DE351285C

DE351285C - Relay for undulating currents with several intermediate electrodes attached between anode and cathode

Info

Publication number: DE351285C
Application number: DE1917351285D
Authority: DE
Original assignee: ERICH MARX DR
Current assignee: ERICH MARX DR
Priority date: 1917-05-04
Filing date: 1917-05-04
Publication date: 1922-04-04

Description

Alle bisher bekannten Relais für undulierende Ströme, welche Entladungsröhren benutzen, wie diejenigen von v. Lieben, d^! e Forest oder von Langmuir, verwenden drei Elektroden im Entladungsrohr. Sie beruhen, soweit. Entladungsröhren mit Gasfüllung in Betracht kommen., entweder auf dem Prinzip der --Verwendung einer Zwischenelektrode zur Beschleunigung von Elektrizitätsträgern bis zur Stoßioriisation oder auch auf der Ventilwirkung der Zwischenelektrode. Sie sind so* konstruiert, diaß durch diese Beschleunigung ein einzelner Effekt eine Widerstandsverringerung hervorruft. Derartige Relais benötigen verhältnismäßig große Energie zur Ionisationserzeugung,· daher mußten bei den bisher im Felde bemitzten Lautverstärkern schwere Akkumulatoren verwendet werden, die eine erhebliche Beeinträchtigung ihrer Verwendbarkeit im Gefolge ao haben.All previously known relays for undulating currents which use discharge tubes, such as those of v. Love, d ^! e Forest or von Langmuir, use three electrodes in the discharge tube. They are based so far. Discharge tubes with gas filling come into consideration, either based on the principle of using an intermediate electrode to accelerate electricity carriers up to impact alignment, or also on the valve action of the intermediate electrode. They are designed in such a way that this acceleration causes a single effect to reduce drag. Relays of this type require a relatively large amount of energy to generate ionization, therefore heavy accumulators had to be used in the sound amplifiers hitherto manned in the field, which consequently significantly impair their usability.

Diesem Mangel abzuhelfen, gelingt durch die im folgenden beschriebene Neuerung, durch welche der Betrieb der Lautverstärker an Stelle der schweren Akkumulatoren mit leichter Trockenbatterie ermöglicht ist. Dieser Zweck wird durch die an sich bekannte Vermehrung der Zwischenelektroden erreicht, sie werden jedoch gemäß der Erfindung in eigenartiger Weise benutzt und geschaltet. Die Wirkungsweise der Anordnung soll im folgenden mit Bezug auf die Abbildungen näher erläutert werden:This deficiency can be remedied by the innovation described below, through which the operation of the sound amplifier in place of the heavy accumulators with lighter dry cell battery is enabled. This purpose is known per se Increasing the number of intermediate electrodes is achieved, but they are achieved according to the invention used and switched in a strange way. The mode of operation of the arrangement is described below with reference to the figures are explained in more detail:

In beiden Abbildungen ist α das an sichIn both figures, α is that per se

bekannte Entladungsrohr. Den bisher bekannten Anordnungen entsprächen die Elektroden i, 3 und 5, von denen ι und 5 Kathode und Anode sind und 3 die Zwischenelektrode darstellt. Neu eingeführt sind nun die Elektroden 2 und 4, die, wie bei Zwischenelektroden bekannt, netz- oder siebartig ausgebildet sein können. 2 ist an 'einen Unterteilungspunkt der Batterie angeschlossen. Zwischen 1 und 2 befindet sich ein Raum, der ionisiert wird'. Diese Ionisation kann bekanntlich durch Glühen der Elektrode 1 (vgl. Abb. 2, wo B eine Heizbattierie darstellt) oder durch selbständige elektrische Entladung zwischen 1 und 2 oder durch Bestrahlung und ähnliche Mittel erfolgen. Werden nun die weiteren Zwischenelektrode!! 3 und 4 mit den Enden der Sekundärspule eines Transformators t¹ verbunden, dessen Primärspule in den Mikropihonkreis mit dem Element e und dem Mikrophon m geschaltet ist, so ist das durch den undulierenden Strom des Mikrophons m erzeugte Potential an den Zwischenelektroden 3 und 4 jederzeit von einander entgegengesetztem Vorzeichen.known discharge tube. The previously known arrangements would correspond to the electrodes i, 3 and 5, of which ι and 5 are cathode and anode and 3 represents the intermediate electrode. Electrodes 2 and 4 have now been introduced and, as is known with intermediate electrodes, can be configured in the form of a mesh or a sieve. 2 is connected to a dividing point of the battery. Between 1 and 2 there is a space that is ionized '. As is known, this ionization can take place by glowing the electrode 1 (see Fig. 2, where B represents a heating battery) or by independent electrical discharge between 1 and 2 or by irradiation and similar means. Are now the other intermediate electrode !! 3 and 4 with the ends of the secondary coil of a transformer T ¹ is connected, whose primary coil is connected in m in the Mikropihonkreis with the member e and the microphone, that is by the undulating current of the microphone generated potential to the intermediate electrodes 3 and 4 m at any time by opposite signs.

