DE592771C - Gasgefuellte Entladungsroehre zum Verstaerken, Erzeugen und Gleichrichten von Wechselstroemen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
14. FEBRUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 592771 KLASSE 21g GRUPPE 12 os

2ig S195-30

Hochohm G. m. b. H. in Berlin-Schöneberg*)

von Wechselströmen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. März 1930 ab

Die vorliegende Erfindung geht aus von den bereits vorgeschlagenen Glimmlichtverstärkerröhren, deren wesentlichstes Merkmal darin besteht, daß die Glimmentladungsanode so ausgebildet ist, daß sie die Glimmstrecke gegenüber den Verstärkerelektroden abschirmt. Bei Röhren mit einer Glimmentladungsstrecke als Elektronenquelle werden zum Teil bessere Leistungen erzielt als mit den bisher üblichen Glühkathoden. Diese vorgeschlagenen Röhren weisen z. B. Steilheiten von 6 bis 7 Milliampere pro Volt auf. Die Bestrebungen beim Herstellen von derartigen Glimmverstäxkerröhren gehen nun weiter dahin-, die Ergiebigkeit der Glimmstrecke in ihrer Eigenschaft als Elektronenquelle für den nach der zweiten Anode fließenden Verstärkerstrom möglichst zu steigern. Das Herstellen möglichst hoher Verstärkerströme ist zumal auch deshalb angebracht, weil man bei den erwähnten Gliirinüichtröhren mit Edelgasfüllung mit der Verstärkerspannung nicht über einen gewissen Betrag hinausgehen kann. Man muß bekanntlich stets unter der Ionisierungsspannung des Gases bleiben.

Eine erhebliche Vergrößerung der Ergiebigkeit der Entladungsstrecke läßt sich nun dadurch erzielen, daß man gemäß der Erfindung zwischen den beiden Entladungselektroden keine Glimmentladung, sondern eine Lichtbogenentladung übergehen läßt, deren Stromstärken wesentlich höher liegen. Man macht mit anderen Worten von der bei den sog. Punktlichtlampen benutzten Maßnahme Gebrauch, indem man die Entladung zwischen zwei zweckmäßig kugel- oder halbkugelförmigen Elektroden schwer schmelzbaren Metalls, z. B. Wolfram, übergehen läßt. Entsprechend der bei Glimmverstärkerröhren vorgeschlagenen Abschirmung der Verstärkerstrecke durch flächenartige Ausbildung und entsprechende Anordnung der Entladungsanode muß nun dafür gesorgt werden, daß" die Bogenentladungsanode entweder selbst flächenartig ausgeführt ist oder wenigstens mit einer Platte o. dgl. derart verbunden ist, daß die wichtige Schirmwirkung eintritt.

Es ist an sich bekannt, in Verstärkerröhren als Elektronenquelle eine Lichtbogenentladung zu verwenden. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist aber die Anordnung vielfach derartig, daß zwischen zwei Elektroden, von denen die eine für gewöhnlich eine Quecksilberelektrode ist, ein gestreckter Lichtbogen, insbesondere also ein Quecksilberdampflichtbogen, übergeht und dieser Entladungsweg von einer zylindrischen Verstärkeranode umgeben ist. Zwischen dieser und der Lichtbogenstrecke befindet sich eine Steuerelektrode. Der Nachteil solcher Anordnungen besteht darin, daß es durch das Feld

''■') Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Georg Seibt und Dr. Hellmuth Bley in Berlin-Schöneberg.

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der Verstärkeranode, welches im wesentlichen senkrecht zu dem Lichtbogenfeld verläuft, schwierig ist, insbesondere unerwünscht hohe Potentialdifferenzen erforderlich sind, um eine - genügend große Anzahl von Elektronen aus dem Lichtbogenfeld herauszuziehen und als Verstärkerstrom auszunutzen.

Es sind nun auch schon solche mit einer Lichtbogenentladung als Elektronenquelle arbeitende Verstärkerröhren bekannt, bei denen Verstärkergitter und Verstärkeranode außerhalb der Entladungsstrecke hinter der Entladungsanode angeordnet sind. Die Entladungsanode ist dabei als Sieb ausgebildet, durch das die Elektronen aus der Hauptentladung in den Verstärkerraum übertreten. Aber auch diese bekannten Röhren besitzen wesentliche Nachteile. Insbesondere sind bei ihnen, um zu verhindern, daß sich die Hauptentladung bis in den Verstärkerraum fortsetzt, den Aufbau der Röhre komplizierende Mittel erforderlieh, z. B. bei mit einem Quecksilberdampflichtbogen als Elektronenquelle arbeitenden Röhren starke Kühlung der Entladungsanode. Hierdurch wird der Quecksilberdampf am Zutritt zum Verstärkerraum verhindert, so daß im Verstärkerraum ein hohes Vakuum herrscht.

