DE898488C - Steuerbares elektrisches Entladungsgefaess - Google Patents

Description

• Steuerbares elektrisches Entladungsgefäß Die Erfindung betrifft ein elektrisches Entladungsgefä.ß mit Gas- oder Darnpffüllung und mit zwei Elektroden, die abwechselnd als Kathodee- oder Anode wirken, so daß das Gefäß in beiden Richtungen vom Strom durchflossen werden kann. Außer den beiden Hauptelektroden sind noch eine oder mehrerie Steuerelektroden. vorgesehen, durch die der Mtpunkt des Zündeinsatzes bestimmt wird, so daß man mit einem solchen Entladungsgefäß beispielsweise den Mittelwert eines die Röhre durchfließenden Wechselstromes in einfacher Weitse regeln kann.
• Die Genauigkeit, mit der die Stromreggelung mit Hilfe einer solchen Röhre durchgeführt werden kann, ist weitgiehend von der Genauigkeit des Zündeinsatzes abhängig. In diesem Zusammenhang ist esi wichtig, dafür zu soirgen, daß die Temperatur des Steuergitters nicht zu hoch wird, da sonstduTch therrnische Elektronenemission vom Steuergitter aus eine unerwünschte Beeinflussung der Entladungsvongänge erfolgen kann. Eine wirksame Maßnahme,die Gittertemperatur bei Zweikathodenstromrichtern herabzusetzen, ist, abgesehen von der passenden Wahl des Materials und der- Konstruktionseigenschaften der StauereJektrode selbst, die Wahl eines möglichst großen Abstandes der Hauptelektriod,en vom Steuergitter. Es hat sich heraiisgestellt, daß insbesondere ein großer Abstand der als Anoden wirkenden Teile der Hauptelektroiden in dieserHinsicht vorteilhaft ist. GroßeElektrodenabstände bringen aber erfahrungsgemäß eine hohe Zündsparmung und eine stark, positive Lage der Z,ündken--nI.inie# mit sich. Dajs Mittel, große EJektrodenahstände zu wählen, ist daher nicht in allen Fällen günstig und empfehlenswert.
• Durch die Erfindung werden die erwähnten Schwierigkeiten. in einfacher Weise vermieden. Erfin-düngsgemäß sind bei einem elektrischen Entla. dungsgefäß mit Gas- oder Dampffüllung, welches in beiden Richtungen vom Strom durchflossen werden kann und mindestens eine Steuerelektrode besitzt, die Haupteleiktroden und die St:eneirelektroden derart ausgebildet und gegeneinander angeordnet, daß die Entladungsbahnen in beiden Richtungen im wesentlichen auf einander durchdringenden Kegelmänteln liegen. Die Spitze der Kegelmäntel ist dabei jeweils an dem kathodischen Teil jeder Hauptelektrode zu denken, während die Basis an dem anodischen Teil der anderen Hauptelektroide, Hegt.
• Die praktische, Durchführung dies Erfindung'sgedankens läßt sich am besten an Hand eines Konstruktionsbeispiels erläutern. Die Figur zeigt ein gittergesteuertes Gasentladungsge--fäß mit zwei Kathoden mit eiiner metallischen GefUßwand i (selbstverständlich kann die Gefäßwand auch aus Isolierstoff bestehen). In dem Gefäß sind die beiden Hauptelektroden und die Steuerelektrode angeordnet. Die Hatiptelektrode 2, besteht aus einem kathodischen Teil 3 und einem Anodenteil 4. In analoger Weise ist die zweite Hauptelektrode 5 aufgebaut, die aus einem Kathodentoil 6 und einem Anodenteil 7 besteht. Die Kathoden sind vorteilhafterweise aus zur Entladungsrichtung hochkant gestellten, vorzugsweise aus Drahtgeflecht bestehenden Bänderin gebildet. Die Stromzuführungen zu den Elektroden sowie der Pumpstutzen 8 sind an den Röhrenenden in pfropfenaxtige Glaskörper 9 und io eingeschmolzen. Das Steuergitter ii besitzt einige Öffnungen, von denen zwei, die mit 12 und 13 bezeichnet sind, in der Zeichnung dargestellt sind. In der Figur erkennt man deutlich die besondere Elek-trodenancordnung. Die gestrichelte Linie 14 zeigt, in weicher Bahn ungefähr die Entladung von dem Kathodenteil 3 zu dem Anodenteil 7 übergeht Die Entladung liegt im wesentlichen auf einem Kegelmantel, dessen Erzeugende durch die ge- strichelte Linie, 14 gebildeit wird. Die Entladung in der umgekehrten Richtung brennt im wesentlichen in Richtung des durch die E rzeugende 15 gebildeten Kog-elmantels.
• Die Figur läßt erkennen, daß es durch eine An-Ordnung nach der Erfindung möglich ist, die Anodenteile nahe andie auf einem Kreise angeordneten Gitter5ffnun""#en heranzubring-en, ohne daß dies auch für die Kathodentoile gleichzeitig nötig wäre. Auf diese Weise getlingt es, die: Temperatur des Gitters stark herabzusetzen, ohne daß aber die. Zündspannung durch große Abstände zwischen Anode und Steuergitteer in unerwünschter Weise erhöht würde und die übrigen Nachteile, entstünden, die mit der, Wahl eines großen Ahstandes zwischen Gitter undAnode verbunden sind. DieRöhre- besitzt daher eine kleine Zündspannung, eine günstige Form und Lage der Kennlinie: und arbeitet gleichzeitig sehr genau und verUßlich, weil durch die verhältnismäßig geringe Gittertemperatur, die Gitteremission vermieden ist.
