JPH02502867A - 電子真空管類をプリエージングする方法と装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 電子真空管類をブリエージングする方法と装置産業上の利用分野 本発明は、電子真空管類（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｖａｃｕｕｍｄｅｖｉｃｅ） 　（以下真空管類と呼ぶ）をブリエージング（Ｐｒｅａｇｅｉｎｇ）することに より、その動作特性を改善することができる方法と装置に関するものである。本 発明による利点は、真空管類が製造時または使用時に、その絶縁耐力並びに寿命 を改善できることにある。

従来の技術 真空管類をプリエージングする過程は、その電極に、その電極間の空隙の破壊に 充分なパルス電圧を印加すること、そして結果としてそれらの間にアークを開始 させ、アーク開始時、その空隙を通じ電流パルスを通過させ、そして、その電流 パルスが終了するまで上記動作を繰返し、結果として、真空管類の電極間のアー クの停止より成立っている。電極の空隙を通じて電流パルスの流れが、電極表面 のミクロ的非均等性（不規則性や汚染）を減少させ、それにより真空管類の絶縁 耐力や寿命時間を改良させるのである。

破壊開始時、内部電極の空隙を通じ電流パルスを通過させることは、破壊電圧電 源または別の充電電源より前辺て充電しておいたコンデンサを放電することによ って実施できる。

従来技術として、真空管類の電極に、電極間の空隙の破壊電圧を超える高いパル ス電圧を印加し、その結果それらの間にアークを開始させる真空管類をブリエー ジングする方法が知られている。その電圧が電極に到達する前に、コンデンサが アーク開始時真空管類の電極間の電圧より高く、しかし破壊電圧より低い電圧で 充電されている。それから、電極間にアークが開始すると、コンデンサはそれら の間の空隙を通じ放電され、そして上記の動作が繰返される（ソ連特許９９７１ ３０）。

コンデンサを破壊電圧に等しいかまたはそれより高い電圧に充電することを避け るために、コンデンサは破壊電圧より高い振幅を持つ電圧が印加される瞬間に電 極と非接続となり、その後コンデンサはそれらの間にアークが発生する瞬間に、 それらに再び接続される。

この方法は、エージングされる真空管類の電極を接続する２端子と、その端子に 接続される破壊電圧電源と、１方のリードが破壊電圧電源からこの端子に供給さ れている電圧に対してカットオフの状態でおかれているダイオードを通じてその 端子の１方と接続され、一方性のリードが他の端子に接続されているコンデンサ と、およびそのコンデンサと接続されている充電電圧電源とからなる公知の装置 を用いて実施されている（ソ連特許９９７１３０）。破壊電圧電源は端子に、電 極間空隙の破壊電圧より高い電圧パルスを印加し、それらの間にアークを起させ る。電極間にアークが開始して、コンデンサが放電されると、破壊電圧から印加 されている電圧と同極性の電圧がそれらに加えられ、また電極間に電流パルスの 流れを生じさせる。充電電圧電源がコンデンサリードに、充電電圧電源の出力端 子の極性が破壊電圧電源の出力端子の極性と同一であるように、接続されている 。そして、破壊電圧電源の出力端子は、充電電圧電源のこの出力端子と接続して いるコンデンサリードに結合している端子に接続されている。充電電圧電源は、 コンデンサを、そこにアーク開始時電極間の電圧より高い電圧で、（破壊時内部 電極の空隙を通じて電流パルスの流れを確実にすることが要求されている）しか しその破壊電圧より低い電圧で充電する役割をする。コンデンサは、充電電圧電 源から、内部電極のアークが停止した瞬間と、コンデンサがアーク中放電されて いる内部空隙の相次ぐ破壊の瞬間との間の時間間隔に充電される。コンデンサと 端子の１つの間におかれたダイオードは、コンデンサが、破壊電圧電源からこの パルスの終了までに、それらにパルスが到達する瞬間に、真空管類の電極から不 接続になることを確実にし、コンデンサを破壊電圧に等しいか、またはそれより 高い電圧に充電することを防ぐものである。

ブリエージング過程において変化される。この目的のために、充電電圧電源がそ の出力電圧を変えるための適切な便宜を具備している。

コンデンサの充電電圧を変えることは、その電源の電圧を変化することによって 内部電極空隙を通じて流れる最初の放電電流を調整することを可能にし、それに より、エージングされる真空管類の状態の変化により電極におけるミクロ的な不 均等性を融かしたり、蒸発させたりする過程の強度を設定することができる。

同時に、コンデンサが放電されるとき、内部空隙を通じて流れる電流は、指数的 に低下し、そして要求されるパワーをもつ内部電極の空隙を通じて、電流パルス が流れる条件から通常選ばれる最初の値は、余り大きくなりすぎ、その結果、電 極表面に新しい不規則性ができ、従って、真空管類の絶縁耐力の低下が起る。そ の上、内部電極の空隙を通じて流れる電流の通過は、この電流が内部電極の空隙 の、電極表面の状態によるアーククエンチ電流（ａｒｃ　ｑｕｅｎｃｈ　ｃｕｒ ｒｅｎｔ）値より小さくなる瞬間で停止し、従ってこれは変化しやすい。このこ とは、ブリエージングの過程で内部電極を通じ流れる電流パルスの期間における 変化を導く。そして、これは真空管類に加えられたパルスのパワーをある一定の レベルに維持することができない。このことは要求されるブリエージングの条件 を確実にするために重要なことである。パルス期間におけるその変化は、要求さ れるパワーを得るため低い最初の放電電流の小傾斜のパルスを使用することを許 さない。何故ならば、この場合パルスのパワーと期間における変化は、遅い電流 傾斜のため余りに大である。

更に、コンデンサの放電を使う場合、内部電極の空隙の放電電流の大きさと期間 とを単独に調整することは難しい。と言うのは、３つのパラメータのどの変化も 、すなわち、コンデンサの容量、その放電回路インピーダンスまたは充電電圧電 源の電圧の変化は、電流パルスの大きさと期間の両方の同時変化を起す結果とな る。

また先行技術として公知の真空管類のブリエージングの方法がある。これは、蓄 電コンデンサの代りに、オーブン状線路を用いる方法である（ソ連特許９８３８ １４）。この方法は、エージングされる真空管類の電極へ、その電極間の空隙の 破壊電圧を超える電圧を印加し、その結果それらの間にアークが発生することよ りなっているその電圧が電極に到達する前に、オーブン状線路が破壊電圧に等し い電圧に充電される。それから、その電極間にアークが開始すると、真空管類の 電極に接続されている線路は、それらの間の空隙を通して放電し、そして以上の 動作が繰返される。

このブリエージングの方法は、真空管類をブリエージングする公知の装置により 実施される。それは、エージングされる真空管類の電極に接続されている２箇の 端子と、真空管類の電極間の破壊電圧より高い電圧パルスを加えるため前記端子 に接続されている破壊電圧電源と、それらの間にアークを発生させること、およ びオーブン状線路とよりなり、その線路の両端の一方のリードは、前記の端子に 適切に接続されている。線路のリードの間に、直列回路が接がれていて、これは 、充電電圧電源から供給されている電圧に対してカットオフの状態におかれたダ イオードと低抵抗値の抵抗器とよりなるものである（ソ連特許９８３８１４）。

線路はある長ざの同軸ケーブルまたは、等偏集中−パラメータ回路より構成され ている。等偏集中−パラメータ回路は、インダクタが直列に接続されており、そ の端は回路のリードの一方を構成し、またインダクタが夫々コンデンサを経て他 の回路リードに結合しているようなインダクタとコンデンサよりなっている。

この装置において、線路は直接破壊電圧電源から充電される。

線路の充電は、電極の空隙が破壊する瞬間に停止する。すなわち、線路は破壊電 圧に充電されている。電極間にアークが開始すると、線路は内部電極空隙を経て 放電する。そして、破壊電圧電源から加えられた電圧と同極性の電圧をそれに加 え、またアークがそれらの間で生じると、電極間の電圧値を超えていることにな る。

線路は、放電回路インピーダンスに等しいか、またはそれより高い波動インピー ダンスを持たねばならぬ。若し、線路の波動インピーダンスが放電回路インピー ダンスより低いとすると、放電電流は階段的に低下する。そのような低下する電 流形態は、ある一定のパワーをもつパルスを真空管類に加えないようにし、また 最初の放電電流を減少する能力を制限する。このことは、蓄電コンデンサの場合 でも同じである。若し、線路の波動インピーダンスが放電回路インピーダンスに 等しいと、この回路の電流は、草種性短形パルスの形になる。

