DE557630C - Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spannung in einem elektrischen Stromkreis mittels Bestrahlung einer in dem Stromkreis liegenden, mit einem Gas, das metastabile Atome bilden kann, gefuellten Entladungsroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
25. AUGUST 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

bilden kann, gefüllten Entladungsröhre

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. April 1928 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spannung in einem elektrischen Stromkreis mittels Bestrahlung einer in dem Stromkreis liegenden, mit einem Gas, das metastabile Atome bilden kann, gefüllten Entladungsröhre. ■

Es sind Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, optische Erscheinungen in elektrische zu überführen. Beispielsweise sind als solche Vorrichtungen Selen- und andere photoelektrische Zellen zu nennen. Sie sind von großer Bedeutung für die Herstellung von Ton-"filmen, für die Übermittlung von Bildern auf telegraphischem oder radiotelegraphischem Wege ο. dgl. Ein Haupterfordernis derartiger Vorrichtungen ist, daß die Umwandlung von Lichtschwankungen in elektrische Erscheinungen mit möglichst geringer Trägheit erfolgt.

ao Weiter ist es bekannt, den Strom in einem elektrischen Stromkreis mittels Bestrahlung einer in dem Stromkreis liegenden, mit einem Gas, das metastabile Atome bilden kann, gefüllten Entladungsröhre zu beeinflussen.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere ein derartiges Verfahren zur Beeinflussung des Stromes oder der Spanntuig in einem elektrischen Stromkreis mittels Bestrahlung einer in dem Stromkreis liegenden, mit einem Gas, das metastabile Atome bilden kann, gefüllten Entladungsröhre. Gemäß der Erfindung wird die mit einem geringen Zusatz eines anderen durch metastabile Atome des Häuptgases ionisierbaren Gases versehene Entladungsstrecke der Entladungsröhre mit Licht von derartiger Wellenlänge, daß es durch die in metastabilem Zustand befindlichen Atome des Hauptgases absorbiert werden kann, und von derartiger Intensität bestrahlt, daß die Ionisation des Zusatzgases und somit die Leitfähigkeit der Entladungsstrecke herabgesetzt wird.

Als Lichtquelle verwendet man vorzugsweise eine elektrische Entladung, die in einer mit dem Hauptgase gefüllten Röhre erzeugt wird. Besteht das Hauptgas z. B. aus Neon, so kann Neonlicht für die Bestrahlung vorteilhaft Verwendung finden.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Frans Michel Penning in Eindhoven, Holland,

Die Entladungsrohre kann ζ. B. mit Neon gefüllt sein, dem eine geringe Argonmenge, z, B. O₁OOi °/o, zugesetzt ist.

Das Neon hat zweckmäßig einen zwischen 5 und 50 mm liegenden Druck, in welchem Fall dem Neon ein Argonzusatz, dessen Menge einem Druck von etwa 0,00025 mm Quecksilbersäule entspricht, zugesetzt sein kann.

Der Einfluß der Lichtstrahlen auf den elektrischen Stromkreis bei dem Verfahren nach der Erfindung hängt mit den metastabilen Zuständen des -in der Entladungsröhre verwendeten Hauptgases zusammen. Die Entladung wird teilweise dadurch vermittelt, daß Atome, die sich in metastabilem Zustande befinden, Atome des als Beimischung vorhandenen Gases ionisieren. Werden nun in metastabilem Zustand befindliehe Atome des Hauptgases durch Licht von bestimmter Wellenlänge getroffen, so werden sie in mehr oder weniger großer Anzahl aus diesem Zustand in einen nicht metastabilen Zustand von höherer- Energie übergeführt, In. diesem Zustande ist die Lebensdauer dieser Atome so kurz, daß die Möglichkeit eines Zusammenstoßes mit einem Atom der Beimischung überaus klein ist. Infolgedessen verringert sich sofort die Ionisierung in der - 30 Röhre und demgemäß der Entladungsstrom. In gleicher Weise ist es begreiflich, daß infolge von Bestrahlung die Durchschlagsspannung einer Entladungsröhre mit der vorher erwähnten Gasmischung erhöht wird. Dadurch, daß das Maß, in dem der Strom herabgesetzt bzw. die Durchschlagspannung erhöht wird, vom Wesen der Lichtschwankungen abhängt, hat man in den Strom- bzw. den Spannungsveränderungen ein Mittel, die Lichtschwankungen zu registrieren oder anderswo wiederzuerzeugen.