Der Vorgang im Rohr ist nun der folgende: Die Elektronen bzw. Ionen, die in dem Räume zwischen der Kathode 1 und der Zwischenelektrode 2 erzeugt sind, können sich aus diesem Räume nicht in der Richtung zur Anode 5 bewegen, wenn die Zwischenelek- . trode 3 ein negatives Potential hat.. Infolgedessen bleiben die zwischen 1 -und 2 aufgespeicherten negativen Elektrizitätsträger ohne Einfluß auf den mit II in den Abbildungen bezeichneten Stromkreis; dieser Stromkreis ist also durch die Zwischenelektrode 2 als Kathode und durch 5 als Anode begrenzt*. •Wird' aber die Zwischenelektrode 3 gegenüber 2 durch die Schwankung des Mikrophonkreises positiv, so tritt Beschleunigung¹ der negativen Elektrizitätsträger ein, und es wird der Kathodenfall an der Zwischenelektrode 2 vollständig· vernichtet. Hierdurch wird gleichzeitig die Batterieunterteilung aufgehoben, so daß ein zweites Moment der Stromverstärkung zu dem ersten hinzukommt; außerdem aber wird durch die seitens der Zwischenelektrode 3 in den Raum 3,4 hineingezogenen So Elektronen das verdünnte Gas hier sehr stark ionisiert. Die Elektrode 4, die negativ ist, während die auf positivem Potential befindliche Elektrode 3 die Sperre des Kreises I gegen den Kreis II öffnet, kann nicht die Wirkung von 3 aufheben, da keine Kraft- _ linien von 4 aus über 3 hinausgelangen^ also elektrostatische SchutzwirkungiarRäume 2, 3 gegenüber der Kraftwisfcttng von Elektrode 4 ausübt. Dagegen wirkt in dieser Phase der Relais-wirkung· das negative Potential der .- "Elektrode 4 longitudinal beschleunigend auf die positiven Ionen, die bei der geringen Weglänge (höherer Drude) der durch die Wirkung der Elektrode 3 in den Raum 3,4 hineingezogenen Elektronen im Räume 3,4 er- f>5 zeugt werden. Die beschleunigende Wirkung der ■ Elektrode 4 treibt diese positiven Ionen in den Raum 4, 5. Hierdurch findet eine Leitfähiigkeitsänderunig im Räume 4, 5 statt. Die vor die Anode 5 gelagerte, mehr oder weniger geschichtete positive Säule erleidet durch die elektrostatischen Schwankungen der Elektrode 4 Verschiebungen' und bewirkt so das Auftreten außerordentlich starker, dem augenblicklichen Potential von. 4 proportionaler Stromschwankungen. Die Elektrode 4 ist hier bei gewissem Druck und Abstand wesentlich wirksam vermöge des ihr aufgedrückten Mikrophonpotentials, das dem von 3 entgegengesetzt ist. Bei einem gewissen anderen Drucke bzw. Abstande aber wirkt sie auch ohne mit dem Transformator verbunden zu sein, indem ein zu 3 entgegengesetztes Potential durch Influenz auf ihr erzeugt wird. Sie beeinflußt dann die Ionenverteilung in der. positiven Säule unter Unnständen stärker als bei direkter Verbindung mit dem zweiten Transformatorpol.The process in the tube is now as follows: The electrons or ions that are generated in the space between the cathode 1 and the intermediate electrode 2 can not move from this space in the direction of the anode 5 when the intermediate electrode. trode 3 has a negative potential. As a result, the negative electricity carriers stored between 1 and 2 have no influence on the circuit marked II in the figures; this circuit is therefore limited by the intermediate electrode 2 as the cathode and 5 as the anode *. However, if the intermediate electrode 3 becomes positive compared to 2 due to the fluctuation of the microphone circuit, then acceleration ^{1 of} the negative electricity carriers occurs and the cathode drop at the intermediate electrode 2 is completely destroyed. As a result, the battery subdivision is canceled at the same time, so that a second moment of current amplification is added to the first; In addition, however, the diluted gas is very strongly ionized here by the electrons drawn into the space 3, 4 by the intermediate electrode 3. Electrode 4, which is negative, while electrode 3, which is at positive potential, opens the barrier between circuit I and circuit II, cannot cancel the effect of 3, since no lines of force from 4 go beyond 3, i.e. electrostatic Protective effect in rooms 2, 3 against the force of electrode 4. On the other hand, in this phase of the relay effect · the negative potential of the - "electrode 4 has a longitudinally accelerating effect on the positive ions which, with the short path length (higher pressure) of the electrons drawn into the space 3, 4 by the action of the electrode 3 are generated in rooms 3, 4 f> 5. The accelerating effect of the electrode 4 drives these positive ions into room 4, 5. This causes a change in conductivity in rooms 4, 5. The one in front of the anode 5, more or less stratified positive column suffers displacements due to the electrostatic fluctuations of the electrode 4 and thus causes the occurrence of extraordinarily strong current fluctuations proportional to the instantaneous potential of 4. The electrode 4 is here essentially effective at a certain pressure and distance due to the microphone potential applied to it, which is opposite to that of 3. With a certain other pressure or distance, however, it also works without the Tran sformator to be connected, in that a potential opposite to 3 is generated by influence on it. It then influences the ion distribution in the. positive column may be stronger than with a direct connection to the second transformer pole.

