DEP0027699DA - Anordnung zur Erzeugung von Wanderentladungen - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Anordnung zur Erzeugung von Wanderentladungen in einer dampf- oder gasgefüllten Entladungsröhre. Erfindungsgemäss ist in der Röhre eine Anzahl nebeneinanderliegender Entladungsstrecken angeordnet, deren gegenseitiger Abstand so bemessen ist, dass die Entladung in der einen Entladungsstrecke in der nächsten Entladungsstrecke eine die Entladung herbeiführende Ionisierung bewirkt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung, die in Fig. 2 und 3 sind die Wirkungsweise der Anordnung gemäss Fig. 1 erläuternde Diagramme, Fig. 4 stellt eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung dar und Fig. 5 zeigt den einem Teil der Anordnung gemäss Fig. 4 entsprechenden elektrischen Stromkreis.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung enthält aus Kondensatoren 10-19 bestehende Mittel zur Energiespeicherung, deren nacheinanderfolgende Entladung die gewünschte Wanderentladung herbeiführt. Eine Elektrode der Kondensatoren ist geerdet, während ihre andere Elektrode über je einen Widerstand 10' - 19' an den positiven Pol einer für alle Kondensatoren gemeinsamen Spannungsquelle +B angeschossen ist, deren negativer Pol ebenfalls geerdet ist.

Jeder Kondensator steht mit je einer Entladungsstrecke in Verbindung. Diese Entladungsstrecken sind in einer einzigen mit Metalldampf oder mit einem ionisierbaren Gas, z.B. Xenon oder Argon, gefüllten Entladungsröhre 54 angeordnet. Diese Röhre enthält eine aus einer der Anzahl der Kondensatoren entsprechenden Anzahl von Anoden 20-29 bestehende Anodenanordnung und eine für alle Anoden gemeinsame Kathode 30. Zwischen jeder Anode und der Kathode ist je eine Zwischenelektrode 31-40 angeordnet. Diese Zwischenelektroden sind über je einen Widerstand 41-50 geerdet und ihr Stromkries zur Kathode ist mittels eines mit der Kathode verbundenen, geerdeten Widerstandes 51 vervollständigt. Mit dme nicht geerdeten Ende der Widerstände 41-50 sind Ausgangsklemmen 41' - 50' verbunden.

Die Kondensatoren 10-19 sind über Spulen 60-69 an die Anoden 20-29 angeschlossen, sodass jede Entladungsstrecke einen Serienresonanzkreis bildet.

In der Nähe der ersten Entladungsstrecke ist eine Zündelektrode 52 vorgesehen, welche bei Zuführung eines positiven Auslöseimpulses zur der mit ihr verbundenen Klemme 53 die Entladung in der ersten Entladungsstrecke auslöst.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt:

Die Spannungsquelle +B ladet die Kondensatoren 10-19 auf, wobei der Ladestrom durch die Widerstände 10' - 19' begrenzt wird. Am Ende der Ladungsperiode ist jeder Kondensator positiv geladen. Die Spannung der Spannungsquelle +B ist so gewählt, dass die hierbei an den Kondensatoren sich ergebende Spannung zur Herbeiführung einer Entladung in den Entladungsstrecken der Röhre 54 nicht ausreicht, jedoch im Stande ist, die einmal begonnene Entladung aufrechtzuerhalten, bis die

Kondensatoren entladen sind.