このパルスの期間は、線路に沿う電磁波の伝播時間の２倍である。すなわち、パ ルスの期間は、その線路のパラメータにより定められ、そして内部電極アークク エンチ電流に無関係であり、これは、一定パワーをもつ電流パルスを内部電極の 空隙を通じて通過させる。一方、低下する電流の形態に対照して、放電過程にお ける電流の不変化性は、要求される）＜ルスバワーを確実にするため放電過程の 電流により達せられるべき最大値を下げることができ、従って余りに大きな電流 を通過させる結果として、真空管類のパラメータを損傷し得ることを避けること ができる。若し、線路の波動インピーダンスが放電回路インピーダンスより高い とすると、放電電流は、パルス振幅を減少した異極性短形パルス列の形態をもつ 。そのパルス列の各パルスの期間は、線路を波動インピーダンスが放電回路イン ピーダンスに等しい場合に用いたのと同じ方法で求められる。このことは、若し 、アークが最初のパルスと逆の極をもつ第２放電電流パルス、すなわち、放電の 過程において、線路のリード間の電圧が逆極性になる場合であるが、上記第２放 電電流パルスの初期において、抑制されるならば、内部電極のアークの間、真空 管類に供給される一定ノｓｌｌワーの短形電流パルスとして放電電流の最初のパ ルスを我々は用いることができる。線路の使用は、また、放電電流（放電回路の 抵抗値を変えることにより）とその期間（線路の電気的長さの値を変えることに よって、すなわち、ケーブルの長さまたは誘導部と容量部の数）を単独に調整す ることが可能にさせる。

多くの高電力高圧真空管類をエージングする過程において、破壊電圧電源から真 空管類に加えられる電圧は、非常に高い＜１００ＫＶまでまたはそれ以上）。線 路を破壊電圧に（破壊電圧電源の電圧に）充電する場合、上記の方法と装置によ って、アーク中内部電極の空隙を通じて、余りに大きな電流（例えば、数１０ア ンペア以上）を流すことを避けるためには、放電回路インピーダンスとそれ放線 路の波動インピーダンス（これは放電回路インピーダンスより低くてはならない ）は、充分に高（例えば、数にΩ）くなくてはならぬ。同時に、高い波動インピ ーダンスを得るためには、線路を形成している誘導性の部品は高いインダクタン スを、また容量性の部品は低い容量値を持たねばならぬ。それ故、ケーブルは申 すに及ばず集中−パラメータ回路を用いてさえ、高波動インピーダンスの線路を 作成することは非常に難しい。低い容量値のコンデンサを用いると、見掛けの容 量の影響が増大する結果となるが、それに加えて大きなインダクタンスコイルを 用いると、巻回間の容量が増えるため、見掛は上の容量は更に増大する。

その上、高電圧用に設計された大きなインダクタンスコイルで電気的絶縁を保証 することは、非常に困難である。これらの要素（ｆａｃｔｏｒｓ）が線路の設計 に複雑性を創生じ、そして破壊電圧の高い真空管類をプリエージングするとき、 内部電極の空隙を通して流れるアーク電流を可能な限り減らすことに制限が生じ る。

線路の波動インピーダンスは、通常最適プリエージング条件を維持する目的で電 流を調整するため、プリエージング過程で放電回路インピーダンスを変化させん がために、放電回路インピーダンスより以上の値に選ばれる。然しながら、・そ のように波動インピーダンスを選んだ場合、放電電流が、上記に述べたように、 異極性短形パルス列からなっており、またアークが最初のパルス列の終りで止ま らないで、放電の過程における線路のリード間の電圧の極性が逆になったときに も続行し、もしくは繰返される危険が広がる。そのようなアークの続行や繰返し があると、内部電極の空隙を通して、パルス列の流れが結果として起るので、イ オン化の無くなる時がなく、これは、ブリエージングの条件を阻害することにな る。

そのようなアークの続行や繰返しが、内部電極の空隙の連続的な破壊の前に、起 る確率は、破壊電圧、アーククエンチ電流、アークが抑制時内部電極空隙の非イ オン化に要求される時間等に依るのである。線路のリードに並列に、カットオフ 状態にしたダイオードと低抵抗器をおくことにより、第２パルスの大きさを徹底 的に小さくすることは可能ではあるが、第３パルスの高さがこれと共に、僅かだ け減少する。

第３パルスの値を徹底的に減少させるのに、ダイオードと直列に線路の波動イン ピーダンスに近い抵抗値の抵抗器をおくことにより達することが可能である。と 言うのは、この場合、放電は実際的に第２パルス時に停止する。然しなから、そ のようにすると、我々は第２パルスが結果的に下ったかを確められない。これら の要素は、プリエージング過程における内部電極空隙を通して流れる放電電流パ ルスの振幅や期間を可能な限り選ぶ上での制限を定めることになり、またブリエ ージングにより真空管類のパラメータを改善する可能性を制限することになる。