Es ist also bei der vorliegenden Anordnung die Relaiswirkung durch die an sich bekannte, hier aber in neuer Weise zu dreifacher Wirkung ausgenutzte Zwischenelektrode 3 noch nicht erschöpft, sondern durch die neu eingeführte Elektrode 4 verstärkt und erweitert. Die Verstärkung besteht darin, daß eine Schwächung der Transformatorpotentiale, wie sie bei direktem, bisher allein geübtem Anlegen des einen Poles von t_x an die Kathode 1 — anstatt an 4 — eintritt, vermieden ist, und die Erweiterung- besteht darin, daß eine vierte Widerstandsverringerung durch Erzeugung· starker Ionisation im Räume 3,4 und durch elektrostatische Einwirkung· auf die positive Säule im Räume 4. 5 hervorgerufen wird. i°5In the present arrangement, the relay effect is not yet exhausted by the intermediate electrode 3, which is known per se, but has been used here in a new way to achieve a triple effect, but is reinforced and expanded by the newly introduced electrode 4. The reinforcement consists in the fact that a weakening of the transformer potentials, as occurs with direct, previously only practiced application of one pole of t _x to cathode 1 - instead of 4 - is avoided, and the expansion consists in the fact that a fourth Reduction in resistance by generating · strong ionization in rooms 3, 4 and by electrostatic action · on the positive column in rooms 4, 5. i ° 5

Bei dieser mehrfachen und in neuer Weise durch gleichzeitig überlagerte Wirkung gesteigerten Herabsetzung des AViderstandes der gesamten Gasstrecke wird also auch die Relaiswirkung beider Pole aes Mikrophontransformator t_± mehrfach und in völlige--^With this multiple and, in a new way, increased reduction in the A resistance of the entire gas line, the relay action of both poles aes microphone transformer t _± multiple and in complete - ^