Wenn nun der Zündelektrode 52 ein durch die Kurve A der Fig. 2 dargestellter positiver Auslöseimpuls zugeführt wird, erfolgt eine Entladung zwischen der Zündelektrode und der Kathode 30. Diese Entladung ionisiert das die Röhre ausfüllende Gas zwischen der Kathode 30 und der Anode 20 und ruft infolgedessen eine Entladung zwischen diesen beiden Elektroden hervor, wobei sich der Zündstrom gemäss der Kurve B ändert. Die Kurve C stellt den Entladungsstrom des Kondensators 10 und die Kurve D die Spannung der Anode 20 dar. Die Entladung des Kondensators beginnt am Ende einer auf den Beginn des Auslöseimpulses folgenden Zeitspanne (Delta)t, welche die zur Ueberführung der Entladung von der Zündelektrode 52 auf die Anode 20 erforderliche Zeit darstellt. Der Kondensator 10 entlädt sich während der Zeitspanne t(sub)1, welche die Hälfte der Resonanzperiode des aus dem genannten Kondensator, der Spule 60 und dem Widerstand 51 bestehenden Serienresonanzkreises ist, da am Ende dieser Zeitspanne die Spannung der Anode 20 so weit vermindert ist, dass sie die Entladung nicht weiter aufrecht erhalten kann. Während der leitenden Periode t(sub)1 der Entladungsstrecke wird der Widerstand der Strecke zwischen den Zwischenelektrode 31 und der Kathode 30 so weit vermindert, dass der Widerstand 41 auf Kathodenpotential kommt. Auf diese Weise ergibt sich an der Ausgangsklemme 41' während der Entladungszeit t(sub)1 des Kondensators 10 eine Steuerspannung, welche als der erste Impuls einer von der Anordnung gelieferten Impulsreihe zur Steuerung beliebiger periodischer Vorgänge, z.B. zur Durchführung einer Kommutierung oder zur Steuerung eines Fernsehempfängers, verwendet werden kann.

Die Entladung des Kondensators 10 bewirkt eine bedeutende Ionisierung in der Nachbarschaft der Anode 20. Der Grad dieser Ionisierung hängt u.a. von der Länge der Entladungszeit t(sub)1, von der Stärke des Entladungsstromes und von der Zusammensetzung und dem Druck des die Röhre 54 ausfüllenden Gases ab. Die Entladungszeit kann durch entsprechende Wahl der Resonanzfrequenz des Entladungskreises des Kondensators beeinflusst werden, während die Stärke des Entladungsstromes einesteils vom Widerstand der Entladungsstrecke und anderenteils von der Anfangsspannung des Kondensators abhängt. Der Abstand zwischen den Entladungsstrecken ist im Verhältnis zur Kapazität der Kondensatoren und zu den Eigenschaften der Entladungsstrecken so gewählt, dass die Entladung in jeder Entladungsstrecke die nächste Entladungsstrecke ionisiert. Infolgedessen ergibt sich in der Röhre 54 eine von der Anode 20 zur Anode 29 fortschreitende Wanderentladung, wie sie in Fig. 2 für vier aufeinanderfolgende Entladungsstrecken dargestellt ist. Die Entladungszeit der mit diesen Entladungsstrecken verbundenen Kondensatoren ist t(sub)1 und die Entladungen folgen in Zeitabschnitten (Delta)t' aufeinander. Die Entladung jedes der Kondensatoren 10-19 ergibt an den zugehörigen Ausgangsklemmen 41' - 50' je einen Steuerspannungsimpuls.

Die Ladewiderstände 10' - 19' sind so gross, dass die Wiederaufladung der Kondensatoren 10-19 nur langsam erfolgt und die Entladungsstrecken vollständig deionisiert sind, ehe eine neue Entladung erfolgt. Nachdem der erste Kondensator entladen und wieder aufgeladen wurde, kann der Zündelektrode 52 ein neuer Auslöseimpuls zugeführt werden, um eine neue Wanderentladung herbeizuführen. Falls die Röhre so lang ist, dass die Wiederaufladung des ersten Kondensators schon vor der Entladung des letzten Kondensators beendet ist, kann die sich an der Ausgangsklemme der letzten Entladungsstrecke ergebende Steuerspannung der Zündelektrode 52 zugeführt und zum Auslösen einer neuen Wanderentladung verwendet werden, um auf diese Weise einen ununterbrochenen Betrieb zu erreichen. Es ist auch möglich, eine neuerliche Entladung des ersten Kondensators herbeizuführen, ehe der letzte Kondensator entladen ist, und auf diese Weise zwei oder mehrere gleichzeitige Wanderentladungen in der Röhre zu erzeugen. Die Ausgangsklemmen können natürlich in beliebiger Reihenfolge mit den gesteuerten Organen verbunden werden und es können auch einige ausgelassen werden, um Steuerimpulse mit verschiedenen zeitlichen Abständen zu erhalten. Gegebenenfalls kann man auch nur eine einzige Ausgangsklemme benutzen, um auf diese Weise eine vorausbestimmte zeitliche Verzögerung des Steuerimpulses gegenüber dem Zündimpuls zu erreichen. Natürlich braucht die Zündelektrode 52 nicht unbedingt am Ende der Röhre zu liegen, vielmehr kann sie neben einer beliebigen Entladungsstrecke angebracht werden, um auf diese Weise eine in der Röhre in beiden Richtungen gleichzeitig fortschreitende Wanderentladung herbeizuführen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung, bei welcher sämtliche Kondensatoren und sämtliche Anoden der Entladungsstrecken zu einer konstruktiven Einheit vereinigt sind. Diese kombinierte Speicher- und Anodenanordnung besteht aus einem zylindrischen Gebilde, welches eine äussere leitende Schicht 80 eine innere leitende Schicht 82 und eine zwischen diesen beiden Schichten angeordnete nicht-leitende Schicht 81 hat. Das Gebilde kann also als ein langgestreckter Kondensator angesehen werden, dessen innere Elektrode 82 über die Leitung 83 geerdet ist und dessen über den Widerstand 84 mit der Spannungsquelle +B verbundene äussere Elektrode gleichzeitig gemeinsame Anode sämtlicher Entladungsstrecken der Röhre darstellt. Die übrigen Bestandteile der Anordnung sind dieselben, wie bei der Anordnung gemäss Fig. 1.

