Unterwasserschallsenderanlage Es kommt bei Schwingungserzeugern, die
zur Erregung von Unterwasserschallsendern benutzt werden, einerseits darauf an,
daß die Frequenz der Schwingungen möglichst konstant bleibt, weil das meist schwach
gedämpfte mechanische Schwingungsgebilde des Senders auf diese Frequenz abgestimmt
ist und bei Änderungen der Abstimmung die Energieabstrahlung stark sinkt. Anderseits
muß der Schwingungserzeuger imstande sein, erhebliche Wechselstromleistungen in
der Größenordnung von 0,5 kW zu erzeugen. Diese Forderung ist bei Unterwasserschallsendern,
die meist auf Schiffen, z. B. Unterseebooten, verwendet werden, sehr schwer zu erfüllen,
weil mit Hilfe der zur Schwingungserzeugung allgemein in der drahtlosen Telegraphie
angewendeten Glühkathodenröhren, die für diesen Zweck bereits vorgeschlagen worden
sind, Spannungen in der Größenordnung von io ooo Volt notwendig sind, um die erwähnten
Leistungen hervorzubringen. Derart hohe Spannungen lassen sich auf Schiffen wegen
des Platzmangels und der Isolationsschwierigkeiten nicht anwenden. Um diese Schwierigkeiten
zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung zur Erregung des Senders bei Unterwasserschallsenderanlagen
ein Entladungsgefäß benutzt, bei welchem die durch Steuereinrichtungen beeinflußten,
zu einer besonderen Elektrode (Verstärkeranode) strömenden Elektronen von einer
Hilfsentladung (Lichtbogen, Glimmentladung) geliefert werden. Man hat zwar derartige
Röhren bereits zur Erzeugung von Schwingungen vorgeschlagen. Es ist jedoch bisher
nicht erkannt worden, daß man mit Hilfe dieser Röhren mit den auf Schiffen zur Verfügung
stehenden Spannungen genügend große Wechselstromschwingungen mit so hoher Konstanz
der Frequenz erzeugen kann, wie es zum Betrieb von Unterwasserschallsendern notwendig
ist. Durch Parallelschalten mehrerer Röhren oder vergrößerter Röhren kann man die
Leistung wesentlich über o,5 kW steigern.Underwater sound transmitter system In the case of vibration generators that are used to excite underwater sound transmitters, it is important, on the one hand, that the frequency of the vibrations remains as constant as possible, because the usually weakly damped mechanical oscillation structure of the transmitter is tuned to this frequency and the energy radiation drops sharply when the tuning changes . On the other hand, the vibrator must be able to generate considerable alternating current powers on the order of 0.5 kW. This requirement is for underwater sound transmitters, which are mostly used on ships, e.g. B. submarines, are very difficult to meet because with the help of the glow cathode tubes generally used in wireless telegraphy for generating vibrations, which have already been proposed for this purpose, voltages of the order of magnitude of 10,000 volts are necessary to achieve the performance mentioned bring forth. Such high voltages cannot be used on ships because of the lack of space and insulation difficulties. In order to avoid these difficulties, according to the invention, a discharge vessel is used to excite the transmitter in underwater sound transmitter systems, in which the electrons, influenced by control devices and flowing to a special electrode (amplifier anode), are supplied by an auxiliary discharge (arc, glow discharge). Such tubes have already been proposed for generating vibrations. However, it has not yet been recognized that with the help of these tubes with the voltages available on ships one can generate sufficiently large alternating current oscillations with as high a constant frequency as is necessary for the operation of underwater sound transmitters. By connecting several tubes or enlarged tubes in parallel, the output can be increased significantly by over 0.5 kW.
