JPH0793102B2 - 電子真空管類をプリエージングする方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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）をプリエージング（Preagein
g）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以
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プリ
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997130）。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、一方他のリー
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。

最適のプリエージングの条件を維持するために、コンデ
ンサが破壊刺激パルスが加わる前にその電圧に充電され
る電圧がプ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−ククエンチ電
流（arc quench current）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、プリエー
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プリエージングの条
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プリエージングの
方法がある。これは、蓄電コンデンサの代りに、オープ
ン状ロングラインレングス（open long-linelength、つ
まり、真空管類の両電極の各端子部にそれぞれ接続され
た一対のオープン状リード配線が延長されて構成された
延長配線部であり、以下単に延長配線部と称する事にす
る）を用いる方法である（ソ連特許983814）。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、オープン状延長配線部が破壊電圧
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延
長配線部は、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。

このプリエージングの方法は、真空管類をプリエージン
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、およびオープン
状延長配線部とよりなり、その延長配線部の両端の一方
のリードは、前記の端子に適切に接続されている。延長
配線部のリードの間に、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）。

延長配線部はある長さの同軸ケーブルまたは、等価集中
−パラメータ回路より構成されている。等価集中−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、延長配線部は直接破壊電圧電源から
充電される。

延長配線部の充電は、電極の空隙が破壊する瞬間に停止
する。すなわち、延長配線部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、延長配線部は内部電
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。

延長配線部は、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、延長配線部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、延長
配線部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、單極性短形パルスの形
になる。このパルスの期間は、延長配線部に沿う電磁波
の伝播時間の２倍である。すなわち、パルスの期間は、
その延長配線部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、要求されるパルスパワ
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、延長配線部の
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、延長配線部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、延長配線部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
供給される一定パ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。延長配線
部の使用は、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（延長配線部の電気的長さの
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。

多くの高電力電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）。延長配線部を
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
それ故延長配線部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ＫΩ）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、延長配線部を形成し
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延長配線部を作製すること
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、見掛け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）が延長配線部の設計に複
雑化を創生し、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。延長配
線部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
りで止まらないので、放電の過程における延長配線部の
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、プ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、起る確立は、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。延長配線部のリー
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
と直列に延長配線部の波動インピ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。然しながら、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、またプリエージングによ
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、その方法によれば真
空管類の内部電極の空隙を介して、放電された延長配線
部が充電され、そして、放電されるもので、それによっ
て放電の過程において延長配線部のリード間の電圧の極
性が反転した際の、電極間のアークを防ぎ、且つより低
い波動インピーダンスで当該延長配線部を使用しうる可
能性を提供するものでありそれ故、プリエージングによ
り与えられる真空管類の動作特性を改善するための潜在
力が高められ、また延長配線部の設計を単純化すること
を具備するものである。

この主たる目的を達成するため、真空管類をプリエージ
ングする方法が提示され、それは延長配線部を充電する
工程と、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させる工程と、アー
クの発生に際して、真空管類の電極に接続されているオ
ープン状延長配線部を放電させる工程と、その動作を繰
返す工程の各工程から構成され、該延長配線部はアーク
発生時、その電極間の電圧より高い電圧に充電されてい
るものであって、更に本発明によれば、該延長配線部は
アーク発生時、オープン状延長配線部に沿って電磁波が
伝播する時間の２倍である時間間隔の間、真空管類の電
極から分離されると共に、該延長配線部はその破壊電圧
より低い電圧に充電され、そして該延長配線部はアーク
発生の瞬間には、真空管類の電極に接続されているよう
に構成された真空管類のプリエージング方法が提供され
る。又、この主たる目的を達成するため、真空管類をプ
リエージングする装置が提供されるものであり、該装置
はプ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、該端子に接続されそれらに真空管類の該電極
間の空隙における破壊電圧より高いパルス電圧を、印加
するとともにそれらの間にアークを発生させる破壊電圧
電源と、延長配線部の両端の一方の各端におけるリード
の夫々が前記した端子に接続されかつ、それらに真空管
類の電極間にアークが発生することにより延長配線部を
放電させる過程において、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流れる
短形電流パルスを生じさせる電圧を印加するために接続
されているオープン状延長配線部と、からなり、更に本
発明によれば更に延長配線部のリードに接続され、充電
電圧電源が設けられており該電圧電源において延長配線
部のリードに接続されている出力端子の極性が、延長配
線部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、延長配線部
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ように構成されており
更には該端子の１方とそれは接続された延長配線部のリ
ードとの間にダイオードが設けられており該ダイオード
はこの端子に印加される電圧に関しては破壊電圧電源か
らカットオフ状態にされている装置が提供されている。