発明の開示 本発明の主たる目的は、真空管類をプリエージングする方法と装置を提示するこ とであり、真空管類の内部電極の空隙を通して、放電される線路が充電され、そ して、放電されるもので、そのため放電の過程において線路のリード間の電圧の 極性が反転し、電極間のアークを防ぎ、且つ線路をより近い波動インピーダンス で用いる可能性を具備し、それ故、真空管類の動作特性を改善するためのブリエ ージングにより与えられる潜在力を高め、また線路の設計を単純化することを具 備するものである。

この主たる目的を見ると、真空管類をプリエージングする方法が提示され、それ は線路を充電する手段と、プリエージングされる真空管類の電極に該電極間の空 隙の破壊電圧を超える電圧パルスを印加し、それによりアークがそれらの間に発 生する手段と、アークが発生すると、それらの間の空隙を通じて真空管類のその 電極に接続されているオープン状線路を放電させる手段と、その動作を繰返す手 段とからなり、アーク発生時その電極間の電圧より高い電圧に充電されている線 路は、本発明によれば、アーク発生後オープン状線路に沿う電磁波の伝播時間の ２倍に等しい時間間隔の間、真空管類の電極から非接続になると共に、その破壊 電圧より低い電圧に充電され、またアーク発生の瞬間には、真空管類の電極に接 続されている。

この主たる目的を見ると、真空管類をブリエージングする装置が提示され、それ は、ブリエージングされる真空管類の電極を接続する２箇の端子と、真空管類の 電極の間の空隙の破に接続されている破壊電圧電源と、またそれらの間にアーク を発生させることと、および線路の両端の一方のリードが夫々端子に、それらに 印加するために接続されているオープン状線路と、真空管類の電極間にアークが 発生すると線路を放電する過程において、破壊電圧電源から供給されている電圧 と同極性であり、電極間の空隙を通じて短形電流パルスの流れを生じさせる電圧 とからなり、本発明によれば更に線路の端子に接続されている充電電圧電源と、 またその電源において線路のリードに接続されている出力端子の極性が、線路を アーク発生時真空管類の電極間の電圧より高いが、破壊電圧より低い電圧に充電 するため、線路のこのリードと結合している端子に接続されている破壊電源出力 端子の極性と同一である電源並びに端子の１方と線路のリードとの間におかれ且 つ破壊電圧電源から、この端子に印加される電圧に対してカットオフ状態に接続 されてなるダイオードとよりなるものであることが提示されている。

真空管類が接続されている端子と線路のリードの間におかれたダイオードは、オ フのとき、線路の最初のパルス列で異極性の放電パルスが終了し、そして第２パ ルスが開始する瞬間に、線路が真空管類の電極から非接続になっていることを保 証する。従って線路のリード間の電圧の極性が変るとき、内部電極のアーク焼け （ｂｕｒｎｉｎｇ）を防ぐのである。

このことは、より広範囲に、内部電極の放電電流パルスの振幅と期間を選ばせる 。これは順次に、ブリエージングにより圧より低い電圧に充電することは、線路 の波動インピーダンスの増加無しにアークの過程で真空管類の電極間に流れる電 流を少くすることを可能にした。このことは、次に、大きな破壊電圧を持つ真空 管類をプリエージングするために、比較的低い波動インピーダンスを持ち、その 上単純な設計でできる線路を用いることを可能にした。

プリエージング過程で、線路がエージングされる真空管類に、パラメータの変動 に従ってアーク中内部電極の空隙を通じて流れる電流を調整する目的で線路を充 電する電圧を変化させることは、便宜なことである。この目的のために、充電電 圧電源は出力電圧調整を可能にするよう具備されている。線路の充電電圧を変化 させることによって放電電流の調整が、その電流を制御するだけでなく、放電電 流パルス期間に関係なく、最大値が線路の波動インピーダンスによって制限され る放電回路インピーダンスを変化させることによって、電流を制御することと比 較して、その電流の調整範囲を拡げることができるのである。

線路を充電電圧電源の電圧より著しく超えた電圧に充電することを確実に保証す るため、インダクタと、充電電圧電源から印加される電圧に対して導電状態にお かれたダイオードからなる直列回路を経て充電を実施することは、有利なことで ある。然しなから、若し線路放電電流の異極性パルス舛の第２パルスに対して、 放電回路インピーダンスが真空管類が接続されている端子と線路のリードとの間 におかれているカッば、それからインダクタとダイオードを経て、線路を充電す ることは、線路間の電圧が漸次増加する結果になる。すなわち、その最適値から の電圧の偏倚となる。線路間の電圧のそのような増加を避けるため、抵抗器と、 充電電圧電流から線路のリードに加えられる電圧に対して導電状態におかれてい るダイオードとからなる直列回路がそのリード間に接続される。この場合、その リード間に接続されているその回路を通じて流れる第２の電流パルス間、線路を 実際的に全放電を実施することは可能である。そして、それにより、可成りの値 のために、真空管類の電極間に、繰返しアークが発生することの危険を作り出す 第３電圧パルスを実際上Ｏに減らすことができるのと同様に線路間の電圧を充電 から充電へと増加することを防ぐことが可能である。この目的に対して、回路中 の抵抗器は、線路の波動インピーダンスに近い抵抗値を持たねばならぬ。

