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Zählrohr -Verstärkers chaltung
Die Erfindung betrifft die Verbesserung
von Zählrohrverstärkern, die mit gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhren mit kalter
Kathode arbeiten.
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Bekannte Zählrohrverstärker, die die elektrischen Stöße eines Zählrohres
so weit verstärken, daß die Impulse hörbar oder durch eine mechanische Zählvorrichtung
registrierbar werden, arbeiten im wesentlichen mit Hochvakuumverstärkerröhren. Nur
in der Endstufe bekannter Verstärker werden gelegentlich gas- oder dampfgefüllte
Entladungsröhren verwendet.
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Die Entladungsröhre eines Zählrohrverstärkers, wie er der Erfindung
zugrunde liegt, wird durch die Spannung gezündet, die an der Gitter-Kathoden-Kapazität
durch die Aufladung entsteht, die aus den vom Zählrohr übertragenen Ladungen herrührt,
wobei parallel zu der Entladungsröhre ein Kondensator und ein Relais bzw. Registrierwerk,
die in Serie geschaltet sind, gelegt ist. Dabei wird der Kondensator durch die Anodenspannung
aufgeladen, während, wenn die Entladungsröhre zündet, vom Kondensator aus durch
die Röhre und durch das Relais bzw. Registrierwerk ein Stromstoß ausgeht, der das
Relais bzw. Registrierwerk betätigt.
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Die erfindungsgemäße Zählrohr-Verstärkerschaltung bewirkt, daß der
Vorstrom, d. h. der Strom, der bei nicht gezündeter Röhre durch diese fließt, an
einem Gitterwiderstand einen Spannungsabfall erzeugt, der das Steuergitter auf ein
positives Potential bringt, so daß nun zur Zündung der Röhre nur noch eine wesentlich
kleinere Zündspannung erforderlich ist, die durch die Aufladung der Gitter-Kathoden-Kapazität
entsteht. Durch diese Maß-
nahme wird die Empfindlichkeit der Verstärkungsanordnung
bei gleicher Gitter-Kathoden-Kapazität gegenüber den früheren Schaltungen wesentlich
erhöht, da die vom Zählrohr aufgefangene Energie die Kapazität zwischen Gitter und
Kathode nur jeweils um einen kleinen Betrag aufladen muß.
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Dabei wird die Schaltung um so empfindlicher, je kleiner die Kapazität
zwischen Gitter und Kathode ist.
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Um den Spannungsabfall, der von dem äußerst kleinen Vorstrom erzeugt
wird, auf den Betrag zu bringen, der notwendig ist, um das Gitter der Röhre etwas
unterhalb des Zündpunktes einzustellen, werden Gitterwiderstände von etwa 108 bis
1010 Ohm verwendet, wie sie durch die Vorstromcharakteristik der gasgefüllten Entladungsröhren
bedingt sind. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Vorstromsteuerung für alle
bisher -verwendeten Schaltarten verwendet werden, also sowohl für Dreipolröhren
als auch für zwei hintereinandergeschaltete Zweipolröhren, deren Verbindungspunkt
dem Steuergitter entspricht.
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Besonders hervorzuheben ist eine Schaltung mit einer Vierpolröhre,
deren Hilfsgitter, das in Kathodennähe angeordnet ist, durch den Vorstrom v9rgespannt
wird, so daß dieses Gitter durch eine günstige Feldverteilung innerhalb der Röhre
eine Zünderleichterung bewirkt, die ebenfalls eine Empfindlichkeitssteigerung mit
sich bringt.
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An Hand der Zeichnung sollen nun drei Ausführungsbeispiele gezeigt
werden. Es zeigt Fig. I ein Schaltschema eines erfindungsgemäß vorstromgesteuerten
Zählrohrverstärkers, in dem zwei Zweipolröhren verwendet werden, Fig. 2 ein Schaltschema
eines vorstromgesteuerten Zählrohrverstärkers mit einer Dreipolröhre und Fig. 3
ein Schaltschema eines vorstromgesteuerten Zählrohrverstärkers mit einer Vierpolröhre.
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In Fig. I ist eine Verstärkerschaltung gezeigt, die zwei hintereinandergeschaltete
Zweipolröhren 2 und 3 mit kalter Kathode enthält, wobei parallel zu diesen beiden
Röhren ein Kondensator II und ein Relais 12, die in Serie liegen, geschaltet sind.
Die Anodenspannung wird den Röhren bzw. dem Kondensator ii durch einen Widerstand
9, der als Vorwiderstand für die Röhren 2 und 3 geschaltet ist, zugeführt. Der Widerstandswert
des Widerstandes g ist dabei derart gewählt, daß die gezündete Röhre, die ihre Energie
aus dem Kondensator II bezieht, von selbst erlischt, sobald dieser Kondensator II
auf ein bestimmtes Maß entladen ist.
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Durch die Hintereinanderschaltung zweier Entladungsröhren 2 und 3
ergibt sich, daß die angelegte Gesamtanodenspannung etwas kleiner sein muß als die
erforderliche Gesamtzündspannung der beiden Röhren 2 und 3, da die beiden verbundenen
Elektroden wie ein Steuergitter in einer Dreipolröhre wirken. Um den beiden verbundenen
Elektroden eine Vorspannung zu geben, die etwas unterhalb der Zündspannung der Röhre
3 liegt, wird der Vorstrom der Röhre 3 dazu benutzt, einen Spannungsabfall am Widerstand
I auf die weiter oben be schriebene Weise zu erzeugen, Die Energie, die vom Zählrohr
8 geliefert wird, erzeugt am Widerstand 7 einen Spannungsabfall, der über den Kondensator
6 an den Verbindungspunkt gebracht wird, wobei die Kapazität zwischen den beiden
Anoden der Röhre 2 und 3 weiter aufgeladen wird und schließlich den Zündpunkt erreicht.
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Die Schaltung der Fig. 2 stimmt im wesentlichen mit der der Fig.
1 überein, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Vorstromsteuerung in dieser Schaltung geschieht dadurch, daß das Gitter der
Röhre 4 über einen Widerstand I mit der Anode verbunden ist, wobei der Vorstrom
der Gitterkathodenstrecke an diesem Widerstand I einen Spannungsabfall erzeugt,
der das Potential des Gitters dicht unterhalb den Zündpunkt bringt, ähnlich wie
in Fig. I gezeigt. Die Zählrohrimpulse werden dann über den Kondensator 6 zur Gitter-Kathoden-Kapazität
der Röhre 4 übertragen, um diese, wie oben beschrieben, zu zünden. Die Fig. 3 stimmt
im wesentlichen mit der Fig. 2 überein, wobei jedoch unter Benutzung einer Vierpolröhre
5 eine weitere Empfindlichkeitssteigerung erzielt wurde. Dies geschieht durch eine
günstige Feldverteilung, durch ein Hilfsgitter, das selbst durch den Vorstrom vorgespannt
ist. Der Vorstrom fließt dabei zwischen Anode und Hilfsgitter über einen Widerstand
IOX an dem diese Vorspannung abfällt.
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PATENTANSPROCHE: 1. Zählrohr - Verstärkerschaltung mit gas-oder dampfgefüllten
Entladungsröhren mit kalter Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter
der Entladungsröhre, an das eine Elektrode des Zählrohres kapazitiv gekoppelt ist,
durch den Vorstrom dieser Röhre vorgespannt ist.