DE881234C - Ionenstromschalter - Google Patents

Description

• Ionenstromschalter Die Erfindung betrifft einen Ionenstro,mschalter, dessen Kontaktverbindungen mittels Sonden hergestellt werden, welche in ein. arbeitsmäßig gezündetes Plasma eintauchen und der gemäß der Erfindung so gestaltet ist, daß neben den allgemeine Vorteilen elektronischer Schalter, wie z. B. Vermeidung sich bewegender Teile, Wirtschaftlichkeit und Verwendbarkeit bis zu hohen. Frequeinzen, weitgehende Freiheit in. der Wahl der Potentiale, der Schaltpole erzielt wird. Er enthält in einem gasgefüllten En:tla,d'ungsge@fäß eine Kathode, und eine- Hilfsanode, durch welche eine gezündete Entladung nach einer Hauptanode hindurchtritt, sowie gegebenenfalls Vorrichtung°ii zur Zündung der Entladungsstrecke. Die eigentlichen Schalterelektroden, sind zwischen. Hilfsanode und Hauptanode sondenartig derartig angecrdnet , daß die Schaltverbindung über das in erster Näherung elektrisch indifferente, Plasma hinweg erfolgt. Nun ist es bekannt, zu Schaltzwecken ähnliche Anoridnungen. zu verwenden, bei denen: eine gezündete Entladungsstrecke eine Schaltverl)indtuig beispielsweise zwischen einer Elektrode und: einer Anode! oder einer Hilfsanode und einer Kathode herstellt. Auch ist es ferner bekannt, die Eigen.-scha,ft des Plasmas auszunutzen, sich infolge des zwischen dein T rägern: herrschenden elektrischen Gleichgewichts indifferent zu verhalten. Dies geschieht beispielsweise bei Kopf- und ZV a.n:d.stro,iriverstärkern. Der Nachteil bisheriger Ionenstromschalter war- es; daß stets ein Punkt der Schaltstrecke infolge: der B.etriehspotentiale der Entladungsstrecke elektrisch festgelegt war.
• Demgegeniiber vermeidet die, Erfindung diese Nachtedle, dadurch, da,ß eine! oder mehrere elektrisch gle ichwertig ausgebildete, Schalterelektroden hinter einer gezündeten Entladungsstrecke- derart angebracht sind, da.ß iib er- einen Teil des Plasmas, welches zu einer Hauptanode hintdurchtritt, die leitende Verbindung hergestellt wird und bei geeignete@m. Aufbau die Rückbeeinflussung des Plasmas durch die auf beliebigem Potential liegenden Sonden ein Minimum wird.
• Die Erfindung sei an Hand von Ausführungsbeispielen,- näher erläutert. Eine einfache Ausführungsform ist aus Fig: i ersichtlich. Eine auslösende Spannung zündet in, geeigneter Weise über eine Zündvorrichtung 2 eine Gasentladungsstrecke; welche zwischen der Kathode r und der nach Art von Kopfstromverstärkeranoden ausgebildeten, d'urchb-rochenen Hilfsanode 3 gebildet ist: Hinter dieser Hilfsanode 3 ist eine weitere Anodei 5 angebracht, so daß ein Teil der Ladungsträger nach dersieilben hin@durchtritt. In dem, Raum zwischen dem Elektroden 3 und 5 tauchen nun die über Vorwiderstände mit der Schaltung verbundenen Schalterelektroden, 4 ein. Bei gezündeter Entladung wird -die leitende Verbindung zwischen diesen Schalterelektroden über den Teil des durchgreifenden, Plasmas gebildet. Als günstigste Betriebsart wird auf Grund physikalischer überlegungen vorgeschlagen, die Entladungsstrecke im Vorstromgebiet Ka,tho,de-Hilfsanode zu betreiben, um günstigstes Betriebsverhalten bei Inkonstanz der Zündspannungen, und des Anod'enpo@tentials zu erzielen, Die Vorteile dieser Anordnung liegen auf der Hand. Die Anode 5 sowie die Schalterelektroden. werden bei dieser Ausführungsform bei gleicher Größe weniger erwärmt und' sind somit höher belastbar. Die Kopfstromanode 3 kann im weisen.tlichen eben, ausgebildet werden, so, daß schädliche Raumladungswirkungen auf ein Minimum beschränkt werden können. Die Schalterelektroden sind potentiadeäßig nicht gebunden:.
• Bei vielen Verwendungszwecken dieser Anordnung besteht der Wunsch, den Stromübergang zwischen den Schalterelektroden. möglichst nied'erohmig zu gestalten. Diesi wird durch eine Weiterbildung, der Erfindung, welche in «Fig. 2 dargestellt ist, eirreicht, indem die Schalterelektroden4 aus jeweils paarweise ineinander verzahnten oder verschachtelten Sondengruppen bestehen.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung löst die Aufgabe, Grüppen von Schaltverbin:dungen:, welches an voneinander sehr stark abweichendem Potentialen liegen, herzustellen. Dies geschieht dadurch, daß zwischen Hauptkathode- und Hilfsanode weiterei Hilfssonden vorgesehen, werden und diese besagten Schaltverbindungsgruppen nun durch Sondenanordnungen über das; Plasma hergestellt werden, welche jeweils zwischen den Hilf sstromanoden: bzw. der letzten Hilfsanode und' der Hauptanode untergebracht werden. Dies ist in Fig. 3 näher veranschaulicht, in welcher eine: Anordnung für zwei derartige Gruppen, von. Schaltverbindungen gezeigt ist. Hier wird die Ausführung des Erfindungsgedankens durch eine weitere Hilfsanode 311 bewerkstelligt und dadurch die! räumliche und potentialmäßige Trennung der Schalterelektrodengruppen 4 und 4a erreicht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ionenstromschalter, welcher in einem gasgefüllten; Entladungsgefäß. eine Kathode, eine durchbrochene Hilfsanode, vorzugsweise nach Art einer- Kopfs,tromanode, und gegebenenfalls Vorrichtungen zur Zündung einer sich zwischen. Kathode und Hilfsanode aufbauenden Entladung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr elektrisch gleichwertig ausgebildete Schalterelektroden vorgesehen. sind, die im Fall der Zündung der Entladungsstrecke über das durch die, Hilfsanode nach der Hauptanode hindurchgreifende Plasma eine öder mehrere leitende Schaltverbindungen herstellen.
2. 2. Ionenschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung zwischen Kathode und Hilfsanode im Vorstromgebäet betrieben, wird.
3. 3. Ionenschalter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, die Schafterelektroden; parallel und senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Plasmas. derart angeordnet sind, d'aß sie sondenartig in dieses hineinragen.
4. 4. Ionenschalter nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Schalterelektro, den zur Erzielung einer niederohmigen Schaltverhindung aus jeweils, paarweise ineinander verzahnten oder verschachtelten, Sondengruppen bestehen.
5. 5. Ionenschalter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, däß mehrere Hilfsanoden vorgasehen sind, zwischen denen jeweils eine oder mehrere elektrisch gle.ichweirtige Schalterelektroden, vorgesehen: sind'.