Im nachfolgenden ist das vorliegende "Verfahren beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung bezeichnet 1 eine elektrische Entladungsröhre, die mit einem Hauptgas, z. B. Neon, unter einem Druck von einigen Millimetern Quecksilbersäule mit einem Zusatz von Argon gefüllt ist. Ein sehr geringer Prozentsatz dieses zweiten Gases, z. B. ο,οοι °/₀, genügt. Auch andere als die erwähnten Gase können verwendet werden, sofern das Hauptgas die Eigenschaft hat, daß sich seine Atome in metastabilem Zustand befinden können und in diesem Zustand Atome der Beimischung ionisieren können, z. B. dadurch, daß die Anregungsspannüng eines solchen metastabilen Zustandes höher ist als die Ionisierungsspannung der Beimischung. Zwischen den Elektroden der Röhre 1 wird mit Hilfe einer Batterie 2 oder einer anderen geeigneten Stromquelle eine genügend hohe Spannung über einen Widerstand 3 angelegt. Unter dem Einfluß dieser Spannung werden Atome des Hauptgases in metastabilen Zustand versetzt, und die Atome ionisieren in diesem Zustand Atome der Beimischung. Es fließt nun durch die Röhre ein schwacher Entladungsstrom von einigen Mikroampere. Die dabei zwischen den Elektroden - bestehende Spannungsdifferenz wird mit Hilfe irgendeines empfindlichen Instrumentes, z. B. eines elektrostatischen Voltmeters 4, gemessen oder registriert, das gegebenenfalls in Reihe mit einem Widerstand 5 zwischen den Elektroden der Röhre angeschlossen ist. Eine schraubenförmig gewundene Neonlichtröhre 6 umgürtet die Entladungsröhre ι. Diese Leuchtröhre wird, z. B. durch einen Gleichrichter 7, gespeist und ist mit einer Glühkathode 8 und einer kalten Anode 9 versehen. Wird nun der Schalter 10 geschlossen, so fließt ein Strom durch die Röhre 6, und diese fängt an, Licht auszustrahlen, "das die Entladung in der Röhre 1 beeinflußt. In dieser Rohre werden nämlich eine Anzahl in metastabilem Zustand befindliche Atome des Hauptgases infolge der Bestrahlung durch das Licht der Röhre 6 in einen nicht metastabilen Zustand von höherer Energie versetzt, in dem sie so kurz bleiben, daß die Möglichkeit von ~ Zusammenstößen mit einem Atom der Beimischung nur sehr gering ist. Die Ionisierung verringert sich somit und demgemäß der Entladungsstrom in der Röhrei, was von einer Steigerung der Spannung zwischen den Elektroden dieser Röhre begleitet wird. Wird umgekehrt der Schalter 10 geöffnet, so steigt der Strom in der Röhre: 1 und fällt die Spannung zwischen .den Elektroden. Unter Umständen kann infolge der Bestrahlung eine Spannungsveränderung von annähernd 50 Volt beobachtet werden.

Die kräftigste Wirkung beobachtet man, wenn in dem von der Röhre 6 ausgestrahlten Lichte derjenige Teil des Wellenlängenspektrums besonders stark vertreten ist, der durch die metastabilen Atome absorbiert werden kann. Aus diesem Grunde kann, wenn die Entladungsrohre ι als - Hauptgas Neon enthält, Neonlicht vorteilhaft verwendet werden. Es ist einleuchtend,, daß nur die Größe und nicht die Richtung des Stromes in der Lichtröhre 6 die Wirkung der Röhre ι beeinflußt, so daß das Verfahren auch ein Mittel gewährt, Intensitätsschwankungen eines Wechselstromes in dem Stromkreis, in dem die Leuchtröhre 6 liegt, durch Schwankungen des Gleichstromes in dem Stromkreis kennt-Hch zu mächen, in dem sich die lichtempfangende Röhre I befindet. Man kann zu die-

Claims (4)

1. sem Zweck die Röhre 6, die dann gewünschtenfalls zwei Glühdrahtelektroden besitzen kann, mittels eines Wechselstroms speisen, dem die zu beobachtenden Schwankungen überlagert worden sind.

   PatkntansprBche:

   des

   i.¹ Verfahren zur Beeinflussung
   Stromes oder der Spannung in einem elekirischen Stromkreis mittels Bestrahlung einer in dem Stromkreis liegenden, mit einem Gas, das metastabile Atome bilden kann, gefüllten Entladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem geringen Zusatz eines anderen durch metastabile Atome des Hauptgases ionisierbaren Gases versehene Entladungsstrecke der Entladungsröhre mit Licht von derartiger Wellenlänge, daß es durch die in metastabilem Zustand befindlichen Atome des Hauptgases absorbiert werden kann, und von derartiger Intensität bestrahlt wird, daß die Ionisation des Zusatzgases und somit die Leitfähigkeit der Gasstrecke herabgesetzt wird. '
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre mit Licht bestrahlt wird, das von einer elektrischen Entladung ausgestrahlt wird, die in einer mit dem Hauptgas gefüllten Röhre erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptgas reines Neon, als Zusatzgas eine kleine Argonmenge verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptgas reines Neon von einem Druck zwischen ungefähr 5 und 50 mm Quecksilbersäule und als Zusatzgas Argon verwendet wird, dessen Menge einem Druck von ungefähr 0,00025 mm Quecksilbersäule entspricht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen