-
Kaltkathoden-Folgeentladungsröhre Die Erfindung befaßt sich mit elektrischen
Folgeentladungsröhren.
-
Es sind Kaltkathoden-Folgeentladungsröhren bekannt, bei welchen die
aufeinanderfolgenden Entladungsstrecken so geformt sind, daß die Entladung jeder
Strecke sich in der Nähe der nächstfolgenden Entladungsstrecke konzentriert und
dadurch die Ionisations- und Feldkopplung jeweils zu der nächsten Entladungsstrecke
größer als zu der vorhergehenden ist. Bei diesen Entladungsröhren sind weiterhin
die Elektroden einer Reihe aus aufeinanderfolgenden Entladungsstrecken so konstruiert
und angeordnet, daß auf Grund der Röhre zugeführter Impulse das Fortschreiten der
Entladung von einer zur anderen Entladungsstrecke nacheinander längs dieser Reihe
stets in einer Richtung erfolgt. Die Kathoden solcher aufeinanderfolgenden Entladungsstrecken
haben abwechselnd verschiedene Form. Bei der einen Art von Kathoden, den sogenannten
Sammelkathoden, sind jeweils zwei Teile zu unterscheiden, nämlich der erste Teil,
künftig Anhang genannt, der der vorher gezündeten Entladungsstrecke benachbart ist,
und der zweite Teil, künftig Platte genannt, der von jener vorher gezündeten Entladungsstrecke
weiter entfernt ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Entladung zwischen
der Kathodenplatte und der allen Entladungsstrecken gemeinsamen Anode eine niedrigere
Brennspannung als die zwischen Anhang und Anode aufweist, während beim Anhang andererseits
sich die anomale Glimmentladung schon bei einem kleineren Stroinwerz (Sättigungsstrom)
als beim Plattenteil einstellt. Wenn auf Grund der von der Entladung an der
vorhergehenden
Entladungsstrecke hervorgerufenen Ionisationskopplung eine Entladung an der nachfolgenden
Sammelkathode einsetzt, entsteht dabei zuerst an dem Anhang der Sammelkathode eine
Glimmentladung, die dann auf den Plattenteil dieser Sammelkathode übergeht. Zwischen
den Sammelkathoden sindÜbertragungskathoden als die andere Art von Kathoden angeordnet,
die in einigen Ausführungen plattenförmig ähnlich den Platten der Sammelkathoden
sind. Die Röhre ist über einen allen Entladungsstrecken gemeinsamen Anodenwiderstand
mit einer Batterie verbunden, deren Spannung zur Aufrechterhaltung einer Entladung
an einer Strecke ausreicht. Die Sammelkathoden sind mit dem negativen Pol der Batterie
über eine Widerstands-Kapazitäts-Kombination verbunden. Die Übertragungskathoden
sind andererseits gegenüber den Sammelkathoden positiv vorgespannt und mit einer
Klemme, an welche negative Impulse gelegt werden können, verbunden. Angenommen,
an dem Plattenteil einer Sammelkathode finde bereits eine Entladung statt, wenn
nunmehr ein negativer Impuls denübertragungselektroden zugeführt wird. Dadurch wird
eine Entladung an derjenigen Übertragungskathode hervorgerufen, die der Kathodenplatte
der bereits vorher in Entladung befindlich gewesenen Sammelkathode am nächsten liegt;
der gemeinsame Anodenwiderstand verursacht bei der hier zugrunde gelegten Arbeitsweise
einen solchen Spannungsabfall, daß dieEntladung an der Sammelkathodenstrecke nicht
aufrechterhalten werden kann. Wenn der an die Übertragungskathode angelegte negative
Impuls zu Ende ist, gibt die letztere, die positiver als die nächstfolgende Sammelkathode
vorgespannt ist, die Entladung an diese ab, denn diese nachfolgende Sammelkathode
gehört zu einer Entladungsstrecke, die durch die Ionisationskopplung der Entladung
der Strecke mit der Übertragungskathode zum Zünden vorbereitet ist, während die
noch gespeicherte Ladung des Kondensators der Widerstands-Kapazitäts-Kombination
der anfänglich in Betrieb gewesenen Sammelkathode verhindert, daß die Entladungsstrecke
jener Sammelkathode-erneut zündet. Es setzt also eine Glimmentladung am Kathodenanhang
der nächsten Sammelkathode ein und geht auf deren Kathodenplatte über. Das Resultat
des an alle Übertragungselektroden angelegten negativen Impulses war demnach, daß
die Glimmentladung von einer Sammelkathode zur nächsten übertragen worden ist, wobei
jedoch die Übertragung nur in einer Richtung längs der Reihe erfolgen kann.
-
Die Erfindung hat eine Röhrenkonstruktion zum Gegenstand, die es erlaubt,
eine Folgeentladungsröhre zu bauen, deren Kathoden so angeordnet und geformt sind,
daß außer den Sammelkathoden zwei !, Arten von Übertragungskathoden vorhanden sind,
so däß je nachdem, ob die eine oder andere Art von Übertragungskathoden mit einem
Impuls beaufschlagt wird, die Entladung in der einen oder anderen Richtung von einer
Sammelkathode zur nächsten wandert. Dies hat natürlich für viele Anwendungszwecke
große Vorteile. So wird z. B. durch eine Röhre gemäß der Erfindung die Schaltanordnung
vereinfacht, und es läßt sich mit einer Röhrenanordnung der genannten Art eine Reihe
von Schaltungsarten entwerfen, die mit einer Röhre, deren Übertragungen nur in einer
Richtung möglich ist, nicht realisiert werden können.
-
Die Beschreibung wird das Wesen der Erfindung an Hand der Zeichnungen
näher erläutern.
-
Fig. i zeigt schematisch eine Entladungsröhre und den dazugehörigen
Stromkreis gemäß der Erfindung Fig.2 zeigt die geometrische Anordnung der Kathodenreihen
einer Röhre nach Fig. i.
-
In Fig. i :besteht die mit i bezeichnete Röhre aus drei Reihen entsprechend
angeordneter und geformter Kathoden, und zwar aus einer Reihe bestehend aus Sammelkathoden
2, 3, q. und 5, welche längs der Mittellinie angeordnet sind. Zu beiden Seiten der
Mittellinie ist je eine Übertragungskathodenreihe angeordnet. Jede der Übertragungskathoden
der einen Reihe ist gegenüber einer entsprechenden Übertragungskathode der zweiten
Reihe von Übertragungskathoden angeordnet, so daß die Übertragungskathoden Paare
bilden, z. B. 6 und 7, 8 und 9, io und ii, welche zwischen den Sammelkathoden angeordnet
sind. Pfeile an den Kathoden zeigen an, daß sie derart geformt sind, daß sie in
der bezeichneten Richtung die Entladung eher als in der umgekehrten Richtung übertragen.
Die Sammelkathoden sind dabei jeweils mit zwei Pfeilen entgegengesetzter Richtung
versehen, so daß abzulesen ist, daß z. B. die Übertragung der Entladung von Kathode
3 zu jeder der beiden Übertragungselektroden 6 und 9 durch entsprechende Kathodenbauweise
mehr begünstigt wird als der Entladungsübergang zu den Übertragungselektroden 7
und B. Die Sammelkathoden sind über die Widerstände i2, 13, 1q. und 15 jeweils mit
Erde verbunden. Die Übertragungskathoden 6, 8 und io sind zusammen mit der Klemme
16 verbunden, während die Übertragungskathoden 7, 9 und i i zusammen mit der Klemme
17 verbunden sind. Alle Übertragungskathoden sind (durch nicht gezeigte Mittel)
über Erdpotential positiv vorgespannt. Die gemeinsame Anode i8 ist über den Widerstand
19 mit dem positiven Pol der Batterie 20 verbunden, deren negativer Pol geerdet
ist.
-
Es werde angenommen, daß die Strecke mit der Kathode 3 gezündet ist.
