. As a result, long gradient grids are provided, which two electrodes 22 and four gaps withstanding the voltage include a 23 with a drift space 24 between them, gap 26 between grid 4 and the short gradient grid and finally another short gradient grid 21, a gap 27 arranged between the short 5 25. The four so provided the span gradient grid 21 and the long gradient grid voltage withstanding gaps are denoted by 26, 27, 28 and 29 22/23, a gap 28 between the long gradient. The short gradient grids 21 and 25 grids 22/23 and the short gradient grids 25 and 25 each include three closely spaced electrodes connected in parallel with a gap 29 between the short gradient grid. The two electrodes 23 and 22, 25 and the anode 3. The cathode 2, the grid 4 and 10 which form the long gradient grid and the grid, the anode 3 are in the cylindrical ceramic insulator 4 each consist of two closely spaced gates , which extend the casing or the bulb of the tube, which are connected in parallel and also form electrodes, so that they are in close proximity to the reference letters α and b in each case related to the two short gradient grids 21 and are drawn. Each of the parallel-connected electro-25 are located, whereby the mean free path lengths 15 denote α and b has an annular opening, which for the molecules of the gas filling is considerably larger than denoted by c or d. The annular openings and the gap spaces are. Between the two genes, the electrodes 22 and 23, which, as shown, are closer to a gap that can withstand the voltage, lie on a radius formed by the gradient grid, there is a potential radius on which the ring openings are in operation d lie, tial difference applied, which is just enough to ensure 20 different (in this case is smaller). By making the discharge through the drift space, the discharge is forced to build a different path than 24 between them during gas breakthrough (gas to take a straight line. Metallic grids 30 break down). The four short gaps 26, 27 are provided, which prevent a discharge 28 and 29 from occurring through the insulating ceramic igniter outside the electrode assemblies which isolate it, which have a length sufficient to form the neuter thyratron. The piston provided across this column is made of short ceramic cylinders to withstand the high voltage wall of the tube. The voltage across each gap dem 31, 32, 33, 34, 35 and 36, which are the different ones, is of the order of 40 kV in operation. Disconnect electrodes. The grid denoted by 37 is shown in FIG. 5 in detail the construction of an ignition grid, which is not shown in FIG. FIG. 4 shows a superfluous complication of the schematic, schematically illustrated thyratron. Avoid in the representation. A cathode 2, thyratrons, two heat conductors, an anode 3 and a control grid 4 extend centrally from the interior of the envelope or the piston 1. Intermediate members 38 and 39, which according to GB-PS 1143 087 see the control grid 4 and the anode 3 are provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 drei spannungsfeste Spalte 11,12 und 13 vorgesehen.three tension-proof columns 11, 12 and 13 are provided. Patentanspruch: Der Spalt 11 ist von dem Spalt 12 durch ein langesClaim: The gap 11 is from the gap 12 by a long Gradientengitter getrennt, das zwei Elektroden 14Gradient grid separated, the two electrodes 14 Vielfachspalt-Gradientengitter-Thyratron mit und 15 mit einem Driftraum 17 zwischen diesen auf-Multiple-slit gradient grating thyratron with and 15 with a drift space 17 between these einer Folge von Gradientengittern zwischen dem 5 weist. Der Spalt 12 ist von dem Spalt 13 durch eina sequence of gradient grids between the 5. The gap 12 is from the gap 13 through a Steuergitter und der Anode, dadurch ge- langes Gradientengitter getrennt, das zwei Elektro-Control grid and the anode, thereby separating the gradient grid, the two electrical kennzeichnet, daß die Gradientengitter al- den 18 und 19 mit einem Driftraum 20 zwischen die-indicates that the gradient grids 18 and 19 with a drift space 20 between the ternierend vom kurzen Typ (21, 25) und langen sen aufweist. Weiterhin sind die keramische Umhül-has ternating of the short type (21, 25) and long sen. Furthermore, the ceramic casing Typ (22/23) sind. lung 1, die Kathode 2, die Anode 3 und das Steuergit-Type (22/23) are. ment 1, the cathode 2, the anode 3 and the control grid lo ter 4 vorgesehen.lo ter 4 provided. Unter den in den Fig. 1 bis3 dargestellten Kon-Under the constellations shown in FIGS. 1 to 3 struktionen ist die Konstruktion des Thyratrons mitconstructions is the construction of the thyratron with einem einzigen Gradientengitter (d.h. zwei spannungsfesten Spalten), wie sie in den F i g. 1 und 2 ge-a single gradient grid (i.e. two stress-resistant columns) as shown in FIGS. 1 and 2 Die Erfindung bezieht sich auf ein Thyratron und 15 zeigt ist, relativ weit fortgeschritten. Wo jedoch mehrThe invention relates to a thyratron and shows 15 is relatively advanced. But where more betrifft insbesondere ein sogenanntes Vielfachspalt- als zwei Spalte erforderlich sind, ist es, wenn kurzerelates in particular to a so-called multiple gap - when two gaps are required, it is when short Gradientengitter-Thyratron. Gradientengitter benutzt werden, relativ schwierig,Gradient grating thyratron. Gradient grids are used, relatively difficult, Es ist bekannt, daß Vielfachspalt-Gradientengit- den Isolationsspielraum bzw. Isolationsabstand vor-It is known that multiple-gap gradient grids provide the isolation margin or isolation distance. ter-Thyratrons zwei oder mehr Entladungsspalte zwi- zusehen, der erforderlich ist, um der Spannung überter-thyratrons between two or more discharge gaps, which is required to pass the voltage sehen der Anode und der Kathode aufweisen, die 20 die Spalte zu widerstehen, während, wenn lange Gra-See the anode and the cathode have to withstand the 20 gaps, while if long grades durch Gradientengitter getrennt sind. Es gibt zwei dientengitter benutzt werden (wie beispielsweise beiare separated by gradient grids. There are two grids that can be used (such as the Typen von Gradientengittern. Ein Typ besteht ent- der Konstruktion in Fig.3), die Gesamtlänge fürTypes of gradient grids. One type consists of the construction in Fig. 3), the total length for weder aus einer einzigen Gitterelektrode oder aus eine gegebene Zahl von Spalten unerwünscht großundesirably large either from a single grid electrode or from a given number of columns einer Anordnung von zwei oder mehr eng benach- ist.an arrangement of two or more closely spaced. barten parallel verbundenen Elektroden, in welchem 25 Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Viel-FaIl das Gradientengitter als kurzes Gradientengitter fachspalt-Gradientengitter-Thyratrons, bei welchem bezeichnet wird. Der andere Typ des Gradientengit- die Schwierigkeiten, eine zufriedenstellende Isolieters besteht aus zwei relativ weit mit Abstand an- rung zwischen den die Spannung aushaltenden bzw. geordneten Elektroden oder wiederum aus zwei rela- spannungsfesten Spalten beseitigt ist, ohne daß die tiv weit mit Abstand angeordneten Anordnungen von 30 Gesamtlänge der Konstruktion übermäßig groß wird, eng benachbarten, parallel verbundenen Elektroden, Ein erfindungsgemäßes Vielfachspalt-Gradientendie einen Driftraum bzw. Laufraum für eine durch gitter-Thyratron weist zwischen dem Steuergitter und das Gradientengitter hindurchgehende Entladung de- der Anode eine Folge von Gradientengittern auf und finieren bzw. begrenzen, in welchem Fall das Gra- ist dadurch gekennzeichnet, daß diese Gradientengitdientengitter als ein langes Gradientengitter bezeich- 35 ter alternierend vom kurzen und langen Typ sind,
net wird. In dem Fall eines langen Gradientengitters Jedes lange Gradientengitter kann aus zwei relativ braucht die Spannung zwischen den zwei Elektroden weit mit Abstand angeordnete Elektroden, die einen oder den zwei Anordnungen von eng benachbarten, Driftraum zwischen sich begrenzen, oder, wie es parallel verbundenen Elektroden, die das Gradien- oben erwähnt worden ist, aus zwei relativ weit mit tengitter bilden, nur genügend hoch sein, daß ge- 40 Abstand angeordneten Anordnungen von eng bewährleistet ist, daß die Entladung durch die zwei nachbarten, parallel verbundenen Elektroden beste-Elektroden oder zwei Anordnungen von Elektroden hen. Jedes kurze Gradientengitter kann ebenfalls entaufeinanderfolgend verläuft. Im Gegensatz hierzu weder aus einer einzigen Elektrode oder einer Anmüssen die Hauptspalte des Thyratrons jeweils im Ordnung von eng benachbarten, parallel verbundenen Betrieb einer Spannung so hoch wie 40 kV widerste- 45 Elektroden bestehen,
hen können. Bevorzugt sind die Gradientengitter durch Isola-The aim of the invention is to create a multiple case, the gradient grating is referred to as a short gradient grating, multiple-slot gradient grating thyratron. The other type of gradient grid eliminates the difficulties of a satisfactory insulator consisting of two relatively wide spaced electrodes between the electrodes that withstand the voltage or, in turn, of two relatively voltage-resistant columns, without the ones that are largely spaced apart Arrangements of 30 total length of the construction becomes excessively large, closely spaced, parallel connected electrodes, an inventive multiple gap gradient which has a drift space or running space for a discharge passing through the grid thyratron between the control grid and the gradient grid of the anode, a sequence of gradient grids on and define or limit, in which case the gradient is characterized in that these gradient grid grids are called a long gradient grid alternately of the short and long type,
net is. In the case of a long gradient grating, any long gradient grating can consist of two relatively spaced electrodes that delimit one or two arrays of closely spaced, drift space between them, or, as there are parallel-connected electrodes, that need to be relatively spaced apart The gradient has been mentioned above, made up of two relatively wide with a grid, should only be high enough that spaced-apart arrangements of closely spaced apart arrangements have been proven so that the discharge through the two adjacent, parallel-connected electrodes is best - electrodes or two arrangements of electrodes. Each short gradient grid can also be consecutive. In contrast, the main column of the thyratron does not consist of a single electrode or a single electrode, each in the order of closely spaced, parallel connected operation of a voltage as high as 40 kV resisting electrodes,
can hen. The gradient grids are preferred by isolating In den Fi g. 1 bis 3 sind Beispiele bekannter Kon- tionszylinder, bevorzugt aus Keramik, getrennt,In the Fi g. 1 to 3 are examples of known conical cylinders, preferably made of ceramic, separated, struktionen von Vielfachspalt-Gradientengitter-Thy- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieStructures of Multiple Slit Gradient Grating Thy- In a preferred embodiment, the ratrons dargestellt. Zahl der die Spannung aushaltenden Spalte gerad-ratrons shown. Number of the tension-sustaining column even- Das in Fig. 1 dargestellte Thyratron ist von dem 50 zahlig vorgesehen und beträgt vorteilhafterweise vierThe thyratron shown in Fig. 1 is provided in number of the 50 and is advantageously four kurzen Gradientengitter-Typ mit zwei Spalten. Es oder mehr.short gradient grating type with two columns. It or more. umfaßt eine keramische Umhüllung 1, in welcher Die Erfindung wird im folgenden an Hand dercomprises a ceramic envelope 1, in which the invention is described below with reference to the eine Kathode 2, eine Anode 3, ein Steuergitter 4 und F i g. 4 und 5 der Zeichnung beschrieben; hierin zeigta cathode 2, an anode 3, a control grid 4 and F i g. 4 and 5 of the drawing described; shows therein zwischen dem Steuergitter 4 und der Anode 3 zwei F i g. 4 schematisch eine vorteilhafte Ausführungs-between the control grid 4 and the anode 3 two F i g. 4 schematically an advantageous embodiment Hochspannungsspalte 5 und 6, die durch ein Gra- 55 form des Vielfachspalt-Gradientengitter-ThyratronsHigh-voltage gaps 5 and 6, which are defined by a graph of the multiple-gap gradient lattice thyratron dientengitter 7 getrennt sind, angeordnet sind. nach der Erfindung undservice grids 7 are separated, are arranged. according to the invention and Das in Fig. 2 dargestellte Thyratron ist wiederum Fig.5 eine Querschnittansicht einer praktischenThe thyratron shown in Fig. 2 is in turn Fig. 5 a cross-sectional view of a practical vom Typ mit zwei Spalten, jedoch wird in diesem Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thyra-of the type with two columns, but in this embodiment a Thyra- FaIl ein langes Gradientengitter benutzt, die zwei trons.If a long gradient grid is used, the two trons. Hochspannung aushaltenden Spalte zu trennen. Das 60 Nach F i g. 4 umfaßt das Thyratron eine kerami-Thyratron umfaßt wiederum eine keramische Umhül- sehe Umhüllung 1, deren Seitenwände von einer lung 1, eine Kathode 2, eine Anode 3 und ein Steuer- Vielzahl von Keramikzylindern zwischen den vergittert. Die Spannungsspalte5 undo sind durch ein schiedenen Elektrodenverbindungen gebildet werden, langes Gradientengitter getrennt, das zwei mit Ab- Weiterhin sind die Kathode 2, die Anode 3 und das stand angeordnete Elektroden 8 und 9 umfaßt, die 65 Steuergitter 4 vorgesehen. Zwischen dem Steuergitzwischen sich einen Driftraum bzw. Laufraum 10 de- ter 4 und der Anode 3 sind aufeinanderfolgend ein finieren bzw. begrenzen. kurzes Gradientengitter 21, ein langes Gradientengit-Bei dem in F i g. 3 dargestellten Thyratron sind ter mit zwei Elektroden 22 und 23, die einen Drift-Separate high voltage enduring column. The 60 according to FIG. 4, the thyratron comprises a ceramic thyratron again comprises a ceramic envelope see envelope 1, the side walls of which are covered by a ment 1, a cathode 2, an anode 3 and a control multitude of ceramic cylinders grated between the. The voltage gaps5 undo are formed by a different electrode connection, Long gradient grid separated, the two with Ab- Furthermore, the cathode 2, the anode 3 and the stood arranged electrodes 8 and 9 comprises, the 65 control grid 4 is provided. Between the steering gates A drift space or running space 10 of the 4 and the anode 3 are one after the other define or limit. short gradient grid 21, a long gradient grid case the one shown in FIG. 3 thyratron shown are ter with two electrodes 22 and 23, which have a drift
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