• Besonders vorteilhaft ist es, wie es auch bei dem Konstr#uktionsbeispieil der Fall ist, die Mittelpunkte der Gitteröffnungen auf einem Kreis anzuordnen und die Anode als Kreisring auszubilden. Gleichzeitig kann man, um eine. Beeinflussu-ng der EmissionsfähigkeitderKathodedurch diebeiwechselnden Belastungen sich ständig ändernde Anodentempera,tu(r zu verhindern, einen Trennschirm 16 bzw. 17 zwischen dien kathadischen und anodischen Teilen der Hatiptelektro,den anbringen. Die bei der Röhre, nach der Figur gewählte Form der Anoden ist auch bezüglichderWärmeabgabe derAnode günstig. Die Steuernde Wirkung der Anodenteile 4 bzw. 7 geht von dem der Gitteröffnung am nächsten liegenden ringförmigen Teil aus, während die die Wärme erzeugende Entladung sich sofort auf die von der Gitteröffnung weiter entfernt liegenden, also für die Gittertemperatur weniger gefährlichen Teile ausbreiten kann. Außerdem wird die Wärme, welche die Anode aus der Entladung entnimmt, rasch an die langgestreckten zylindrischen Außenteile der Anode abg%-eiben und kann infolge der großen Fläche dieser Teile gut nach außen abg gestrahlt werden.
• Die Abstände zwischen den einzelnen Elektroden richten sich nach den jeweils vorliegenden Verhältnissen, also Spannungen und Stromstärken, mit welchen das Entladungsgefäß betrieben werden soll. Im allgemeinen ist es vorteilhaft-, den Kathodenteil der Hamptelektroden in einer 3- bis 5mal SO großen Entfernung vom Gitter anzuordnen wie den anockschen, Teil der Hauptelektroden.
• Im praktischen Betrieb der Röhre zeigt es sich manchmal, daß die Entladung bei ihrem Durchgang durch das Steuergitter wenigstens nach längerer Betriebszeit gewisse. Durchtrittsöffnungen bevorzugt und durch die übrigen Öffnungen vielfach nicht hindurchgeht. Um dies zu verhindern, kann man mit Vorteil die anadischen Teile der Hauptelektraden so, anordnen und ausbilden, daß der Durchgriff jeder Anode-, durch eine bestimmte Gruppe von Gitteröffnufigen größer ist als ihr Durchgriff durch die andtren Gitterbffnungen. Dies läßt sich z. B. in einfacher Weise dadurch erreichen, daß man die Anoidenteile 4 und 7 nur als Teile von Kreisringen ausbildet, und zwar so, daß die Anodenteile der einen Hauptelektroide sich nahe an eine Gruppe von Gitteröffnungen, die Anodenteile der anderen Hauptelektrode sich näher an der zweiten Gruppe der Gitteröffnungen befinden. Man erreicht damit, daß in der einen Durchlaßrichtung stets der eine Teil der Löcher, in deT anderen Entladungsrichtung stets der anderie Teil der Gitterlöcher von der Entladung bestrichen wird. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Maßnahme die Lebensdauer und auch die Steuereigenschaften der Röhre günstig beeinflußt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Steuerbüres- elektrisches Entladungsgefäß, das in zwei Richtungen vom Strom durchflossen wird und das mindestens eine Stenerelektrode besitzt, die zwischen den abwechselnd als Kathode und Anocle wirlwnden Elektroden angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eleldreden so gestaltet bzw. gegeneinander angeordtiet sind, daß die Entladungsbahnen in den beiden Durchlaßrichtungen im wesendichen auf zwei einander durchdringenden Kegelmänteln liegen, deren Spitzen etwa, 'an den kathoidischenTeilen derHauptelektrolden liegen.
2. 2. Steuerbares elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, daduTch gekennzeichnet, daß, das Stenergitter oder die gegebenenfalls vorhandenen mehreren Steuergitter Durchtrittsöffnungen für die Entladung besitzen, die auf Kreisringen rund um die Gefäß(achse herum angeordnet sind. 3. Stenerbares elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptelektrode einen in der Gefäßachse liegenden kathodischen Teil besitzt, der von einem ringförmigen anodischen Teil umschlossen wird, wcibei der ringförmige anodische Teil sich in der, Nähe der Durchtritt(söffnungen in der Steuerelektrode befindet. 4. Steuerbaves elektrisches Ent-ladungsgefäß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die anodischen und kathodischen Teile der Hauptel,eldroden durch einen oder mehrere Wä.rmeschn-tzschir,me voneinander thermisch getrennt sind. 5. Stetierbarag elektrisches Enttlaidungsgefäß nach Anspruch i und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab- stand zwischen Anode und Steuergitter den dritten bis fünften Teildes Abstandes zwischen Steuergit,ter und Kathode (kathodischen Teil der Hauptelektriode) beträgt. 6. Steuerbares elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und einem der folgenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die anodischen Teile der Haupt-vlektroden aus ringsegmentförmigen Blechkörpern bestehen, die derartgegenüberderSteuerelektrode angebracht sind, daß deir anodische Teil der einen Hauptelektrode sich näher an der einen Hälftei der Öffnungen des GiÜers, der anadische, Teil der anderen Steuerelektrode sich näher an der anderen Hälfte der öffnungen des Steuergitters befindet. 7. Steuerbares elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anodischen Teile ans ringförmigen K örpern oder Teilen solcher Körper bestehen.