本発明を更に詳しく第１図を参照して、それを実施する例について述べる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明により実施される真空管類をブリエージングする装置の回路図で あり、本発明により実施される真空管類をプリエージングする方法を具備するも のである。

実施例 第１図は、本発明により実施される真空管類をプリエージングする装置の回路図 であり、本発明による真空管類をプリエージングする方法を具備するものである 。

第１図により、真空管類をプリエージングする装置は、真空管類に接続する端子 １，２、破壊電圧電源３、オープン状線路４および充電電圧電源５より成ってい る。破壊電圧電源３の十と−の端子は、夫々端子１および２に接続されている。

線路４の端の一方リード６は、ダイオード８と抵抗器９を経て、端子１に接続さ れている。ダイオード８の陽極は端子１に、また抵抗器９を経て、ダイオードの 陰極は、線路４のリード６に接続されている。線路４の開端の他のリード７は、 端子２に接続されている。充電電圧電源５の−と十の端子は、電源５の一端子と 線路４のリード６０間に直列におかれているインダクタ１０とダイオード１１を 経て、線路４のリード６およびリード７に夫々接続されている。線路４のリード ６および７の間には、ダイオード１２と抵抗器１３を含む直列回路が接続され、 ダイオード１２の陽極は線路４のリード６と、および抵抗器１３を経てダイオー ドよ２の陰極は線路４のリード７と接続されている。

また、端子１および２へは、真空管類１６、例えば高出力発振管　の電極１４お よび１５に接続されている。

破壊電圧電源３は、従来より知られたもので、高電圧電源１７、安定抵抗器（ｂ ａｌｌａｓｔ　ｒｅｓｉｓｔｏｒ）１８およびスパークギ＋　ツブ１９よりなり 、スパークギャップの一方の電極は、電源１７の一端子と抵抗器１８を経て接続 されている。破壊電圧電源３の−および十端子は、スパークギャップ１９の他の 電極と接続されている線および電源１７の正端子により、構成されている。

オープン状線路４は、集中パラメータ回路として形成され、線路４のリード６を １端とする直列回路をなすインダクタ２０と、インダクタ２０が夫々コンデンサ ２１を経て、線路４の他の′リード７の共線線に接続されている。

オープン状線路として、同軸ケーブル線路のような分布パラメータデバイスも使 用される。この場合、その１方の端のリードが、図で示された回路のリード６お よびリード７と同様に接続されたリードを形成し、他端は開放されている。

充電電圧電源５はＤＣ電圧電源であり、１次巻線がＡＣ主電源に接続されている 単巻変圧器２２（ａｕｔｏ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と、入力端子が絶縁され たトランス２４を経てオートトランス２２０２次巻線に接続されている整流器２ ３とよりなり、また絶縁変圧器２４の出力端子は、電源５の出力端子を形成する 。フィルタコンデンサ２５が整流器２２の出力におかれている。電源５は、可動 接点２６により出力電圧を容易に調整できるように具備され、その接点を経て、 絶縁変圧器２４の１次巻線のリードの１つが単巻変圧器２２の２次巻線に接続さ れている。

装置は次の如く動作する。

線路は４は、電源５からインダクタ１０およびダイオード１１を経て充電される 。インダクタ１０のインダクタンスは、線路４のインダクタ２０の全インダクタ ンスより可成り大きい。この場合線路４はコンデンサの充電と同様に充電される 。インダクタを経てコンデンサを充電すると、発振的な経過を生じ、値に達する ことが知られている。

線路４間の電圧が電源５の電圧の２倍に近い最大値に達した瞬間において、 線路４が電圧の２倍に充電されることを確実にするためダイオード１１はオフで ある。従って、線路４の充電回路にインダクタ１０とダイオード１１を設けるこ とは、充電電圧電源５の電圧を１７２に減少させることを可能にさせる。線路４ を充電するとき、真空管類の破壊を避けるため、電源５の電圧は、線路４を破壊 電圧より可成り低い電圧に確実に充電させるよう選ばれる。