Fig. 5 stellt einen der kombinierten Energiespeicher- und Anodenanordnung 80-81-82 gleichwertigen elektrischen Stromkreis dar. Dieser enthält eine der verteilten Kapazität zwischen den leitenden Schichten 80 und 82 entsprechende Anzahl von Kondensatoren 85 deren eine Elektrode geerdet und deren andere Elektrode über den Widerstand 84 und eine Reihe von Widerständen 86 mit der Spannungsquelle +B verbunden ist.

Die Widerstände 86 stellen den verteilten Widerstand entlang der leitenden Schicht 80 dar. Diese leitende Schicht entspricht gleichzeitig einer Anzahl von Anoden 87. Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist dieselbe, wie diejenige der Anordnung gemäss Fig. 1. Die Kondensatorelemente 85 werden durch die verteilte Induktivität der Entladungsstromkreise zu Resonanzkreisen ergänzt. Sowohl diese Kondensatorelemente, als auch die Kondensatoren 10-19 der Anordnung gemäss Fig. 1 können, anstatt geerdet zu werden, auch mit der Kathode 30 verbunden sein.

Claims (13)

1. Anordnung zur Erzeugung von Wanderentladungen, gekennzeichnet durch eine dampf- oder gasgefüllte Entladungsröhre mit einer Anzahl nebeneinanderliegend angeordneter Entladungsstrecken, deren gegenseitiger Abstand so bemessen ist, dass die Entladung in der einen Entladungsstrecke in der nächsten Entladungsstrecke eine die Entladung herbeiführende Ionisierung bewirkt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle Entladungsstrecken eine gemeinsame Kathode haben.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle Entladungsstrecken eine gemeinsame Anode haben.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Anode und der Kathode jeder Entladungsstrecke eine Zwischenelektrode vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenelektroden über je einen Widerstand mit der Kathode in Verbindung stehen.

6. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenelektroden mit je einer Ausgangsklemme verbunden sind.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben einer Entladungsstrecke der Röhre eine Zündelektrode angeordnet ist.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anode jeder

Entladungsstrecke die eine Elektrode je eines Kondensators verbunden ist, dessen andere Elektrode mit der Kathode in Verbindung steht.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die mit der Anode der Entladungsstrecke verbundene Elektrode der Kondensatoren der positive Pol einer Spannungsquelle angeschlossen ist, deren negativer Pol mit der Kathode der Entladungsstrecken in Verbindung steht.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Kondensatoren und die Spannungsquelle ein Widerstand eingeschaltet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Kondensatoren und die Anoden der Entladungsstrecken je eine Spule eingeschaltet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode der Entladungsstrecken gleichzeitig die eine Elektrode der Kondensatoren bildet.

13. Anordnung nach Anspruch 3 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die für mehrere oder für alle Entladungsstrecken gemeinsame Anode der Röhre aus dem Aussenleiter eines von einem Innenleiter und einem diesen umgebenden von ihm isolierten Aussenleiter gebildeten Kondensators besteht.