Verfahren zum Betrieb einer Gaskathodenröhre Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Betrieb einer Röhre mit Gaskathode. Unter einer Gaskathode versteht
man eine selbständige Gasentladung, die als Elektronenquelle für eine gesteuerte
unselbständige Hauptentladung dient. Es sind verschiedene Ausführungsformen von
Gaskathodenröhren bekannt, denen der gemeinsame Nachteil einer unÜjefriedigend kurzen
Lebensdauer anhaftet. Die Erfindung ermöglicht eine erhebliche Verlängerung der
Benutzungsdauer dieser Gaskathodenröhxen.Method of Operating a Gas Cathode Tube The invention relates to
a method of operating a tube with a gas cathode. Understood by a gas cathode
one has an independent gas discharge that acts as an electron source for a controlled one
dependent main discharge is used. There are various embodiments of
Gas cathode tubes known, which have the common disadvantage of an unsatisfactory short
Lifetime adheres. The invention enables a considerable extension of the
Duration of use of these gas cathode tubes.
Es gibt Fälle bei der drahtlosen übertragung von Signalen oder anderen
Nachrichten, bei denn Signalimpulse periodisch nur während einer Zeit ausgestrahlt
werden, welche kurz ist gegenüber der sich anschließenden Pause,, während der keine
Schwingungen abgegeben werden. Solche Fälle sind beispielsweise die Impulspeilung,
die Aussendung von Steuerimpulsen, die Mehrkanalwechseltelegraphie, bei welcher
ein Kanal unbenutzt bleibt, solange Nachrichten über die anderen Kanäle übertragen
werden, und die Nachrichten= übermittlung mittels der sog. Zeitmodulation, bei welcher
die Nachricht durch .die veränderliche Dauer periodischer Impulse ausgedrückt wird.
Für derartige Nachrichtenübertragungen läßt sich eine Gaskathodenröhre mit Vorteil
verwenden, wobei einerseits eine Beanspruchung der Röhre stattfindet, welche ihrer
Lebensdauer nicht abträglich ist, und große Entladungsstromstärken und eine große
Kennliniensteilheit zur Verfügung stehen.There are cases of wireless transmission of signals or others
News, in which signal pulses are only broadcast periodically for a period of time
which is short compared to the subsequent pause, during the none
Vibrations are given off. Such cases are, for example, the impulse bearing,
the transmission of control pulses, the multi-channel change telegraphy, in which
a channel remains unused as long as messages are transmitted over the other channels
and the messages = transmission by means of so-called time modulation, in which
the message is expressed by the variable duration of periodic pulses.
A gas cathode tube can be used to advantage for such communications
use, on the one hand a stress on the tube takes place, which of their
Life is not detrimental, and large discharge currents and a large
The steepness of the characteristic curve is available.
Die Erfindung besteht nun in einem Verfahren zum Betrieb ,einer Gaskathodenröhre
in solchen Anordnungen. Erfindungsgemäß wird hierbei der als Anode der elektronenspendenden
Gasentladungsröhre dienenden Elektrode des betriebsbereiten und eingeschalteten
Entladungsgefäßes nur während der Dauer des jeweiligen Signalimpulses ein
gegenüber
der Kathode der Gasentladung positiver Impuls aufgedrückt, dessen Amplitude größer
ist als die Zündspannung der Gaskathode. Während der Impulspausen erhält die Hilfsanode
zweckmäßig eine gegen die Emissionskathode negative Vorspannung.The invention now consists in a method of operating a gas cathode tube
in such arrangements. According to the invention, the electron-donating anode is used here
Gas discharge tube serving electrode of the operational and switched on
Discharge vessel only for the duration of the respective signal pulse
opposite to
the cathode of the gas discharge is pressed with a positive pulse, the amplitude of which is greater
is than the ignition voltage of the gas cathode. The auxiliary anode receives during the pulse pauses
expediently a negative bias voltage with respect to the emission cathode.
Die weiteren Erläuterungen sollen an Hand der Zeichnung gegeben werden,
in welcher die Abb. i eine Schaltung zur Ausführung des Erfindungsgedankens und
die Abb. 2 den zeitlichen Impulsverlauf darstellt. In Abb. i bedeutet V ein mit
einem inerten Gas oder Metalldampf unter niedrigem Druck gefülltes Vakuumgefäß.
Das Elektrodensystem ist nach Art des bekannten Kopfstromverstärkers aufgebaut,
bei welchem die Elektrodenentladungsstrecke eine unmittelbare Verlängerung der Ionenentladungsstrecke
(Gaskathode) bildet. Das Elektrodensystem besteht aus einer beispielsweise indirekt
geheizten Glühkathode g, einer als Gitter ausgebildeten Hilfsanode G1, einem Steuergitter
G2 und einer Anode A. Die Hilfsanode erhält eine gegen die Glühkathode negative
Vorspannung U" der positive Impulse Ui überlagert werden. Die, Anode A,
das
Steuergitter G2 und die Kathode l( sind mit dem Schwingungskreis LC in der als Dreipunktschaltung
bekannten Weise verbunden; der Anode wird außerdem die Gleichspannung U" zugeführt.
Solange der Hilfsanode G1 keine Impulsspannung aufgedrückt wird, ist der Entladungsstrom
gesperrt und die Kathode unbelastet. Die negative Vorsp.annung U" sorgt außerdem
-dafür, daß allenfalls im Entladungsraum vorhandene Ionen von der Hilfsanode abgefangen
werden und nicht .auf die Kathodenoberfläche aufprallen und diese zerstören. Wenn
man der Hilfsanode jedoch einen positiven Impuls Ui aufdrückt, wird die Ionenentladung
zwischen der Kathode I( und der Hilfsanode G1, gezündet, und diese bildet den Ausgangspunkt
für den zu der Anode A übergehenden, durch das Steuergitter G2 beeinflußten Elektronenstrom.
Damit die Ionisation nicht in den Raum außerhalb der Hilfsanode G1 übergreift, muß
man in bekannter Weise den Abstand zwischen der Hilfsanode G, urid der Anode A kleiner
als die freie Weglänge machen. Wenn die Impulsdauer sehr kurz ist, genügt es, diesen
Abstand so klein zu bemessen, daß innerhalb einer Impulsdauer keine nennenswerte
Ionisation durch Elektronenstoß in dem Raum außerhalb der Hilfsanode stattfindet.The further explanations should be given on the basis of the drawing, in which Fig. I shows a circuit for implementing the inventive concept and Fig. 2 shows the timing of the pulse. In Fig. I, V means a vacuum vessel filled with an inert gas or metal vapor under low pressure. The electrode system is constructed in the manner of the known head current amplifier, in which the electrode discharge path forms a direct extension of the ion discharge path (gas cathode). The electrode system consists of a, for example, indirectly heated hot cathode g, a groove formed as a grid auxiliary anode G1, a control grid G2 and an anode A. The auxiliary anode receives a negative against the hot cathode bias voltage U "of the positive pulses Ui are superimposed. The, the anode A, the The control grid G2 and the cathode 1 (are connected to the oscillating circuit LC in the manner known as a three-point circuit; the anode is also supplied with the direct voltage U ". As long as no pulse voltage is applied to the auxiliary anode G1, the discharge current is blocked and the cathode is unloaded Bias voltage U "also ensures that any ions present in the discharge space are intercepted by the auxiliary anode and do not strike the cathode surface and destroy it (and the auxiliary anode G1, ignited, and this forms the output Starting point for the electron flow which passes over to the anode A and is influenced by the control grid G2. So that the ionization does not extend into the space outside the auxiliary anode G1, the distance between the auxiliary anode G and the anode A must be made smaller than the free path in a known manner. If the pulse duration is very short, it is sufficient to make this distance so small that no significant ionization takes place by electron impact in the space outside the auxiliary anode within a pulse duration.
Den Verlauf der an der Hilfsanode G1 wirksamen Spannungen in Abhängigkeit
von der Zeit t zeigt die Abb. 2. Der negativen Ruhespannung U" ist ein positiver
Spannungsimpuls Ui 'überlagert, der so groß gewählt ist, daß das Potential der Hilfsanode
G, während der Impulsdauer die Zündspannung UZ -erheblich überschreitet. Dadurch
wird die Hilfsentladung augenblicklich gezündet und ein reichlicher Elektronenvorrat
für die zur Anode A übergehende unselbständige Entladung geschaffen. Da die Impulsdauer
ti voraussetzungsgemäß klein gegen die anschließende Impulspause 1p sein soll, kann
die Kathode sehr stark belastet werden; die nach dem Verschwinden des Impulses noch
vorhandenen Ionen werden sofort durch die nunmehr negativ vorgespannte Hilfsanode
G, abgesaugt und können jetzt nicht mehr die Anode beschädigen, wie es bei der bekannten
Betriebsweise der Gaskathodenröhren dauernd der Fall war. Die Lebensdauer ,der Röhre
verlängert sich damit mindestens im Verhältnis der Dauer :einer Impulsperiode zur
Impulsdauer. Es ist somit gelungen, für eine Röhre, deren praktische Anwendung an
ihrer unwirtschaftlich kurzen Lebensdauer scheiterte, eine Betriebsweise zu finden,
welche die guten Eigenschaften dieser Röhre voll ausnutzt.The course of the voltages effective at the auxiliary anode G1 as a function of
Fig. 2 shows the time t. The negative no-load voltage U "is a positive one
Voltage pulse Ui 'superimposed, which is chosen so large that the potential of the auxiliary anode
G, during the pulse duration the ignition voltage UZ significantly exceeds. Through this
the auxiliary discharge is ignited instantly and an abundant supply of electrons
created for the dependent discharge passing over to the anode A. Since the pulse duration
ti is supposed to be small compared to the subsequent interpulse period 1p
the cathode is very heavily loaded; after the impulse has disappeared
Any ions present are immediately released by the now negatively biased auxiliary anode
G, sucked off and can no longer damage the anode, as is the case with the known
Operation of the gas cathode tubes was continuously the case. The life of the tube
is thus extended at least in the ratio of the duration: one pulse period to
Pulse duration. It has thus been possible for a tube to be used in practice
their uneconomically short lifespan failed to find a mode of operation
which takes full advantage of the good properties of this tube.
Der Erfindungsgedanke läßt sich auch bei einer nach Art des Wandstromverstärkers
gebauten Röhre anwenden, bei welcher die Elektronenentnahme für die gesteuerte unselbständige
Entladung von den Seiten der selbständigen Entladung erfolgt.The idea of the invention can also be applied to a type of wall current amplifier
use built tube, in which the electron extraction for the controlled dependent
Discharge takes place from the sides of the independent discharge.
Die der Hilfsanode aufgedrückte Impulsfolge kann zeitmoduliert sein,
wodurch eine Zeitmodulation der im Anodenkreis fließenden Hochfrequenz bewirkt wird.
Die Hochfrequenzschaltung ist ebenfalls abänderungsfähig, indem entweder eine andere
Art der Rückkopplung verwendet wird oder die durch die Impulse getasteten Schwingungen
dem Steuergitter G2 von einer Steuerspannungsquelle zugeführt werden.The pulse sequence pressed onto the auxiliary anode can be time-modulated,
whereby a time modulation of the high frequency flowing in the anode circuit is effected.
The high frequency circuit is also modifiable by either adding another
Type of feedback is used or the vibrations sensed by the pulses
the control grid G2 are supplied from a control voltage source.