DE693185C

DE693185C - Discharge vessel filled with vapor or gas

Info

Publication number: DE693185C
Application number: DE1936A0080508
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dressler; Dr Werner Koch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-09-15
Filing date: 1936-09-16
Publication date: 1940-07-04

Description

Dampf- oder gasgefülltes Entladungsgefäß Im Hauptpatent 687 263 ist ein gittergesteuertes dampf- oder gasgefülltes Entladungsgefäß beschrieben, bei dem außer Anode, Glühkathode und Steuergitter eine aus zwei elektrisch leitend verbundenen Teilen bestehende Hilfselektrode vorgesehen ist. Der .eine Teil der Hilfselektrode liegt zwischen Anode und Steuergitter und der andere Teil zwischen Kathode und Steuergitter. Die an Spannung gelegte Hilfselektrode ist derart ausgebildet und bemessen, daß sie die Entladung bei ihrem Durchgang durch die Steuergitteröffnung bzw. -öffnungen auf einen kleineren Querschnitt einengt, . als der Durchlaß-6ffnung bzw. den Durchlaßöffnungen des Steuergitters entspricht. Die Vorteile dieser Anordnung liegen vor allem darin, daß das Steuergitter gegen Temperatureinflüsse von der Kathode aus und auch gegen verdampfendes Emissionsmaterial geschützt ist.Vapor or gas-filled discharge vessel in the main patent 687 263 is a grid-controlled vapor or gas-filled discharge vessel described in apart from the anode, hot cathode and control grid, one of two electrically conductively connected Share existing auxiliary electrode is provided. One part of the auxiliary electrode lies between the anode and the control grid and the other part between the cathode and the control grid. The voltage applied auxiliary electrode is designed and dimensioned such that the discharge as it passes through the control grid opening or openings narrows to a smaller cross-section,. than the passage opening or the passage openings of the control grid. The main advantages of this arrangement are that that the control grid against temperature influences from the cathode and also against evaporating emission material is protected.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbindung des angegebenen Gegenstandes des Hauptpatents. Zur Erläuterung der Er f ndung sei zunächst auf den Zündvorgang bei dampf- oder gasgefüllten Entladungsgefäßen eingegangen. Durch den Einbau einer Gitterquerplatte mit mehr oder weniger großer öffnung ist es bekanntlich möglich, die Lage und Form der Zün@-kennline gleichzeitig zu beeinflussen. Bei kleiner Gitteröffnung verläuft die Zündkennlinie im wesentlichen im Positiven, d. h. es sind zur Zündung positive Gitterspannungen erforderlich. Gleichzeitig ist der Durchgriff (Neigung der Zündkennlinie) klein. Macht man die Gitteröffnungen groß, so kann man erreichen, daß die Zündkennlinie in dem für den Röhrenbetrieb in Betracht kommenden Arbeitsgebiet im Negativen liegt. Es sind dann negative Gitterspannungen zur Zündung erforderlich, und der Durchgriff ist groß.The present invention relates to an advantageous further link of the stated subject matter of the main patent. To explain the invention let first discussed the ignition process in the case of vapor or gas-filled discharge vessels. By installing a grid transverse plate with a more or less large opening is It is known that it is possible to influence the position and shape of the Zün @ characteristic at the same time. If the grid opening is small, the ignition characteristic is essentially positive, d. H. positive grid voltages are required for ignition. At the same time is the penetration (slope of the ignition characteristic) is small. Make the grille openings large, so you can achieve that the ignition characteristic in that for the tube operation relevant field of work is in the negative. Then there are negative grid voltages required for ignition, and the penetration is great.

