Elektrische Leistungen von einigen 100 kW
bei 30 bis 150 kV Spannung schlagartig, d. h. für eine kurze, genau abgegrenzte Zeitdauer
(von einigen zehntel bis herab zu einigen tausendstel Sekunden) einzuschalten, wie
es neuerdings, z, B. in der Röntgentechnik gefordert wird, gelingt mit Hilfe mechanisch
bewegter Schalter nur unter verhältnismäßig großen Schwierigkeiten. Auch die bereits bekannten,
für andere Zwecke und zum Schalten von Stromkreisen dienenden Elektronenröhren mit Steuerelektroden, die wegen der Trägheitslosigkeit
der Kathodenstrahlen verwendbar erscheinen, sind zu diesem Zweck nicht brauchbar, weil ihre Steuerelektrode und ihre
Elektronenquelle" nicht für hohe elektrische Spannungen und große elektrische und mechanische
Belastungen geeignet sind.Electrical outputs of a few 100 kW
suddenly at 30 to 150 kV voltage, d. H. for a short, precisely defined period of time
(from a few tenths down to a few thousandths of a second) how
it has recently been required, for example in X-ray technology, can be achieved mechanically with the help of
moving switch only with relatively great difficulty. Even the already known
for other purposes and for switching electrical circuits serving electron tubes with control electrodes, which because of the inertia
of the cathode rays appear to be usable for this purpose, because their control electrode and their
Electron source "not for high electrical voltages and large electrical and mechanical
Loads are suitable.
Bei der neuen Vakuumschaltvorrichtung für kurzzeitige Schaltung elektrischer Hochspannung
ist- gemäß der Erfindung eine mantelförmige Schaltelektrode außen, eine gleichachsig zu ihr angeordnete, gegebenenfalls
kühlbare Anode innen und eine Glühkathode im Ringraum zwischen beiden angeordnet.
With the new vacuum switching device for brief switching of electrical high voltage
is- according to the invention, a jacket-shaped switching electrode outside, one arranged coaxially to it, if necessary
coolable anode inside and a hot cathode in the annulus between the two.
Bei der Ausführungsform nach der Abbildung besteht die Anode aus einem Metallrohr
2, die Schaltelektrode, welcher die die Einschaltung bewirkende positive oder die
den Stromdurchgang sperrende negative Hilf sspannung
gegenüber der Glühkathode aufgedrückt wird, aus einem Metallzylinder 1, die
Elektronenquelle aus dem zwischen Anode und Schaltelektrode angeordneten Glühdrah 13.
Die letztere wird von den Haltedrähten 4 getragen, die im Metallzylinder 5 isoliert bebefestigt'
sind. Der Zylinder 5 ist auf das Glasrohr 6 federnd aufgeschoben, das Rohr 6
4.0 mit dem äußeren Glasrohr 7 verschmolzen. An der Ouetschstelle 8 sind die Zuleitungen
für den Heizstrom der Glühkathode vakuumdicht nach außen geführt. Die Anode 2 ist
mit Hilfe des Metallringes 9 mit dem Glasrohr 10 und dieses mit dem äußeren Glasrohr
11 vakuumdicht verschmolzen; die beiden äußeren Glasrohre 7 und 11 sind mit der
Schaltelektrode 1 verschmolzen.In the embodiment according to the figure, the anode consists of a metal tube
2, the switching electrode, which is the positive or the
Negative auxiliary voltage blocking the passage of current
is pressed against the hot cathode, from a metal cylinder 1, the
Electron source from the filament 13 arranged between the anode and the switching electrode.
The latter is carried by the holding wires 4, which are insulated and fastened in the metal cylinder 5 '
are. The cylinder 5 is pushed resiliently onto the glass tube 6, the tube 6
4.0 fused to the outer glass tube 7. The supply lines are at Ouetschstelle 8
for the heating current of the hot cathode vacuum-tight to the outside. The anode 2 is
with the help of the metal ring 9 with the glass tube 10 and this with the outer glass tube
11 fused in a vacuum-tight manner; the two outer glass tubes 7 and 11 are with the
Switching electrode 1 fused.
Die Anordnung, bei der die als Hohlkörper ausgebildete Schaltelektrode die Glühkathode
umgibt und die Anode innerhalb der Glühkathode liegt, bringt wesentliche Vorteile mit
sich. Da bei einer gleichachsigen Anordnung die Feldstärke gegen die Mitte hin zunimmt,
kann- die Anordnung so gewählt werden, daß verhältnismäßig niedrige Schaltspannungen
anwendbar sind und daß trotzdem noch eine günstige Charakteristik bei Stromdurchlässigkeit
erreichbar ist. Vorteilhaft ist es, wenn der Durchgriff kleiner als etwa io°/o ist, falls
Spannungen bis zu 100 kV geschaltet werden sollen. Dabei ist die Schaltelektrode in vorteilhafter
Weise verhältnismäßig leicht kühlbar, so daß die Glühkathode verhältnismäßig
nahe an die Schaltelektrode herangebracht werden kann. Außerdem fällt die Verschiedenheit
der Abstände der einzelnen Glühdrahtteile von der Schaltelektrode weniger ins Gewicht, da das elektrische Feld in der
Umgebung des Glühdrahtes gleichmäßiger ist. Bei demselben Verhältnis des Abstandes
Anode-Glühdraht zu Glühdraht-Schaltelektrode ergibt sich daher eine erhöhte Steuerwirkung
im Vergleich zu den bekannten Anordnungen, bei denen die Kathode stets innerhalb
der Anode angeordnet ist. Man erhält also, was auch vakuumtechnisch von Bedeutung
ist, bei gleichem Röhrendurchmesser eine erhöhte Genauigkeit des Schaltvorganges.The arrangement in which the switching electrode, which is designed as a hollow body, is the hot cathode
surrounds and the anode is within the hot cathode, has significant advantages
themselves. Since with an equiaxed arrangement the field strength increases towards the center,
the arrangement can be chosen so that relatively low switching voltages
are applicable and that still have a favorable characteristic for current permeability
is attainable. It is advantageous if the penetration is less than about 10%, if
Voltages up to 100 kV should be switched. The switching electrode is more advantageous
Way relatively easy to cool, so that the hot cathode is relatively
can be brought close to the switching electrode. In addition, the disparity falls
the distances between the individual filament parts and the switching electrode are less important, since the electric field in the
The area around the filament is more uniform. With the same ratio of the distance
Anode glow wire to glow wire switching electrode therefore results in an increased control effect
compared to the known arrangements in which the cathode is always within
the anode is arranged. So you get what is also important in terms of vacuum technology
is, with the same tube diameter, an increased accuracy of the switching process.