Die Kathode ist so geformt, daß die Ionisationskopplung zu den übertragungskathoden
6 und 9 gleich oder größer als die zu den Übertragungselektroden 7 und 8 ist. Wird
ein negativer Impuls an die Klemme 17 gelegt, so zündet die Strecke mit der Übertragungskathode
9, und es ist so eingerichtet, daß der Spannungsabfall am Widerstand i9 genügt,
die Entladung der Strecke mit der Kathode 3 zu löschen. Vorausgesetzt, daß der negative
Impuls von genügender Dauer ist, um den erforderlichen Abbau der an der Kathode
3 zurückbleibenden Ionisation zu ermöglichen, wird die Strecke mit der Sammelkathode
q. in größerem Maße als die Strecke mit der Sammelkathode 3 (da erstere räumlich
näher der Entladung
am Plattenteil der Kathode 9 ist) zur Zündung
vorbereitet. Am Ende des negativen Impulses wird daher die Strecke mit der Kathode
leichter zünden als die Strecke mit der Kathode 3, und die Entladung ist damit von
der Sammelkathode 3 zur Sammelkathode 4. übertragen. Ein weiterer, an die Klemme
17 gelegter Impuls überträgt die Entladung in der Vorwärtsrichtung (Richtung von
links nach rechts) zur Sammelkathode 5. Wenn dagegen ein negativer Impuls an die
Klemme 16 angelegt wird, während die Glimmentladung an der Strecke mit der Sammelkathode
4. stattfindet, wird die Strecke mit der Übertragungskathode 8 gezündet und anschließend
die Entladung wieder zurück zur Sammelkathode 3 am Ende des Impulses übertragen.
-
In Fig. 2 sind die drei Sammelkathoden mit 21, 22 und 23 bezeichnet
und die drei Paare der Übertragungselektroden mit 24-25, 26-27 und 28-29.
Jede Übertragungselektrode hat eine Entladungsoberfläche, die derjenigen der bereits
früher beschriebenen Sammelkathoden ähnlich ist, und besteht somit aus einem Anhang
30 und aus einem Plattenteil 31. Die Übertragungselektroden sind paarweise
einander gegenüber in der gleichen Ebene angeordnet, ihre Anhänge jedoch entgegengesetzt
gerichtet. Die Anhänge der Kathoden 24, 26 und 28 zeigen nach links, diejenigen
der Kathoden 25, 27 und 29 nach rechts. Die Sammelkathoden 21, a2 und 23 bestehen
jeweils aus einem rechteckigen Plattenteil 32 und den an zwei diagonal entgegengesetzten
Ecken des Plattenteiles angeordneten Anhängen 33 und 34. Die Anhänge 33 sind so
angeordnet, daß sie mit den Anhängen der Übertragungskathoden 24, 26 und 28 in Reihe
liegen und jeweils aus derselben Seite des Plattenteiles der Kathoden herausragen
wie die Anhänge dieser Übertragungselektroden 24, 26 und 28, während die Anhänge
34 in ähnlicher Weise mit den Anhängen der Sammelkathoden 25, 27 und 29 in Reihe
liegen. Es sei bemerkt, daß, wenn beispielsweise an der Kathode 22 eine Entladung
stattfindet, vorausgesetzt, daß diese Entladung bereits von den Anhängen 33 dieser
Kathode auf den Plattenteil übergegangen ist und die ganze Platte im wesentlichen
mit einem Glimmlicht bedeckt ist, die Kopplung von dieser Platte zu den Anhängen
der Kathoden 27 und 28 mit Sicherheit gleich oder größer ist als die Kopplung zu
den Kathoden 26 und 29, die von dem Plattenteil der Kathode 22 weiter entfernt sind.
Wird nun ein negativer Impuls an die Kathoden 24, 26 und 28 gelegt, so wird die
Glimmentladung auf den Anhang der Übertragungskathode 28 und dann auf deren Kathodenplatte
übertragen. Am Ende des Impulses wird die Glimmentladung auf den Anhang 33 der Kathode
23 und von da auf deren Platte 32 übertragen. In ähnlicher Weise werden die Übertragungskathoden
25, 27 und 29 durch Impulse wirksam, und es schreitet in diesem Fall die Glimmentladung
in entgegengesetzter Richtung zur Sammelkathode 2i fort.
-
Es ist klar, daß an Stelle der in Fig. i und gezeigten geradlinigen
kreisförmige Elektrodenanordnungen Verwendung finden können. Bei der Konstruktion
einer Röhre gemäß der Erfindung wird man, um die Glimmentladung an einer Ausbreitung
über die gewünschten Oberflächen hinaus zu 'hindern, Feldkontrollplatten benachbart
zu diesen Oberflächen anbringen und im allgemeinen dabei die bereits diesbezüglich
bekannten Prinzipien beachten.
-
Das Prinzip der Erfindung wurde oben in Verbindung mit Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es ist klar, daß die gezeigten Beispiele nur Ausführungsformen des
Erfindungsgedankens darstellen.