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neuer Weise ausgenutzt.
gegebenenfalls durch)^__Aiikrmgung einer (nicht eingezeichg^teif) weiteren Elektrode zwischen^2-^ima^2 verstärkt werden. .,,--DaIf hier neu verwendete Prinzip beruht also nochmals zusammengefaßt in folgendem: Es wird durch die neue Einführung der Zwischenelektrode 2 bewirkt, daß eine Sperre zwischen den Kreisen I und II vorhanden ist. Wird diese Sperre durch Relaiswirkung der Zwischenelektrode 3 geöffnet, go wird hier-exploited in a new way.
if necessary, strengthened by bracing a (not shown) further electrode between ^ 2- ^ ima ^ 2 . . ,, - The principle used here is based on the following, summarized again: The new introduction of the intermediate electrode 2 has the effect that a barrier is present between the circles I and II. If this lock is opened by the relay action of the intermediate electrode 3, go is here-

durch die zwischen den Elektroden ι und 2 wirksame Spannung derjenigen Spannung zugeschaltet, die zwischen den Elektroden 2 und 5 herrscht. Es wird also nicht nur dem lonenreservoir zwischen den Elektroden 1 und 2 der Weg durch die Entladungsröhre frei gemacht, sondern es wird der Spannung im Kreise II noch die Lokalbatterie des Kreises I zugeschaltet, so daß für die hinzugelassene Ionenmenge nahezu das ganze Gefälle zwischen den Elektroden 1 und 5 in Wirksamkeit tritt. In dieser in einem einzigen Rohr gleichzeitig verwendeten Wirkung der Beseitigung des Kathodenfalls, der Beseitigung einer Batterieunterteilung, der Ausnutzung der positiven und der negativen ' Phase des zu verstärkenden undulierenden Stromes zur Stoßionisation liegt ein erheblicher Unterschied und Vorteil gegenüber allen bisher bekannt gewordenen Relaisröhren. Während in bisherigen Relais die beiden ' Pole des Telephontransformators auch wohl zu zwei Elektroden geführt worden sind, die transversal auf den Röhrenstrom wirkten, wird bei der hier neu angegebenen Schaltung ^! die Beschleunigung . der Ionen oder Elektronen longitudinal bewirkt. Dies hat den Vorteil, daß die verstärkende Wirkung der _: Ionen oder Elektronen ohne Richtungsänderung erfolgt, ein Vorteil, der sowohl in _: Röhren mit Edelgasfüllung als auch in hochevakuierten Röhren von Wichtigkeit ist.switched on by the voltage effective between electrodes ι and 2 of that voltage that prevails between electrodes 2 and 5. So not only is the path through the discharge tube cleared for the ion reservoir between electrodes 1 and 2 , but the voltage in circuit II is also connected to the local battery in circuit I, so that almost the entire gradient between the electrodes is used for the amount of ions allowed 1 and 5 come into effect. This effect of eliminating the cathode fall, eliminating battery subdivision, using the positive and negative phases of the undulating current to be amplified for impact ionization, which is used simultaneously in a single tube, is a considerable difference and advantage over all relay tubes known to date. While in previous relays the two poles of the telephone transformer were probably also led to two electrodes, which acted transversely on the tube current, in the newly specified circuit ^! the acceleration . which effects ions or electrons longitudinally. This has the effect of reinforcing the _advantage: Ions or electrons occurs without changing direction, both in an _advantage tubes filled with inert gas as is also highly evacuated tubes of importance.

Bei der vorliegenden Anordnung erfolgt durch Relaiswirkung die Zuschaltung einer Zusatzspannung 1, 2 an einen die Stromstärke bestimmenden Teilzweig 2, 5 des unterteilten Telephonkreises 1, 5, II, I unter Öffnung der Sperre eines Ionenreservoirs 1, 2, wobei der ganze Stromkreis in allen Teilen stabil sein kann. Blei den früheren A'eretärkerröhren < war keine Zusatzspannung, kein unterteilter ^! Kreis, kein Ionenreservoir, kein in bezug auf ■ die Klemmenspannung weitgehend stabiler ^! Entladungskreis vorhanden, sondern sie wirkten mit konstanter Endspannung, einfachem Kreise, wesentlicher Neuerzeugung der Ionen im Kreise 'selbst, und wiesen einen in bezug auf die Endspannung nahezu labilen Entladungskreis auf. Die Verstärkerwirkung der gesamten Anordnung ist hiernach sofort verständlich. Durch die Potentiale der Mikrophonschwankung werden die Batterien der Kreisel und II durch den Transformator U des Telephonkreises entladen, undIn the present arrangement, an additional voltage 1, 2 is switched on by a relay effect to a sub-branch 2, 5 of the subdivided telephone circuit 1, 5, II, I which determines the current intensity, opening the lock of an ion reservoir 1, 2, with the entire circuit in all parts can be stable. Lead the earlier A'eretärkerröhren "was no additional voltage, no ^divided! Circle, no ion reservoir, none largely more stable with regard to ■ the terminal voltage ^! Discharge circuit existed, but they worked with a constant final voltage, simple circles, substantial regeneration of the ions in the circle itself, and had a discharge circuit that was almost unstable in relation to the final voltage. The reinforcing effect of the entire arrangement is immediately understandable. Due to the potential of the microphone fluctuation, the batteries of the gyroscopes and II are discharged through the transformer U of the telephone circuit, and

die durdi diese Batterien verstärkte Schwan- ; kung kommt im Telephon T entweder direkt oder gegebenenfalls durch Hintereinanderschaltung mehrerer derartiger Röhrenanordnungen zu Gehör. Schaltet man über einen Zwischentransformator mehrere Verstärkerröhren hintereinander, so läßt sich die Wirkung der einzelnen Röhren in bekannter AVeise potenzieren.Schwan strengthened it by these batteries; The effect is heard in the telephone T either directly or, if necessary, by connecting several such tube arrangements in series. If you connect several amplifier tubes one behind the other via an intermediate transformer, the effect of the individual tubes can be increased in a known way.

Die Unterteilung der durch die Relaiswirkung ausgelösten Spannung in zwei Strom-. kreise bringt neben den bereits hervorgehobenen prinzipiellen Vorteilen auch eine erhebliche Erleichterung· für den Betrieb gegenüber den nur auf Ionisation durch Stoß beruhenden Röhren mit sich. Denn während bei letzteren eine sehr genaue Innehaltung der angelegten Spannung erforderlich ist, ist nach der Anordnung der Erfindung¹ der Spannungsschwankung eine sehr weite Grenze gesetzt. ,Der Energieaufwand, der zum Betriebe der Anordnung erforderlich ist, ist infolge der Relaiswirkung bei gleichem Nutzeffekt nur ein Bruchteil des bisher bekannten, so daß die militärisch¹ so außerordentlich wichtige Vermeidung der schweren Akkumulatoxenbatterie und ihr Ersatz durch Trocken-. elemente möglich ist.The division of the voltage triggered by the relay action into two current. In addition to the principal advantages already highlighted, kkreis also makes operation considerably easier compared to the tubes that are based only on ionization by impact. Because while the latter requires a very precise pause in the applied voltage, a very wide limit is set ^{according to the arrangement of the invention 1 of the voltage fluctuation.} The energy required to operate the arrangement is due to the relay effect with the same efficiency only a fraction of what has been known so far, so that the military ¹ so extremely important avoidance of the heavy accumulator and its replacement by dry. elements is possible.

. Als Ausführungsbeispiel, das jedoch keinen Gegenstand der Erfindung bildet, mag angeführt, werden, daß es zweckmäßig ist, die Röhren mit einem Edelgase zu füllen und eine Alkalielektrode zu verwenden. 'Durch die Alkalielektrode in einem Edelgase wird die benötigte Spannung ein Minimum. Zweckmäßig ist es auch, die Zwischenelektroden 2 und 3 mit Glimmerblenden auszustatten, um den Kathodenfall an 2 nicht 'durch Ionendiffusion aus dem Räume 1, 2 zu verringern und ebensowenig die Leitungsfähigkeit im Räume 3,4 durch Ionendiffusion zu vergrö-Bern. . As an exemplary embodiment, which, however, does not form the subject matter of the invention, be that it is appropriate to fill the tubes with a noble gas and a Use alkaline electrode. 'Through the alkali electrode in a noble gas, the required voltage a minimum. It is also useful to place the intermediate electrodes 2 and to equip 3 with mica screens so that the cathode does not fall on 2 'by ion diffusion to reduce from the rooms 1, 2 and just as little the conductivity in the Spaces 3, 4 to be enlarged by ion diffusion.

Claims

Patent claim:

Relay for undilating currents with several Zjyisch ^ nejgktxo.dea attached between the anode and cathode, characterized in that the intermediate electrode (2) located next to the cathode (1) divides the current source of the receiving circuit (I, II) and the between this intermediate electrode ( 2), which can be reinforced as required by another, and the anode (5) two intermediate electrodes (3, 4) either one (3) or both (3, 4) are connected to the input transformer (J ₁ ) without to be in conductive connection with (the power source of the amplifier circuit.

1 sheet of drawings.