ダイオード１２は、電源５の電圧に対して、カットオフ状態に位置されているの で、抵抗１３の値は、電源５から線路を充電するのに影響を与えない。

電源１７の電圧は、スパークギャップ１９がブレイクダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗ ｎ）すると端子１および２に印加される。スパークギャップ１９のブレイクダウ ンは補助電源の助けによりその電極を共に近づけ内部電極をイオン化させるかま たは、電源１７の電圧を必要な値にまで増加させるかすると　影響をうける。

端子１および２を経て真空管類１６の電極１４および１５に到達する電源１７の 電圧は、その内部電極間の空隙の破壊電圧を超える。従って、その空隙に破壊を 生じ、電極１４および１５間にアークが発生する。その結果電極１４および１５ 間の電圧は急激に減少する、例えば数百ボルトから数１０ボルトに減少する。電 源３からの高圧は、電源３に対してカットオフ状態に置かれているダイオード８ により、線路４においては、到達している。

安定抵抗器１８は、電源３が電極１４と１５の間でアークを維持することができ ない程電源３の出力電流をアーククエンチ電流（ａｒｃ　ｑｕｅｎｃｈ　ｃｕｒ ｒｅｎｔ）より、可成り近いレベルに制限する。

それにも拘らず、アークはダイオード８を経て電極１４および１５に接続する結 果として、続行する。それはダイオード８は、電極空隙間の電圧がアーク開始に より低下する瞬間において導伝状態になって、線路は、ダイオード８、抵抗器９ および内部電極空隙を通じて放電する。この目的に対して、電源５の電圧は、線 路４が電極間のアーク開始時の電極１４および１５間の電圧以上の電圧に確実に 充電されるように選ばれ、またアーククエンチ電流を超える電流がこれらの電極 を通じて維持されるよう充分に高い電圧が選ばれることである。

一方、インダクタ１０の値は、線路４を充電する時間が放電時間以上にかけ離れ て長いように選ばれる。それ故、電源５は内部電極１４−１５を通しての線路の 放電には影響を与えない。

線路４における放電開始と同時に、放電電磁波が発生し、リード６および７から その開放端まで伝わり、その波動電流は、真空管類を通じて流れる電流に等しい 。このようにして、放電波電圧は、線路４が予め充電されていた電圧から差し引 かれる。放電波は開放端に達すると、完全に反射される。この反射では電流値は 何も変化はないが、電流の符号が変化する。

結果として、逆の電磁放電波が起り、これが線路４の開放端からリード６および ７へ伝わる。

線路４の波動インピーダンスは、放電回路インピーダンスすなわち、電極１４お よび１５間のアークのインピーダンスの総和、より高いかまたは等しく選ばれる 。また、ダイオード１２および抵抗１３よりなる回路は、線路の放電には影響を 与えない。

と言うのは、ダイオード１２はリード６および７間の電圧に対してカットオフ状 態におかれているためである。

若し、線路４の波動インピーダンスが放電回路インピーダンスを超えるならば、 これは通常おこる場合であるが、そのときは放電波電圧は、線路４が充電された 電圧に対して１／２の超えた値になる。それ故、一度反射波がリード６および７ に達したならば、両端の電圧は極性を変え、ダイオード８は、電極１４および１ ５から線路４を遮断するよう、オフとして働き、それらの間のアークは消弧する 。これらの電極を通じて流れる電流の通過を停止する。

若し、ダイオード１２と抵抗器１３よりなる回路がないとすると、一度リード６ および７間の電圧が符号を変えたとすると、線路４の放電回路のインピーダンス がダイオード８の高い逆インピーダンスにより決まるのでその結果、電源５から 線路４への充電がリード６′Ｊ６よび７間の電圧は０で始まらなく、電源５から 供給されている電圧に対して逆符号の電圧で始まることになる。インダクタ１０ とダイオード１１があると、これは、線路４が充電されている電圧をそれに相応 して増加することになる。これは、上記したようにインダクタンスコイルを経て 充電されたコンデンサ間の電圧のピーク値が入力電圧の２倍に近くなるからであ り、この場合電圧は電源５の電圧と充電の開始時、線路４間に存在していた逆符 号の電圧との総和に等しくなる。充電時線路４間の電圧における増加は、順次線 路４の充電の開始により、長距離線路４間に残っている逆符号の電圧の増加とな る。線路４間の電圧のそのような徐々の増加が要求される最適値か゛らの偏りと なって現れる。ダイオード１２と抵抗器１３よりなる回路については、放電電流 の第２パルスが発生するが、一度リード６および７間の電圧がその符号を変える と、導伝状態になっているダイオード１２と抵抗器１３を通過することになる。

線路４における第２の電流パルスの間は、放電波が生じ再びリード６および７か ら線路４の開放端に伝わり戻る。

抵抗器１３の値は、線路の波動インピーダンスに近いものである。その波動イン ピーダンスは、第２の電流パルスの間線路４の放電の全部のまたは殆んど全部を 保証をし、それ故、第２のパルスの終りとそれから電源５からその線路の充電の 初めにおいて、線路間の電圧は実際的０となる。充電電圧電源５は、明かに違っ た方法で線路４に接続されている。例えば、インダクタ１０とダイオード１１０ 代りに、抵抗器が電源５と、線路４を充電する時定数が放電のときの時定数と相 当に違うということを保証する値をもつ線路の間に接続できる。または、その代 りに、スイッチを用い電極１４および１５間のアークの消弧のときに閉じ、電極 間の空隙の破壊時に開くようにすることもできる。そのような場合、充電の終り における線路４間の電圧が、充電の開始時には、その線路間の電圧に依存しない のでその結果ダイオード１２と抵抗器１３からなる回路は、使用する必要がなく なる。

線路４の放電が完了したとき、そして電極１４および１５間のアークが消弧した とき、電源５から長距離線路への充電が再び始まる。線路４の充電が完了したと き、次のことが起る二上記したように再びスパークギャップ１８のブレイクダウ ンとそして電極１４および１５間の空隙の破壊がおき、それらの間のアーク開始 、線路４をダイオード８を通じ電極１４および１５に接続し、そして放電する。

これらの動作は、ブリエージング過程の終了まで続く、すなわち真空管類１６の 要求される絶縁耐力が確保されるまで。

インダクタ１０、ダイオード１１および１２、および抵抗器を用いるとき、また は線路４を抵抗器またはスイッチを経て、充電するときは、両方共、ダイオード ８はオフであり、線路４に沿って電磁波の伝播時間の２倍に等しいアーク開始に 続く時間間隔の後、真空管類１６の電極１４および１５から線路４を遮断し、放 電回路インピーダンスより高い波動インピーダンスをもつ線路４の放電電流の異 極性の第２またはその他の結果として起るパルス列の動作の下にアーク開始の危 険を除去する。

このことは、要求されるブリエージングの条件を妨害しないで電極１４および１ ５間のアークの間真空管類を通じて流れる。

電流のパルスの高さ時間について広い範囲の選択を可能にする。それは、放電電 流パルス期間（勿論、若し放電電流パルスが真空管類の電極間のアークが自然に 止る瞬間の前に・止まるとすれば）常に、線路４に沿う電磁波の伝播時間の２倍 に等しくなるであろう。前記の伝播時間は線路４の電気的な長場合多くの誘導的 並びに容量的な部分２０．２１に、または同軸ケーブル線路の物理的な長さによ るだけのものではない。放電電流のパルスの高さや時間間隔を広い範囲において 選ぶことができると言うことは、プリエージングによって真空管類のパラメータ の改善の潜在性を増加するものである。

放電している間、オーブン状線路は、真空管類１６に関して、線路４が予め充電 される電圧に等しい電圧をもち、長距離線路の波動インピーダンスに等しい内部 抵抗をもった起電力をもつ直流発生器の役割をするものである。それ故、アーク の間電極１４および１５を通じて、実際的に定電流が流れる。その値は、長距離 線路４間の最初の電圧、その波動インピーダンスおよび放電回路インピーダンス により定まるものである。

従って線路４の電極１４および１５を通じての放電過程においては、矩形電流パ ルスが流れ、その高さや期間は、上記の如く回路パラメータによって定められる ものである。充電電圧電源５の入力での電圧を変化することによって、放電電流 を調整することは特に便利なことである。それは、放電回路インピーダンス例え ば抵抗器９の変動は、線路４の波動インピーダンスにより制限されるからである 。電源５の出力電圧は、可動接点２６を摺動することにより変えられる。線路４ の間の最初の電圧は、電源５の電圧により定められるので、アークの過程におい て、電極１４および１５を通じて流れる電流は、電源５の電圧に依存するが、ま た破壊電圧に依存しない。このことは、非常に大きな電流が電極１４および１５ を通じて流れる的に低い（例えば、抵抗器９の抵抗値が低い）ものが用いられる と、真空管類１６の絶縁耐力を悪くする危険に対して保護する。この目的に対し て、それ放電源５は、たとえ、真空管類１６の破壊電圧が（また、それから電源 ３によりもたらされる電圧）が非常に高いとしても小さい電圧が選ばれる。こ４ のことは、順次、非常に高い破壊電圧の場合にでも、比較的に低い波動インピー ダンス（これは、上記に示した如く、放電回路インピーダンスより低くてはなら ない）をもつ線路４の使用ができ、従って、集中パラメータ回路の形式または代 りに草なる同軸ケーブルを使ってさえ、形成される線路の設計に草純さをもたら すことになるのである。