Bei der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung werden demgegenüber infolge der Abschirmwirkung der Lichtbogenanode im wesentlichen nur diejenigen Elektronen des Lichtbogens für den Verstärkerstrom herausgezogen, die am Rande der Lichtbogenstrecke auftreten und deren Eigengeschwindigkeit vermutlich weit geringer ist als die Eigengeschwindigkeit der Entladungsteilchen in der Lichtbogenstrecke selbst. Eine Fortsetzung der Lichtbogenentladung in den Verstärkerraum ist unter diesen Umständen nicht zu befürchten, somit mit .einfachen Mitteln der angestrebte Zweck erreicht.

Die Abbildung zeigt, im wesentlichen in schematischer Darstellung, beispielsweise die Elektrodenanordnung und Schaltung der neuen Röhre: Die beiden Entladungselektroden k und a_x sind nach Art der bei den Punktlichtlampen verwendeten Elektroden ausgeführt. Die Stromzuführung bzw. die Halterung der einen von beiden Elektroden, beispielsweise der Kathode k, besteht in bekannter Weise aus einem Bimetallstreifen b. Dieser ist so bemessen und angeordnet, daß im Ruhezustand eine Berührung zwischen k und a_x stattfindet. Wird nun an beide Elektroden eine Spannung aus einer Spannungsquelle q gelegt, so entsteht im. ersten Augenblick ein nur durch einen Vorschaltwiderstand w begrenzter, relativ hoher Strom, welcher bewirkt, daß der Bimetallstreifen sich streckt und dadurch die beiden Entladungselektroden um einige Millimeter voneinander trennt, so daß ein Lichtbogen entsteht.

Zur Ausnutzung der Verstärkerwirkung sind nun in der an sich schon vorgeschlagenen Weise eine gitterförmige Steuerelektrode« und eine Verstärkeranode a₂ vorgesehen, wobei die Elektrode s gegenüber a_x etwas negativere Spannung aufweist, während die Elektrode «₂ eine möglichst große, jedoch durch die Ionisierungsspannung des Gases begrenzte positive Spannung gegenüber a_x bzw. s aufweist. Um nun zu verhindern, daß sich ein Teil der Lichtbogenentladung ungehindert in den Raum zwischen Ci₁ und «₂ erstreckt, ist bei der in der Abbildung gezeigten Ausführungsform der Erfindung die Entladungsanode a_x mit einer Platte j> versehen, welche eine genügende Abschirmung hervorruft. Der Verstärkerstrom besteht dann im wesentlichen nur aus solchen Elektronen, die in der Nähe des Entladungsfeldes zwischen k und O₁, z. B. durch Streuung, auftreten. Es kann sich unter Umständen empfehlen, die Verstärkeranode «_a in ihrer Fläche kleiner zu bemessen als die Platte p, damit ein möglichst großer Teil des Verstärkerstromes durch das Steuergitter s wirksam beeinflußt werden kann. Der Verstärkerstrom wird dann etwa den durch die Pfeile dargestellten Verlauf nehmen.

Als Gasfüllung wird man zweckmäßig die auch bei den Punktlichtlampen verwendeten Edelgasfüllungen, wie Helium, Neon o. dgl., benutzen. Bei der Wahl des Druckes der Gasfüllung ist dafür zu sorgen, daß ein möglichst großer Verstärkerstrom sich ausbilden kann.

Die neue Röhre ist außer zum Verstärken selbstverständlich auch zum Erzeugen und Gleichrichten von Wechselströmen verwendbar.

Die vorliegende Anordnung kann natürlich mannigfach· variiert und vervollkommnet werden, z. B. dadurch, daß an der kugelförmigen Kathode k wärmeableitende Flächen angebracht werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Gasgefüllte Entladungsröhre zum Verstärken, Erzeugen und Gleichrichten von Wechselströmen, enthaltend zwei Entladungselektroden, zwischen denen eine Gasentladung übergeht, die als Elektronenquelle für den nach einer außerhalb der Entladungsstrecke hinter der Entladungsanode liegenden zweiten Anode übergehenden, durch eine oder mehrere Steuerelektroden beeinflußbaren Verstärkerstrom dient, dadurch gekennzeichnet, daß bei solchen Entladungsröhren, bei denen die Entladungsanode einen undurchbrochenen Flächenteil aufweist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er den geradlinigen Weg der Entladungsteilchen aus der Entladungsstrecke zu den Verstärkerelektroden abschirmt, die zwischen den Entladungselektroden übergehende Entladung eine Lichtbogenentladung ist.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Entladungselektroden nach der bei den sogenannten Punktlichtlampen bekannten Art aus schwer schmelzbarem Metall, z. B. aus Wolfram, bestehen.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden sich im Ruhezustand berührenden Entladungselektroden beim Anlegen der Entladungsspannung mittels eines die Zuleitung bzw. Halterung einer Entladungselektrode bildenden Bimetallstreifens voneinander entfernt werden, so daß ein Lichtbogen entsteht.
4. 4. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entiadungsanode plattenförmig gestaltet oder mit einer Platte verbunden ist, die so bemessen und angeordnet ist, daß sie die gewünschte Abschirmung zwischen Lichtbogenstrecke und Verstärkerstrecke herbeiführt.
5. 5. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenausdehnung der Verstärkeranode geringer ist als die der Abschirmplatte.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen