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Elektronenvervielfacher, dessen Elektroden an den Anzapfungen eines
von einer Spannungsquelle gespeisten Potentiometers liegen Es sind Elektronenvervielfacher
bekanntgeworden, deren Elektroden an den Anzapfungen eines von einer Spannungsquelle
gespeisten Potentiometers liegen, wobei aus Gründen der Betriebsstabilität als einzelne
Potentiometerglieder Widerstände mit der Charakteristik einer Gasentladungsstrecke
vorgesehen sind. Praktisch wird das so ausgeführt, daß - eine Anzahl Glimmstrecken
in Reihenschaltung an einen Gleichrichter gelegt wird und die Elektroden des Vervielfachers
jeweils zwischen zwei Glimmlampen angeschlossen werden. Solche Elektronenvervielfacher
sind deswegen sehr vorteilhaft, weil selbst größere Schwankungen im Belastungsstrom
des Vervielfachers und in der Netzspannung auf die Spannungsverhältnisse der Elektroden
so gut wie gar keinen Einfluß haben. Ein Nachteil der Glimmstreckenpotentiometer
ist jedoch die negative Charakteristik dieser Widerstände, derart, daß mit steigender
Spannung der Widerstand der Glimmstrecken kleiner wird, der Strom also außerordentlich
stark ansteigt. Sehr geringe Schwankungen der Netzspannung führen infolgedessen
zu sehr starken Schwankungen des Potentiometerstromes, die zwar auf den Betrieb
des Elektronenvervielfachers keinen Einfluß haben, die aber zu einer raschen Zerstörung
der Elektroden der Glimmstrecken durch Überlastung führen. Man muß daher in Reihe
zu diesen Glimmstrecken noch einen großen Ohmschen Widerstand schalten, der als
Ausgleichswiderstand dient und das zu starke Anwachsen des Stromes bei Erhöhungen
der Klemmenspannung verhindert. Dieser Beruhigungs- oder Ausgleichswiderstand muß
jedoch, wenn er einigermaßen wirksam sein soll, verhältnismäßig groß sein, d. h..
die Gesamtspannung, die an das Potentiometer einschließlich seines Beruhigungswiderstandes
gelegt werden muß, wird sehr viel größer als die höchste zum Betrieb des Elektronenvervielfachers
erforderliche Spannung.
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Es ist bereits bekannt, den Vervielfacherstufen geringerer Belastung
an Stelle der Glimmentladungsstrecken Ohmsche Widerstände parallel zu schalten und
so wenigstens einen Teil des Beruhigungswiderstandes für Zwecke der Spannungsaufteilung
auf die einzelnen
Elektroden nutzbar zu machen. Diese Anordnung
hat jedoch den Nachteil, daß Spannungsänderungen im Anschlußnetz sich um so mehr
auf den Elektronenvervielfacher i übertragen, je größer der Teil des- Beruhigungswiderstandes
ist, der nicht als reiner Vorwiderstand, sondern als Potentiometer für den Elektrodenanschluß
geschaltet ist. Weiterhin müssen an dieser Stelle die Widerstände derart bemessen
sein, daß sie mit einem: Strom belastet werden können, der dem maximalen Ausgangsstrom
des Vervielfachers zuzüglich des zur Aufrechterhaltung eines stabilen Betriebes
der Glimmlampen nötigen Minimalstromes entspricht.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß der Beruhigungswiderstand
nicht parallel zu den Stufen geringer Belastung, sondern parallel zur Endstufe des
Vervielfachers gelegt wird. Es wurde nämlich gefunden, daß der Endstrom eines geeignet
gebauten Vervielfachers oberhalb einer gewissen Minimalspannung der Endstufe nahezu
unabhängig von der Endstufenspannung ist, da im Gebiet der Sättigung gearbeitet
wird. Schaltet man also dieser Endstufe einen Ohmschen Widerstand parallel, so wird
durch Spannungsschwankungen an den Enden dieses Widerstandes der Endstrom des Vervielfachers
nicht beeinflußt. In dieser Schaltung wirkt sich also ein Ohmscher Widerstand als
Glied der Potentiometerkette nicht ungünstig aus. Gleichzeitig wirkt dieser der
Endstufe parallel geschaltete Ohmsche Widerstand als Beruhigungswiderstand für die
Glimmstrecken, die in bekannter Weise den anderen Stufen des Vervielfachers parallel
geschaltet sind. Außerdem wird der Widerstand an dieser Stelle der Schaltung nur
mit dem zum stabilen Betrieb der Glimmstrecken notwendigen Strom belastet, denn
die für den Vervielfacher nötigen Ströme fließen nur durch die Glimmstrecken zu
den Elektroden des Vervielfachers, nicht aber durch den Widerstand.
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Die gesamte von der Spannungsquelle gelieferte Spannung liegt nun
am Vervielfacher, ohne daß in einem Vorwiderstand ein Spannungsverlust auftritt
und ohne daß Schwankungen der Spannungsquelle sich nachteilig auf den Betrieb des
Vervielfachers auswirken können. Durch Wahl einer hohen Spannung am Potentiometer
kann die Ausgangsleistung des Vervielfachers größer gemacht werden, ohne daß dies
auf den Vervielfacher störende Rückwirkungen hat.
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Für sehr hohe Endspannungen ist es jedoch zweckmäßig, dem Ohmschen
Widerstand nur einen Teil der an die, Endstufe zu legenden Spannung zu geben und
den anderen Teil dieser Spannung von einem besonderen Gleichrichter erzeugen zu
lassen. Hierzu sind zwar zwei Gleichrichterröhren erforderlich, die dafür aber für
kleinere Betriebsspannungen bemessen sein können. Ein zweiter Transformator ist
nicht erforderlich; man kann für beide Gleichrichterröhren den gleichen Transformator-
verwenden, den man in Spannungsverdoppelungsschaltung anordnet.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungen gemäß der Erfindung dargestellt.
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In Abb. i stellt V den Vervielfacher dar, dessen Elektroden an Anzapfungen
. des Potentiometers P gelegt sind. Das Potentiometer P besteht .aus vier
Glimmstrecken G1, bis G14 für die Anfangsstufen und aus einem Ohmschen Widerstand
W für die Endstufe des Vervielfachers. Das Potentiometer wird vom Transformator
T über die Gleichrichterröhre R gespeist; parallel zu Gleichrichterröhre und Transformator
liegt der Gleichrichterkondensator C. L ist der Verbraucher. Durch die erfindungsgemäße
Parallelschaltung des Widerstandes W zur Endstufe 5 des Vervielfachers V wird erreicht,
daß die Endstufe mit verhältnismäßig hoher Stufenspannung betrieben werden kann
und daß die gesamte vom Gleichrichter gelieferte Spannung vollständig an den Elektronenvervielfacher
V gelegt werden kann, ohne daß ein besonderer Beruhigungswiderstand notwendig ist.
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In Abb.2 ist die Weiterbildung der Anordnung gemäß Abb. i für sehr
hohe Endstufenspannung dargestellt. Der Transformator T speist hier -zwei Gleiclirichterröhren
R, und R2, von denen die eine die eine halbe Welle, die andere die andere halbe
Welle des vom Transformator gelieferten Wechselstromes ausnutzt. Parallel zu den
Gleichrichterröhren liegen die Kondensatoren Cl und C., die nunmehr gegenüber dem
Kondensator in der Anordnung gemäß Abb. i nur noch die Spannung des auf sie entfallenden
Anteils des Vervielfachers aufnehmen müssen. Das Potentiometer P besteht wieder
aus den Glimmstrecken G1, his Gl4 und dem ; Ohmschen Widerstand W.