真空管類が接続されている端子と延長配線部のリードの
間におかれたダイオードは、オフのとき、延長配線部の
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、延長配線部が真空管類の
電極から非接続になっていることを確実にする。従って
延長配線部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、プルエージン
グによる真空管類の特性の改善の潜在性を増加させる。
延長配線部を破壊電圧より低い電圧に充電することは、
延長配線部の波動インピーダンスが増加すること無しに
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延長配線部を用い
ることを可能にした。

プリエージング過程で、エージングされる真空管類にお
いて、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延長配線部が充
電されるように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
機能を具備されていてもよい。延長配線部の充電電圧を
変化させることによって放電電流を調整することは、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、最大値が延長配線部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。

延長配線部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。

然しながら、若し延長配線部放電電流の異極性パルス列
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延長配線部のリードとの間
におかれているカットオフダイオードの大きな逆抵抗値
によって定められるならば、それからインダクタとダイ
オードを経て、延長配線部を充電することは、延長配線
部間の電圧が漸次増加する結果となる。すなわち、その
最適値からの電圧の偏倚となる。延長配線部間の電圧の
そのような増加を避けるため、抵抗器と、充電電圧電流
から延長配線部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ていてもよい。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、延長配線部を実際的に全放電することは
可能である。そして、それにより、可成り高い値のため
に、真空管類の電極間に、繰返しアークが発生するとい
う危険を作り出す第３電圧パルスを実際上０に減らすと
ともに延長配線部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、延長配線部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プリエージ
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
ン状延長配線部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＋と−の端子は、夫々端子１およ
び２に接続されている。延長配線部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、延長配線部４のリード
６に接続されている。延長配線部４の同端の他のリード
７は、端子２に接続されている。充電電圧電源５の−と
＋の端子は、電源５の−端子と延長配線部４のリード６
の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、延長配線部４のリード６およびリード７に夫々
接続されている。延長配線部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の陽極は延長配線部４のリード６と、
および抵抗器13を経てダイオード12の陰極は延長配線部
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（ballast resistor）18およびスパー
クギャップ19よりなり、スパークギャップの一方の電極
は、電源17の−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＋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。

オープン状延長配線部４は、集中パラメータ回路として
形成され、延長配線部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、延長配線部４の他のリード７の共通線に接
続されている。

オープン状延長配線部として、同軸ケーブル延長配線部
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22の２次巻線に接続されている整流器23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。

延長配線部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、延長配線部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。この場合延長配線部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、この場合、コン
デンサの両端電圧は、入力電圧の２倍近くの値に達する
ことが知られている。

延長配線部４間の電圧が電圧５の電圧の２倍に近い最大
値に達した瞬間において、ダイオード11はオフとなりそ
れによって延長配線部４が電圧の２倍に充電されること
を確実にする。従って、延長配線部４の充電回路にイダ
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1/2に減少させることを可能にさせる。延長配
線部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、延長配線部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から延
長配線部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がプレイクダウン
（breakdown）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その電極を共に近
づけるか補助電源の助けにより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
かすることにより実現される。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、例えば数万ボルトから数10ボルトに減少する。電源
３からの高電圧は、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、延長配線部４には、到
達することはない。

安定抵抗器18は、電源３が電源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 current）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電状態になって、延
長配線部４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、延長配線部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、延長配線部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を通しての延長配線部４
の放電には影響を与えない。延長配線部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
16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、延長配線部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、これが延長配線部４の開放端からリード６および７
へ伝わる。

延長配線部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、延長配
線部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、延長配線部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、延長配線部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15から延長配線部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とともにこれらの
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、延長配線部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められるの
でその結果、電源５から延長配線部４への充電がリード
６および７間の電圧は０ではなく、電源５から供給され
ている電圧に対して逆符号の電圧によって開始されるこ
とになる。インダクタ10とダイオード11があると、これ
は、延長配線部４が充電されている電圧におけるそれに
相応した電圧の増加を来すことなる。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この場合、電圧は電源５の電圧
と充電の開始時、延長配線部４との間に存在していた逆
符号の電圧との総和に等しい、入力電圧の２倍に近くな
るからであり、充電時、延長配線部４間の電圧の増加
は、順次、延長配線部４の充電の開始により、延長配線
部４に残っている逆符号の電圧の増加を来す。延長配線
部４間の電圧のそのような徐々の増加は、要求される最
適値からの偏りとなって現われる。ダイオード12と抵抗
器13よりなる回路によって、一度リード６および７間の
電圧がその符号を変えると、パルスが発生する、放電々
流における第２のパルスは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。延長配線部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から延長配線部４の開放端に伝わり戻
る。

