Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen im
magnetischen. oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld,- welches entweder mittels
einer Feldspule oder mittels eines Kondensators erzeugt wird, die an eine Hochfrequenzstromquelle
angeschlossen sind. Hochfrequenzmaschinen kommen als Stromquellen nur dann in Betracht,
wenn die Frequenz im Mittelfrequenzbereich etwa zwischen zog bis i04 Hz liegt, denn
elektrische Leistungen höherer Frequenz lassen sich in Maschinen nicht oder nicht
mehr wirtschaftlich erzeugen. Hochfrequente Schwingungen von toSHz und noch höheren
Periodenzahlen erzeugte man für Hochfrequenzheizeinrichtungen bisher entweder mittels
Funkenstrecken oder in gittergesteuerten Elektronenröhren. Funkenstreckengeneratoren
haben aber den Nachteil, daß sie ein breites Frequenzspektrum erzeugen und den Funkempfang
in weitem Umkreise stören; außerdem sind sie ungeeignet zur Erzeugung von Kurz-
oder Ultrakurzwellen größerer Leistung, wie sie für zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten
der Hochfrequenzerhitzung benötigt werden. Röhrensender hingegen liefern wohl Schwingungen
mit hohen Frequenzen und erheblicher Leistung, dafür arbeiten sie aber mit einem
verhältnismäßig kleinen Wirkungsgrad und erfordern einen großen Geräteaufwand, so
daB Anlagen dieser Art sowohl in der Herstellung als auch im Betriebe teuer sind.The invention relates to a device for heating substances in
magnetic. or electrical, high-frequency alternating field, - which either by means of
a field coil or by means of a capacitor, which is connected to a high-frequency power source
are connected. High-frequency machines can only be used as power sources
if the frequency is in the medium frequency range between drew to i04 Hz, because
Electrical outputs of higher frequency cannot or cannot be used in machines
generate more economically. High frequency oscillations of toSHz and even higher
Period numbers for high-frequency heating devices have so far been generated either by means of
Spark gaps or in grid-controlled electron tubes. Spark gap generators
but have the disadvantage that they generate a wide frequency spectrum and radio reception
disturb in a wide area; in addition, they are unsuitable for generating short
or ultra-short waves of greater power, as they are for numerous applications
the high frequency heating are required. Tube transmitters, on the other hand, probably deliver vibrations
with high frequencies and considerable power, but they work with one
relatively low efficiency and require a lot of equipment, so
that systems of this type are expensive both to manufacture and to operate.
Gemäß der Erfindung wird in einer Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen
im magnetischen oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld' als Hochfrequenzstromquelle
eine als Pendelvervüelfacher arbeitende Sekundärelektronenentladungsstrecke vorgesehen.
Unter einem PendelvervielfacheF, der auch als dynamischer oder schwingender Sekundärelektronenwervielfacher
bezeichnet wird, versteht man eine elektrische Entladungseinrichtung, in welcher
eine Elektronenströmung hin und her pendelt, die abwechselnd verschiedene sekundäremissionsfähige
Elektroden oder verschiedene Stellen einer sekundäremissionsfähigen Elektrode trifft
und dabei Sekundärelektronen auslöst. Die Frequenz der Elektronenschwingungen hängt
von der Länge der Entladungsbahn und der Höhe der auf die Elektronen einwirkenden
Beschleunigungsspannungen ab und läßt sich ohne weiteres in die Größenordnung von
i o8 Hz bringen. Inder elektrischen Nachrichtentechnik konnte sich der Pendelvervielfadher
als Schwingungserzeuger bisher nicht durchsetzen, weil er hinsichtlich der Frequenzkonstanthaltung
und der Steuerbarkeit der Schwingungsleistung den dort zu erfüllenden Anforderungen
nicht genügt. Bei der neuen Verwendung des Pendelvervielfachers gemäß der Erfindung
kommt es jedoch gerade auf diese beiden Eigenschaften nicht an, da sich die dem
Pendelvervielfacher eigentümlichen Schwankungen der Betriebsfrequenz bei der Erhitzung
von Werkstoffen oder Werkstücken nicht störend bemerkbar machen und eine Modulation
oder Tastung der Schwingungen nicht stattfindet. Hingegen erweist sich der Pendelvervielfacher
in Verbindung mit Hochfrequenzheizgeräten als den bisher dort verwendeten Hochfrequenzerzeugern
überlegen, da er Schwingungen kürzerer Wellenlänge und größerer Leistung zu liefern
vermag als eine Funkenstrecke und zum Unterschied vom dieser mit einer eindeutigen
Frequenz arbeitet. Im Vergleich mit einem mit gittergesteuerten Elektronenröhren
ausgestatteten Röhrensender zeichnet sich der Pendelvervielfacher durch einen erheblich
einfacheren Aufbau und eine u. a. durch den völligen oder teilweisen Wegfall des
Heizleistungsverbrauchs bedingte bessere Wirtschaftlichkeit aus. Die Vorteile des
Gegenstandes der Erfindung sind bei allen Anwendungsarten der Erhitzung mittels
Hochfrequenz vorhanden,beispielsweise beim Glühen, Kochen oder Schmelzen organischer
oder anorganischer Stoffe, bei der Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln oder von
biolo-'gischen Geweben (Diathermie). Die Erfindung ist ferner nicht auf eine bestimmte
Ausführungsform des Pendelvervielfachers beschränkt.According to the invention, in a device for heating substances
in the magnetic or electrical 'high-frequency alternating field' as a high-frequency power source
a secondary electron discharge path working as a shuttle fan is provided.