Im 'Fall der positiven Gitterspannungen ist die Entionisierung des Anodenraumes im allgemeinen gut, da große Gitterflächen zur Verfügung stehen. Nachteilig kann jedoch unter Umständen sein, daß wegen der positiven Gitterspannung ein großer Elektroneneinstrom in das Gitter stattfindet, so daß verhältnismäßig große Gitterströme zur Steuerung notwendig werden. Bei Entladungsgefäßen mit negativen Gitterzündspannungen ist das letzte nicht der Fall; an Stelle dessen kann jedoch, da Anoden- und Kathodenraum nicht gut voneinander getrennt sind, die Entionisierung schlecht sein, so daß die Zündkennlinie je nach der Belastung des Entladungsgefäßes (dem Aussteuerungsgrad) sich ein wenig ändert. Ein Ausgleich zwischen beiden Nachteilen in der Art, daß man mittlere Gitteröffnungen wählt, ist nicht immer befriedigend, weil dann, wie aus der Arbeit von A. Glaser im' Jahrbuch des Forschungsinstituts der AEG, Bd. 3, Teil i, Abs. 5, S. 52 ff., bekannt ist, weitere störende Nebenerscheinungen auftreten, so daß die Zündkennlinie eigenartig gekrümmt verläuft.In the case of positive grid voltages, the deionization of the anode space is generally good, since large grid areas are available. Under certain circumstances, however, it can be disadvantageous that, because of the positive grid voltage, there is a large influx of electrons into the grid, so that relatively large grid currents are necessary for control. In the case of discharge vessels with negative grid ignition voltages, the latter is not the case; Instead, however, since the anode and cathode compartments are not well separated from one another, the deionization can be poor, so that the ignition characteristic changes slightly depending on the load on the discharge vessel (the degree of modulation). A balance between the two disadvantages by choosing medium grid openings is not always satisfactory because then, as can be seen from the work of A. Glaser in the 'Jahrbuch des Forschungsinstituts der AEG, vol. 3, part i, para. 5, P. 52 ff., Is known, other disturbing side effects occur, so that the ignition curve is strangely curved.

Bei den Entladungsgefäßen gemäß dem Hauptpatent wird die Entladung zusammengeschnürt, so daß sie die Steuerelektrode nicht berührt. Da das Steuergitter in einem Raum geringer Trägerkonzentration liegt, bleiben die Gitterströme klein. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solchen Entladungsgefäßen die Entionisierung günstig zu beeinflussen und dabei trotzdem in der Wahl der Lage und Form der Zündtrennlinie frei zu bleiben.In the case of the discharge vessels according to the main patent, the discharge tied together so that it does not touch the control electrode. As the control grid lies in a room with a low carrier concentration, the lattice currents remain small. The present invention is based on the object of such discharge vessels to favorably influence the deionization while still being able to choose the position and shape of the ignition dividing line to remain free.

Dies wird erfindungsgemäß bei Entladungsgefäßen gemäß dem Hauptpatent dadurch erreicht, daß die Öffnung bzw. Öffnungen des anodennahen Teils der Hilfselektrode kleiner sind als die .,des kathodennahen Teils der Hilfselektrode und daß die Abstände des Steuergitters von den beiden Hilfselektrodenteilen verschieden groß bemessen sind.According to the invention, this is the case with discharge vessels according to the main patent achieved in that the opening or openings of the part of the auxiliary electrode near the anode are smaller than that of the part of the auxiliary electrode near the cathode and that the distances dimension of the control grid of the two auxiliary electrode parts of different sizes are.