抵抗器13の値は、延長配線部の波動インピーダンスに近
いものであり、その波動インピーダンスは、第２の電流
パルスの間、延長配線部４の全部のまたは殆んど全部の
放電を保証し、それ故、第２のパルスの終りとそれから
電源５からその延長配線部の充電の初めにおいて、延長
配線部間の電圧は実際的０となる。充電電圧電源５は、
明かに違った方法で延長配線部４に接続されている。例
えば、インダクタ10とダイオード11の代りに、抵抗器
が、電源５と、延長配線部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
つ延長配線部との間に接続できる。または、その代り
に、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スイッチを用いる
こともできる。

そのような場合、充電の終りにおける延長配線部４の電
圧が、充電の開始時における、その延長配線部間の電圧
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。

延長配線部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から延長配線部
４への充電が再び始まる。延長配線部４の充電が完了し
たとき、次のことが起る：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、延長配
線部４のダイオード８を通じて電極14および15を接続
し、そして上述したように放電させる。これらの動作
は、プ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つづけら
れる。

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、または延長配線部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、延長配線部をオフ
とし、又延長配線部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から延長配線部４を遮断するダイオード
８は、放電回路インピーダンスより高い波動インピーダ
ンスをもつ延長配線部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、要求されるプリエージングの条件を妨害し
ないで電極14および15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及び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、延長
配線部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。前記の伝播時間は延長配線部４の電気的な長さ
だけによるものではない。すなわち集中パラメータ延長
配線部の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延長配線部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
善の潜在的可能性を増加するものである。

放電している間、オープン状延長配線部は、真空管類16
に関して、延長配線部４が予め充電される電圧に等しい
電圧をもち、長距離延長配線部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
延長配線部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。従って延長配線部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、延長配線部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。延長配線部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
通じて流れる危険また、若し、延長配線部４の放電回路
のインピーダンスが比較的に低い（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、それ故電源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、上記の
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）をもつ延長配線部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單なる同軸ケーブル
を使ってさえ、形成される延長配線部の設計に單純さを
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プ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、クライストロン、進行波管、並
びにその他高電力高周波送信機または高周波数の工業陽
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。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空管類をプリエージングする方法であっ
   て、延長配線部（４）を充電する工程と、プリエージン
   グされる真空管類（16）の電極（14,15）に、該電極（1
   4,15）間の空隙の破壊電圧を超える電圧パルスを印加
   し、それによりアークをそれらの間に発生させる工程
   と、アークが発生した時に、該電極間の空隙を介して、
   真空管類（16）の該電極（14,15）に接続されている延
   長配線部（４）を放電させる工程と、該上記した各工程
   に於ける動作を繰返す工程とからなり、又、該延長配線
   部はアーク発生時、該電極（14,15）間に印加されてい
   る電圧より高い電圧に充電されているものであり、更に
   アーク発生後、延長配線部（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、該延長配線部は真空管
   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. 【請求項２】充電されている延長配線部（４）に印加さ
   れる電圧は、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. 【請求項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（14,1
   5）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
   されかつアークをその間に発生させる破壊電圧電源
   （３）と、および延長配線部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
   されている延長配線部（４）とから構成されており、真
   空管類（16）の電極（14,15）間にアークが発生した場
   合、該延長配線部（４）間の電圧は、延長配線部（４）
   が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となし、それによって、該電極
   （14,15）間の空隙を介して延長配線部（４）内に矩形
   電流パルスの流れを生じさせる電圧供給手段とからな
   り、更に延長配線部（４）の該端子（6,7）に接続され
   ている充電電圧電源（５）を含み、該電源５においては
   延長配線部（４）のリード（6,7）に接続されている出
   力端子の極性が、延長配線部（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、延長配線部
   （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５、並びに該端子（１）の１方と延長配線部（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. 【請求項４】充電電圧電源（５）が出力電圧を調節する
   ことが容易に出来るような機能を有していることを特徴
   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. 【請求項５】充電電圧電源（５）は、インダクタ（10）
   と充電電圧電源（５）から延長配線部（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
   れているダイオード（11）とからなる直列回路を介して
   該延長配線部（４）のリード（6,7）と接続されてお
   り、又抵抗器（13）と充電電圧電源からリード間に接続
   されている延長配線部（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ダ
   イオード（12）とよりなる直列回路とを経て、延長配線
   部（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。