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Ventilröhre mit selbständiger Entladung. Die Erfindung .bezieht .sich
:auf elektrische Ventilröhren, welche in ihrem Stromkreise einen bestimmten Spannungsabfall
herstellen sollen, der .sich mit idem Strom nicht nach dem Ohmschen Gesetz ändert.
Derartige Röhren .sind .beispielsweise in der Elektrotechnischen .Zeitschrift r925,
Seite 677 bis 679, beschrieben und idienen .in diesem Falle als Spannungsventile
zur Kopplung von Starlc- und ,Schwachstromkreisen, um letztere mit verringerter
Spannung, welche gleich ist dem Unterschied zwischen der Netzspannung !und der Klemmenspannung
der Röhre, zu versorgen: Eine Schwierigkeit besteht bei der praktischen Verwendung
:derartiger Spannungsventile darin, d-aß idie Röhre innerhalb gewisser Grenzen .der
Entladungsstromstärke gleichbleibende Spamivttng von -bestimmter Höhe haben muß,wenn
die Differenz zwischen ider .gegebenen Netzspannung und der Röhrenspannung in dem
ganzen Bereich ider entnommenen Stromstärken einen bestimmten Normalbetrag haben
soll. Ist zum Beispiel !die Netzspannung zaö Volt und soll :die Schwachstromspannung
2o Volt betragen, so muß die Röhre gerade zoo Volt Klemmenspannung halben. Nun kann
man zwar bei Entladungsröhren durch passende Wahl von Gasfüllung und -druck, Größe,
Form, Abstand., Stoff der Kathode rund Gefäßabmessungen einen weitgehenden Einfluß
auf rdie Klemmenspannung ausüben. Dann besitzt diese aber den eingestellten Wert
nur bei einer bestimmten :Stromstärke. Soll aber,die Spannung über einen weiteren
Stromstärkebereich nahezu gleichbleiben, muß man also im Gebiet ides sogenannten
»normalen<< Kathodenfalles arbeiten, so fallen Gasdruck, Größe, Form ider
Kathode und Gefäßabmessungen als Einstellgrößen heraus, ida ider normale Kathoidenfall
von idiesen Faktoren unabhängig .ist. Wenn außerdem die Röhre ;bei ,den in Betracht
lz-ommenden Spannungen von selber zünden soll, muß ider Elektrodenab -stand gering
sein; idamit scheiidet auch idiese Einstellgröße aus. Es ibleiben somit Gasfüllung
rund Stoff id'er Kathode als willkürliche
Eigenschaften übrig. Der
normale Kathodenfall eines gegebenen Metalles gegen ein gegebenes Gas ist aber eine
feststehende Größe und nur in Ausnahmefällen von einem solchen Betrage, daß die
Klemmenspannung der Röhre gerade den gewünschten Wert annimmt. Es ist auch nicht
empfehlenswert, diese Spannung durch Gasgemische verschiedener Zusammensetzung zu
regeln, da das Gemisch sich im Betriebe ;der Röhre ändern kann.
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Diese Schwierigkeiten vermeidet die Erfindung dadurch, @daß zwischen
,den Elektroden der Röhre ein oder .mehrere Gitter, Gewebe, Diaphragmen oder Hindernisse
sonstiger Art vorgesehen sind, die ,den Spannungsverbrauch um einen einstellbaren,
durch Lage, Querschnitt und Durchlässigkeit (abhängig von. Drahtstärke, Maschenzahl
pro Flächeneinheit, Durchgangsquerschnitt, Form der Durchtrittsöffnung usw.) regelbaren
Betrag heraufsetzen. Bestehen die Gitter, Blenden o. ,dgl. aus leitendem Material,
so können sie von den Elektroden isoliert oder zur Beeinflussung des elektrostatischen
Zustandes für die Zündung reit einer Elektrode durch Leiter von genügend großem
Widerstande verbunden sein. Meistens wird man mit einem ,derart ,geschalteten und
beschaffenen Gitter oder Durchgangshindernis auskommen.
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Um die Wirkung der vorstehenden Anordnung klarzustellen, soll betont
werden, daß es sich :dabei um eine Beeinflussung des Spannungsgefälles in der Nähe
der Kathode handelt. Eine Einschaltung von Hindernissen an anderer Stelle, beispielsweise
in den Stromweg der positiven Säule, würide eine unzureichende Wirkung ergeben,
deren Größe in hohem Maße eine Funktion ,der Entladungsstromstärke wäre; eine solche
Anordnung ist zudem !undenkbar ,bei Röhren, deren Elektroden zum Zwecke möglichster
Verringerung des Zündpotentials einander so weit genähert sind, @daß .die Anode
an das kathodische Schiehtensystem heranreicht und die positive Säule unterdrückt
wird.
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Bei hochevakuierten Röhren mit unselbständiger Entladung und glühender
Kathode, die beispielsweise als Verstärker oder Schwingungserzeuger dienen, sind
zwar Gitterelektroden o. ,d"--1. zwischen Aden Hauptelektroden allgemein in Gebrauch;
sie dienen in diesem Falle jedoch zur .Kopplung mit einem zweiten Stromkreise oder
zur Beeinflussung des Verlaufs der Kennlinie. Im Gegensatz .dazu dient im Falle
der vorliegen-.den Erfindung Idas Gitter zur Erhöhung des Spannungsverbrauches ider
Röhre, hat also eine grundsätzlich andere Wirkung und einen völlig verschiedenen
Zweck.
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Die Abbildung zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung des Gitters in
einem Spannungsventil für den in der Elektrotechnischen Zeitschrift 1915,
S. 677 bis 679, beschriebenen Zweck. i ist die Anode, 2 die
an der Wand anliegende Kathode, z. B. ein Eisen- oder Nickelblech, eine alkalimetallhaltige
Schicht o. dgl. 3 ist das gegen 2 isolierte Gitter, das die Wirkung hat, den Spannungsabfall
in .der Nähe der Kathode heraufzusetzen, so daß er einen bestimmten, durch die Durchlässigkeit
des Gitters beeinflußten Wert erreicht. Beträgt beispielsweise die Netzspannung
22o Volt und wäre die Klemmenspannung ohne Gitter bei Nickel im Helium 158 Volt,
während sie, um eine über einen größeren Strombereich gleichbleibende Restspannung
von 2o Volt zu erhalten, tatsächlich Zoo Volt messen müßte, so wären ein oder mehrere
Gitter 3 von solcher Maschenzahl, Drahtstärke, Kathodenab,stand usw. zu wählen,
daß @dadÜrch der Spannungsabfall um 42 Volt auf den gewünschten Betrag von Zoo Volt
anwächst.
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Der Erfindungsgedanke .ist auch anwendbar .bei Röhren, die zwar nicht
im Bereich des sogenannten »normalen« Kathodenfalls der Glimmentladung arbeiten,
jedoch ebenfalls auf einem solchen Teile ihrer Charakteristik, bei welchem ,das
Zusatzgitter oder das diesem entsprechende Hilfsmittel keine andere Wirkung hat,
als daß es die Klemrnenspannun:g um einen rein additiven Betrag heraufsetzt. Ferner
ist die Erfindung auch für wechselstromdurchflossene Röhren anwendbar.