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Gasentladungsvorrichtung mit Koinzide#nzverhalten In vielen Teilgebieten
der Fernmeldetechnik trachtet man, die üblichen elektromagnetischen Relais durch
elektronische Vorrichtungen zu ersetzen. Besonders vorteilhaft erwiesen sich hierfür
edelgasgefüllte Entladungsvorrichtungen, die als Schaltröhren mit kalten Kathoden
betrieben werden.
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Diese Röhren enthalten im Prinzip Kathode, Anode und weitere Elektroden,
welche teils in der Art von Gittern wirken, solcherart wie sie in der Elektronenröhrentechnik
gebräuchlich sind, oder aber als Hilfselektroden, die zur Erzeugung einer Vorentladung,
welche die Ansprechempfindlichkeit steigern soll, dienen. Allen diesen Röhren ist
die Wirkungsweise gemeinsam, die darin besteht, .daß bei Zuführung einer oder mehrerer
Steuerspannungen eine Entladung, die bereits teilweise bestehen kann, durchgezündet
wird und daß der dabei fließende Strom als Schaltstrom verwendbar ist.
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Will man aber Vorrichtungen aufbauen, die auf die Koinzidenz mehrerer
Ereignisse ansprechen sollen, ergeben sich bei Verwendung .des vorhergehenden Zündschaltprinzips
Schwierigkeiten, die darin liegen, .daß durch einen zu kräftigen Steuerimpuls die
Röhre zünden kann und somit außerhalb der Koinzidenz anspricht. Diese Schwierigkeit
wurde durch Einführung eines neuen Prinzips für Koinzidenzröhren, des Löschschaltprinzips,
überwunden. In diesem Fall wird das Ansprechverhalten durch teilweise oder vollständige
Löschung einer bereits bestehenden Entladung erhalten, welche bei gleichzeitigem
Eintreffen der an der Koinzidenz beteiligten Spannungen eintritt.
Der
dabei -auftretende Spannungsstoß wird dann weiteren Schaltelementen zugeführt. Eine
Voxrichtung dieser Art schließt zwar die Möglichkeit aus, durch Einzelimpulse unerwünschtes.
An-. sprechen zu erhalten, wirkt aber nur in Verbindung mit einem zusätzlichen Relais
oder einer Elektronenröhre.
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Die Erfindung besteht darin, das Steuersystem zusammen mit dem Schaltsystem
in einem Gefäß derart aufzubauen, daß unter Benutzung des Löschschaltprinzips eine
Entladungsvorrichtung entsteht, welche in Koinzidenzschaltungen hohe Betriebssicherheit
und bedeutende Platzersparnis bei Wegfall beheizter Kathoden und Verstärkermittel
gewährleistet. -Die Erfindung soll an Hand d-er Zeichnungen näher erläutert werden.
Fig. i zeigt die Prinzipschaltung. Die Steuerspannungen U i a, U:2
b, U 3 c
werden in üblicher Weise, im -vorliegenden Fall durch übertrager,
an die Elektroden 5a, 5b, 5 c
des Steuersystems geführt, ,das zusammen
mit einem Hauptsystem in ein und demselben Entladungs-. gefäß untergebracht ist.
Zwischen einer .dieser elektrisch gleichartig ausgebildeten Elektroden 5 a, 5 b,
5 c und der Gegenelektrode .4 besteht eine im Gebiet der selbständigen Townsendentladung
betriebene Glimmentladung, welche über ,den Stabilisationswiderstand 6 und einen
Vorwiderstand 7 ein positives Potential von :der Potentialquelle 8 erhält. Im Koinzidenzfall
und nur in diesem löscht die bestehende Entladung vollständig bzw. teilweise und
erzeugt dabei an dem Stabilisationswiderstand 6 einen Spannungsstoß, der einer Hilfselektrode
des Hauptsystems -zugeführt wird. Dadurch wird an den Elektroden 2 und 3 des Hauptsystems
eine Potentialänderung hervorgerufen, welche eine kräftige Entladung zwischen der
Hauptstrecke z und 2 verursacht. Die Anode des Hauptsystems ist über einen Vorwiderstand
7 ebenfalls mit der Potentialquelle 8 verbunden. Man kann die Empfindlichkeit .der
Anordnung dadurch steigern, daß man zwischen der Steuerelektrode 3 und einer anderen
Elektrode des Hauptsystems eine Vorentladung aufrechterhält, welche den Entladungsraum
der Hauptstrecke mit Ladungsträgern versorgt.
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Die Fig. 2 stellt im Querschnitt den mechanischen Aufbau einer erfindungsmäßig
gestalteten Entladungsvorrichtung dar. Eine stabförmige, vorzugsweise als Anode
wirkende Elektrode 2 wird von einer ringförmig ausgeführten Steuerelektrode 3 umgeben,
die in dichtem Abstand vor derjenigen Elektrode angeordnet ist, gegen welche eine
Vorentladung aufrechterhalten -werden soll.
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Im vorliegenden Beispiel ist dies die zylinderförmig ausgebildete
Elektrode r, welche vorzugsweise als Kathode wirkt. Die Elektroden r, 2 und 3 bilden
.das Hauptsystem, welches .den Schaltstrom ergibt. Das Hauptsystem wird von dem
Hilfssystem konzentrisch umgeben, welches nach .dem Lösohschaltp.rinzip wirkt und
auf Koinzidenz anspricht. Es besteht im einfachsten Fall aus einer der Anzahl der
Steuerspannungen entsprechenden Vielzahl von Hilfselektroden; im vorliegenden Fall
beispielsweise aus drei * Hilfselektroden 5a, 5 b und-5c. Diese Hilfselektroden
sind elektrisch _gleichiverlig: ausgebildet.- und zylindrisch-symmetrisch als parällele
.Stifte um das Hauptsystem angeordnet. Die ebenfalls zylindrische Gegenelektrode
q. umschließt ihrerseits wiederum Hilfssvstem und Hilfselektroden.
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y Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in Fig. 3 gezeigt.
Das in gleicher Weise wie in Fig. -> aufgebaute Hauptsystem wird von den Elektroden
des Hilfssystems umgeben, im vorliegenden Beispiel zehn Stiften, die an den Eckpunkten
eines regelmäßigen Zehnecks parallel und symmetrisch -zur' Systemachse angeordnet,
die unter -Zwischenfügung der Elektrode i die gleichzeitig als Gegenelektrode wirkende
Elektrode 3 des Hauptsystems umgeben. Bei dieser Ausführungsform ist im Gegensatz
zur vorher beschriebenen die e Wahl der Elektroden nicht mehr ganz beliebig, da
in 'diesem Fall den Hilfselektroden des Steuersystems .5 a, S b,- 5 c . . .
5 k Steuerspannungen zugeführt werden müssen, die gegen die Elektrode r positiv
sind; die Gegenelektrode 3 muß als Anode des Hilfssystems geschaltet werden, die
Elektrode 2 aber als Anode des Hauptsystems. Diese Beschränkung wird aber durch
die sich ergebende Vereinfachung der Konstruktion des Elektrodenaufbaus mehr als
aufgewogen, da es gerade die bei der Anwendung in Koinzidenzschaltungen, z. B. in
elektronischen Wähleranlagen, Rechenmaschinen usw., erstrebte Platzersparnis und
Wirtschaftlichkeit besonders erhöht.
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Bei der Erfindung wird der Tatsache, daß -die Entladungsstrecken im
gleichen Gefäß, aber räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, besonders Rechnung
getragen.
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Fig. q. zeigt, wie gemäß weiterer Erfindung eine besonders ausgeprägte
Trennung dadurch erhalten wird, daß eine Scheibe g aus Isoliermaterial, -welche
gleichzeitig als Zentrierscheibe ausgebildet sein kann, das Hauptsystem an der einen
Seite abschließt und gleichzeitig eine Widerstandsschicht 6 trägt, die auf dieser
Scheibe aufgebracht ist, und somit in einfacher Art den Stabilisationswiderstand
6 bildet. Diese Scheibe ist innerhalb des Gefäßes angebracht und mit den Elektroden
2 und 3 in einfacher Weise verbunden.
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Analog -läßt sich auch der Vorwiderstand 7 durch eine Isolationsscheibe
io, die eine in diesem Fall höher belastbare Widerstandsschicht 7 trägt, zwischen
der Elektrode 2 und dem zur Verbindung für den Pluspol der Potentialquelle dienenden
Zuführungsstift so anbringen, daß auch die andere Seite des Entladungsgefäßes abgeschlossen
,ist. Damit -wird nicht nur die völlige räumliche Trennung,der beiden Entladungsräume
erzielt, sondern-auch erreicht, daß .die als Kontaktzuführungen dienenden Stifte
des Röhrenfußes nur zur Beschaltung mit Mitteln frei werden, welche der unmittelbaren
Zuleitung der Signalspannungen bzw. der Ableitung .des Schaltstroms dienen; durch
den Wegfall der Notwendigkeit, -die beiden Widerstände
6 und 7
an der Fassung der Röhre anzulöten, kann außerdem ein besonders gedrängter Aufbau
.erzielt werden, der -einen beträchtlichen Vorteil bei den oben geschilderten Anwendungsgebieten
mit sich bringt.