工業的応用可能性 本発明は真空管類をブリエージングするのに用いられ、製造工程中、電極中の不 純物を除去清掃したり、電極表面の不規則性を減少でき、これにより真空管類の 絶縁耐力や寿命の改善を行なうことができるのである。この種のプリエージング は、例えば真空管類を解体した過程で、または製造の完成時に行われる。本発明 はまた真空管類を運搬中、貯蔵中または使用中に真空管類の電極の表面に生ずる 不純物や不規則性を取除く目的で使用されている間は、エージング用として利用 されている。本発明は、３極管、４極管、タライストロン、進行波管、並びにそ の地鳥電力高周波送信機または高周波数の工業用ヒータなどに使用されている種 々の真空デバイスを含む高電力真空管類をプリエージングするため最も有利に用 いられるものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．真空管類をプリエージングする方法であって、線路（４）を充電する手段と 、プリエージングされる真空管類（１６）の電極（１４，１５）に該電極（１４ ，１５）間の空隙の破壊電圧を超える電圧パルスを印加し、それによりアークが それらの間に発生する手段と、アークが発生すると、それらの間の空隙を通じて 真空管類（１６）の該電極（１４，１５）に接続されているオープン状線路（４ ）を放電させる手段と、該動作を繰返す手段とからなり、アーク発生時該電極（ １４，１５）間の電圧より高い電圧に充電されている線路（４）は、アーク発生 後オープン状線路（４）に沿う電磁波の伝播時間の２倍に等しい時間間隔の間、 真空管類の電極から非接続になると共に、該破壊電圧より低い電圧に充電され、 またアーク発生の瞬間には、真空管類（１６）の電極（１４，１５）に接続され ていることを特徴とする真空管類をプリエージングする方法。 ２．充電されている線路（４）の電圧は、プリエージングの過程で変化されるこ とを特徴とする請求の範囲請求項１記載の真空管類をプリエージングする方法。 ３．真空管類をプリエージングする装置であり、プリエージングされる真空管類 （１６）の電極（１４，１５）を接続する２箇の端子（１，２）と、真空管類（ １６）の該電極（１４，１５）の間の空隙の破壊電圧より高い電圧のパルスを、 それらに印加するため該端子（１，２）に接続されている破壊電圧電源（３）と 、またそれらの間にアークを発生させることと、および線路の両端の一方のリー ド（６，７）が夫々該端子（１，２）にそれらに印加するために接続されている オープン状線路（４）と、真空管類（１６）の電極（１４，１５）間にアークが 発生すると、該線路（４）を放電する過程において、破壊電圧電源（３）から供 給されている電圧と同極性であり、該電極（１４，１５）間の空隙を通じて矩形 電流パルスの流れを生じさせる電圧とからなり、更に線路（４）の該端子（６， ７）に接続されている充電電圧電源（５）と、またその電源において線路（４） のリード（６，７）に接続されている出力端子の極性が、線路（４）をアーク発 生時真空管類（１６）の該電極（１４，１５）間の電圧より高いが、該破壊電圧 より低い電圧に充電するため、線路（４）のこのリード（６，７）と結合してい る端子（１，２）に接続されている破壊電源出力端子の極性と同一である電源並 びに該端子（１）の１方と線路（４）のリード（６）との間におかれ且つ破壊電 圧電源（３）から、この端子（１）に印加される電圧に対して、カットオフ状態 に接続されてなるダイオード（８）とよりなることを特徴とする真空管類をプリ エージングする装置。 ４．充電電圧電源（５）が出力電圧を調節することが容易にできるように具備さ れていることを特徴とする請求項３記載の真空管類をプリエージングする装置。 ５．充電電圧電源（５）は、充電電圧電源（５）から線路（４）のリード（６， ７）に印加されている電圧に対して導電状態におかれているインダクタ（１０） とダイオード（１１）からなる直列回路と、充電電圧電源からそこの間に接続さ れている線路（４）のリード（６，７）に印加されている電圧に対してカットオ フ状態におかれている抵抗器（１３）とダイオード（１２）とよりなる直列回路 とを経て、線路（４）のリード（６，７）に接続されていることを特徴とする請 求項３記載の真空管類をプリエージングする装置。