Ein Ausführungsbeispiel des Entladungsgefäßes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen Abb. i und 2 der Zeichnung. In Abb. i ist ein dampf- oder gasgefülltes Entladungsgefäß schematisch im Schnitt dargestellt. Das Glasgefäß ist mit i bezeichnet. Es enthält die Anode 2, die am oberen Ende eirgeführt ist, und die großflächige Hohlkathode 3, die von einem Quetschfuß q. getragen wird. Die Hilfselektrode besteht aus den Querplatten g und i o, die von ein Metallteil 5 getragen werden, der die Gestalt eines Zylinders hat und die gesamte Entladungsbahn einschließlich der Hauptelektroden umgibt. Der Zylinder ist an Drähten 6 mittels einer Schelle 7 auf dem Kathodenquetschfuß q: befestigt und erhält über die Zuführung 14 eine Spannung. Er kann durch einen Ring g aus Isolierstoff, der gleichzeitig den Entladungsraum nach unten abschließt, gegen die Kathode abgestützt sein. Innerhalb des Zylinders befinden sich zwischen Anode und Kathode und der Steuerelektrode die zwei Querplatten 9 und i o, von denen die obere im Ausführungsbeispiel mit mehreren kleinen Öffnungen i i versehen ist, während die untere nur eine große Öffnung aufweist. Die Querplatten schirmen die Steuerelektrode 12 gegen Anode und Kathode, wie eingangs angegeben, ab. Die Steuerelektrode ist im Ausführungsbeispiel als Torus gezeichnet. Sie wird von einer Stromzuführung 13 getragen, die seitlich durch den Zylinder der Hilfselektrode geführt ist und an einer geeigneten Stelle aus dem Entladungsgefäß herausgeführt wird. Es kann unter Umständen aus fabrikatorischen Gründen vorteilhaft sein, diese Durchschmelzung nicht wie im Beispiel der Abb. i seitlich am Glaskolben anzubringen, sondern die Zuführung kann auch beispielsweise zum Kathodenquetschfuß geführt sein. Die seitliche Ausführung nach Abb. i hat den, Vorteil, daß die Gitterleitung besonders kurz gemacht werden kann.An exemplary embodiment of the discharge vessel according to the present invention Invention show Fig. I and 2 of the drawing. In Fig. I is a steam or gas-filled Discharge vessel shown schematically in section. The glass vessel is labeled i. It contains the anode 2, which is guided at the upper end, and the large-area one Hollow cathode 3, which by a pinch foot q. will be carried. The auxiliary electrode consists from the transverse plates g and i o, which are carried by a metal part 5, which the Has the shape of a cylinder and the entire discharge path including the main electrodes surrounds. The cylinder is attached to wires 6 by means of a clamp 7 on the cathode pinch foot q: attaches and receives tension via feeder 14. He can through one Ring g made of insulating material, which at the same time closes the discharge space at the bottom, be supported against the cathode. Inside the cylinder are between Anode and cathode and the control electrode the two transverse plates 9 and i o, of which the upper one is provided with several small openings i i in the exemplary embodiment, while the lower one has only one large opening. The transverse panels shield the Control electrode 12 against anode and cathode, as stated at the beginning. The control electrode is drawn in the embodiment as a torus. It is powered by a power supply 13 carried, which is guided laterally through the cylinder of the auxiliary electrode and is led out of the discharge vessel at a suitable point. It can be under Certain circumstances may be advantageous for manufacturing reasons, this melting through is not as in the example in Fig. i to be attached to the side of the glass bulb, but the feed can also be led to the cathode pinch foot, for example. The side version according to Fig. i has the advantage that the grid line can be made particularly short can.

Abb.2 zeigt die Lage der Öffnungen der Querplatten in einer Ansicht von oben. Die kleineren Öffnungen der oberen Querplatte sind wieder mit i i bezeichnet. Der Rand der Öffnung der unteren Querplatte hat die Kennziffer io. Er deckt die Steuerelektrode 12 so .ab, daß sie etwas ,außerhalb der freien Entladungsbahn liegt.Fig. 2 shows the position of the openings in the transverse plates in a view from above. The smaller openings in the upper transverse plate are again labeled i i. The edge of the opening of the lower transverse plate has the code number io. He covers that Control electrode 12 so .ab that it is slightly outside of the free discharge path.

Ein Entladungsgefäß gemäß der Erfindung, bei dem die Öffnung bzw. Öffnungen der oberen Querplatte kleiner sind als die der unteren Querplatte, hat den Vorteil einer besonders guten Entionisierung. Will man verhindern, daß die Entladung abwechselnd durch verschiedene Öffnungen der Hilfselektrode zündet und d-aß dadurch geringe Schwankungen in der Zündspannung auftreten, ist es vorteilhaft, bei beiden Querplatten nur je eine Öffnung vorzusehen, von denen dann die der anodennahen Querplatte kleiner als die der anderen Querplatte ist. Ferner kann es vorteilhaft sein, die kleineren öffnungen des anodennahen Teils der Hilfselektrode mit Hilfe von Drahtgaze herzustellen, um damit ,eine sehr gute Entionisierung zu erzielen.A discharge vessel according to the invention, in which the opening or Openings of the upper transverse plate are smaller than those of the lower transverse plate the advantage of particularly good deionization. If you want to prevent the discharge alternately ignites through different openings of the auxiliary electrode and d-ate thereby If there are slight fluctuations in the ignition voltage, it is advantageous for both Cross plates should only have one opening each, of which the cross plate near the anode is smaller than that of the other transverse plate. It can also be advantageous to use the Smaller openings in the part of the auxiliary electrode near the anode using wire gauze in order to achieve a very good deionization.

Ein neben der Bemessung der Querplattenöffnung.en. bei der Erfindung Anwendung findender Parameter zur Veränderung der Zündtrennlinie ist die unterschiedliche Bemessung der Abstände der Querplatten vom Steuergitter. 1\Tach Abb. i- ist der Abstand der anodennahen Querplatte vom Steuergitter der größere. Die Lage der Zündtrennlinie hängt auch vom Abstand der Querplatten von den Hauptelektroden ab.One next to the dimensioning of the transverse plate opening. in the invention The parameters used to change the ignition separation line are different Dimensioning of the distances between the transverse plates and the control grid. 1 \ Tach Fig. I- is the The distance between the cross plate near the anode and the control grid is the larger. The location of the ignition dividing line also depends on the distance between the transverse plates and the main electrodes.

Um den Reststrom, das ist der Strom, der zufolge des Aufbaues des Plasmas nach den Brennperioden fließt, über die Hilfselektrode zu leiten, ist es zweckmäßig, diese mit ihrer Spannungsquelle über einen gegenüber dem Ableitungswiderstand der Steuerelektrode verhältnismäßig kleinen Widerstand zu verbinden. Die Ableitungswiderstände für Steuer-und Hilfselektrode sind in der Abb. i mit 16 bzw. 15 bezeichnet. Durch die angegebene Maßnahme kann man erreichen, daß sich das Potential des Steuergitters 12 nur sehr wenig durch den Reststrom verschiebt und daß demzufqlge zur Steuerung der Entladungsstrecke sehr kleine Gitterströme und Gitterleistungen erforderlich sind. -In order to conduct the residual current, that is the current that flows through the auxiliary electrode as a result of the build-up of the plasma after the burning periods, it is advisable to connect it to its voltage source via a resistor that is relatively small compared to the leakage resistance of the control electrode. The bleeder resistors for control and auxiliary electrode are denoted by i 16 and 1 5 in Fig.. As a result of the measure specified, it can be achieved that the potential of the control grid 12 is shifted only very little by the residual current and that, accordingly, very small grid currents and grid powers are required to control the discharge path. -

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vapor or gas-filled discharge vessel according to patent 687 263, the auxiliary electrode of which consists of two electrically conductively connected parts, one of which is between the anode and control grid, the other between the cathode and control grid, characterized in that the opening or openings of the anode-near Part - the auxiliary electrode are smaller than that of the part of the auxiliary electrode near the cathode and that the distances between the control grid and the two auxiliary electrode parts are different.

2. Discharge vessel according to claim i, characterized in that that the openings of the part of the auxiliary electrode near the anode are formed by wire gauze `are.

3. Discharge vessel according to claim i or 2, characterized in that the Auxiliary electrode over a line opposite the protective resistance of the control electrode small resistor connected to a voltage source.