Under a pendulum multiplierF, which is also called a dynamic or oscillating secondary electron multiplier
is referred to, one understands an electrical discharge device in which
a flow of electrons oscillates back and forth, alternating between different secondary emissivables
Electrodes or different points of a secondary emissive electrode hits
and thereby triggering secondary electrons. The frequency of the electron oscillations depends
on the length of the discharge path and the height of the acting on the electrons
Acceleration voltages and can easily be in the order of magnitude of
bring i o8 Hz. The pendulum multiplier could be used in electrical communications engineering
as a vibration generator so far not prevail because of the constant frequency
and the controllability of the vibration power the requirements to be met there
not enough. With the new use of the pendulum multiplier according to the invention
However, it is precisely these two properties that do not matter, since the
Pendulum multipliers peculiar fluctuations in the operating frequency during heating
of materials or workpieces do not make them noticeable and a modulation
or sensing of the vibrations does not take place. On the other hand, the pendulum multiplier turns out to be
in connection with high-frequency heating devices than the high-frequency generators previously used there
superior as it can deliver vibrations of shorter wavelength and greater power
can be used as a spark gap and, in contrast to this, with a clear one
Frequency works. In comparison with one with grid-controlled electron tubes
equipped tube transmitter, the pendulum multiplier is characterized by a considerable
simpler structure and a. due to the total or partial elimination of the
Heat output consumption-related better economic efficiency. The advantages of the
The subject of the invention are heating means in all types of application
High frequency present, for example when glowing, boiling or melting organic
or inorganic substances, in the heat treatment of food or of
biological tissues (diathermy). Furthermore, the invention is not to be specific
Embodiment of the pendulum multiplier limited.
In .der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens
schematisch dargestellt. Der Pendelvervielfacher besteht aus einem Vakuumgefäß i,
welches zwei sekundäremissionsfähige Prallelektroden 2 und 3 und eine zwischen ihnen
angeordnete ringförmige Beschleunigungselektrode 4 enthält. Die beiden Prallelektroden
sind durch einen auf die Pendelfrequenz abgestimmten Resonanzkreis mit der Spule
5 und dem Kondensator 6 verbunden, während die Beschleunigungselektrode über eine
Hochfrequenzdrossel 7 und die Beschleünigungsspannungsquelle 8 an den Mittelpunkt
der Schwingkreisspule angeschlossen ist. Die Schwingleistung wird mittels der Kopplungsspule
9 dem Schwingungskreis entzogen und dem Erhitzungsgerät io zugeführt, das im Beispielsfalle
eine Spule i i zur Erzeugung des hochfrequenten Feldes in dem zu erhitzenden Gegenstand
enthält. Sowohl der Pendelvervielfacher als auch die Ausbildung des von diesem gespeisten
Gerätes sind mannigfacher Abwandlungen fähig, indem z. B. der Pendelvervielfacher
eine Hilfsglühkathode oder vorgeheizte Prall= elektrode oder an Stelle von zwei
getrennten Prallelektroden eine einzige zusammenhängende und mit der Beschleunigungselektrode
durch einen Schwingungskreis verbundene Prallelektrode enthält, oder indem die Schwingungsleistung
anstatt zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in einer Kondensatoranordnung ausgenutzt
wird.In. The drawing is an embodiment of the inventive concept
shown schematically. The pendulum multiplier consists of a vacuum vessel i,
which has two secondary emissive impact electrodes 2 and 3 and one between them
arranged annular acceleration electrode 4 contains. The two impact electrodes
are connected to the coil by a resonance circuit that is tuned to the pendulum frequency
5 and the capacitor 6 are connected, while the accelerating electrode has a
High-frequency choke 7 and the acceleration voltage source 8 at the center
the resonant circuit coil is connected. The vibration power is generated by means of the coupling coil
9 withdrawn from the oscillation circuit and fed to the heating device io, which in the example
a coil i i for generating the high-frequency field in the object to be heated
contains. Both the pendulum multiplier and the training of the one fed by it
Device are capable of various modifications by z. B. the pendulum multiplier
an auxiliary incandescent cathode or preheated impact electrode or instead of two
separate impact electrodes a single coherent and with the acceleration electrode
Contains impact electrode connected by an oscillating circuit, or by the oscillation power
instead of being used to generate a magnetic field in a capacitor arrangement
will.