Die Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit i ist
schematisch ein elektromagnetisch erregter Unterwasserschallsender bezeichnet. Zu
seiner Erregung dient gemäß der Erfindung das Entladungsgefäß a, welches die Quecksilberkathode
3 und die Anode q. enthält. Zwischen diesen beiden Elektroden wird ein Lichtbogen
aufrechterhalten, der von der Batterie 5 gespeist wird. Dieser Lichtbogen dient
als Quelle von Elektronen, die zu der Verstärlceranode 6 übergehen. Durch das Steuergitter
7 kann der Stromübergang beeinflußt werden. Zwischen der Kathode 3 und der Anode
6 liegt die Batterie 8, die nur Spannungen in der Größenordnung von ioo bis aoo
Volt zu liefern
braucht. An ihre Stelle kann also ein vorhandenes
Licht- oder Kraftnetz treten. Der im Stromkreis der Anode 6 fließende Strom wird
durch den Transformator g auf den Sender i übertragen. Zur Steuerung des Anodenstromes
der Röhre :2 mit Hilfe des Steuergitters 7 dient eine besondere Wechselstromquelle,
im vorliegenden Falle ein Röhrensender, bei welchem eine Röhre mit Glühkathode benutzt
wird. Die Glühkathode ist mit io bezeichnet. Im Anodenkreis dieser Röhre liegt der
aus der Induktivität ii und der zweckmäßig veränderbaren Kapazität 12 bestehende
Schwingungskreis, der induktiv mit der Spule 13 gekoppelt ist, die zwischen Glühkathode
und Gitter der Vakuumröhre io angeschlossen ist. Der in diesem Röhrengenerator erzeugte
Wechselstrom wirkt auf die Spule 1d., die zwischen die Kathode 3 und das Steuergitter
7 eingeschaltet ist. 15 ist eine Batterie, welche dem Gitter 7 eine geeignete
Vorspannung erteilt. Um Morsezeichen zu senden, ist im Anodenkreis der Glühkathodenröhre
io der Taster 16 vorgesehen. Dieser Taster kann auch an einer anderen geeigneten
Stelle der Schaltung eingebaut werden. Zum Senden von Sprache werden der Spule 14
bzw. dem Gitter 7 die genügend verstärkten Sprechströme zugeführt. Zum Senden von
Sprache mit Frequenzen, die über dem hörbaren Bereiche liegen, können die in der
drahtlosen Telephonie bekannt gewordenen Mittel benutzt werden (Modulationsschaltungen).Fig. I shows an embodiment of the invention. An electromagnetically excited underwater sound transmitter is schematically denoted by i. According to the invention, the discharge vessel a, which contains the mercury cathode 3 and the anode q, serves to excite it. contains. An arc, which is fed by the battery 5, is maintained between these two electrodes. This arc serves as a source of electrons which are transferred to the amplifier anode 6. The current transfer can be influenced by the control grid 7. Between the cathode 3 and the anode 6 is the battery 8, which only needs to supply voltages in the order of magnitude of 100 to aoo volts. An existing light or power network can take its place. The current flowing in the circuit of the anode 6 is transmitted through the transformer g to the transmitter i. To control the anode current of the tube: 2 with the aid of the control grid 7, a special alternating current source is used, in the present case a tube transmitter in which a tube with a hot cathode is used. The hot cathode is labeled io. In the anode circuit of this tube is the oscillating circuit consisting of the inductance ii and the expediently variable capacitance 12, which is inductively coupled to the coil 13 which is connected between the hot cathode and the grid of the vacuum tube io. The alternating current generated in this tube generator acts on the coil 1d., Which is connected between the cathode 3 and the control grid 7. 1 5 is a battery which gives the grid 7 a suitable bias. In order to send Morse code, the button 16 is provided in the anode circuit of the hot cathode tube. This button can also be installed at another suitable point on the circuit. To transmit speech, the coil 14 or the grid 7 are supplied with the sufficiently amplified speech currents. To transmit speech with frequencies which are above the audible range, the means that have become known in wireless telephony can be used (modulation circuits).
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, zur Erregung von Unterwasserschallsendern
die verwandten Entladungsgefäße, bei welchen eine Hilfsentladung als Elektronenquelle
dient, nicht in Rückkopplungsschaltung zu benutzen, sondern fremd zu erregen. Der
Grund dafür liegt darin, daß derartige Entladungsgefäße keine Sättigungserscheinungen
zeigen und die auftretenden Strom- und Spannungsamplituden eine unzulässige Größe
erreichen können.It has proven to be particularly useful for exciting underwater sound transmitters
the related discharge vessels, in which an auxiliary discharge is used as the electron source
serves not to use in a feedback circuit, but to excite externally. Of the
The reason for this is that such discharge vessels do not show any signs of saturation
show and the occurring current and voltage amplitudes an impermissible size
reachable.
Die Konstruktion eines Entladungsgefäßes, welches besonders zur Erregung
von Unter--,vasserschallsendern geeignet ist, zeigt Abb. 2. 17 ist das beispielsweise
aus Glas bestehende Entladungsgefäß, welches in seinem unteren Ende die Quecksilberkathode
18 trägt. i g ist eine Hilfsanode. Zwischen Kathode 18 und Anode ig geht die als
Elektronenquelle dienende Hilfsentladung über. 2o ist eine Kühleinrichtung, durch
die Quecksilberteilchen im unteren Teil des Entladungsgefäßes festgehalten werden.
Diese Kühleinrichtung ist besonders wichtig, weil dadurch Unregelmäßigkeiten beim
Betriebe der Röhre vermieden werden. 2i ist ein zylindrisches Steuergitter, welches
um die Hilfsentladung gelegt ist. 22 und 23 sind Rohrstücke, die sich dicht an das
Steuergitter anlegen und den Raum zwischen Steuergitter und Gefäßwandung abschließen.
24 ist die Verstärkeranode; zu welcher der vom Steuergitter beeinflußte Strom übergeht.The construction of a discharge vessel, which is especially used for excitation
Fig. 2. 17 shows this for example
Discharge vessel made of glass with the mercury cathode in its lower end
18 carries. i g is an auxiliary anode. Between the cathode 18 and anode ig goes as
Electron source serving auxiliary discharge. 2o is a cooling device, through
the mercury particles are held in the lower part of the discharge vessel.
This cooling device is particularly important because it causes irregularities in the
Operations of the tube are avoided. 2i is a cylindrical control grid which
is placed around the auxiliary discharge. 22 and 23 are pieces of pipe that fit tightly to the
Place the control grid and close off the space between the control grid and the wall of the vessel.
24 is the booster anode; to which the current influenced by the control grid passes.