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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.