^ Wynalazek niniejszy dotyczy wyladow¬ czych rur katodowo^zarowych, wypelnio¬ nych gazami lub parami, jonizujacemi sie.Rury te oprócz elektrod glównych, pomie¬ dzy któremi zachodzi wyladowanie luko¬ we, posiadaja jeszcze jedna elektrode (siat¬ ke) do sterowania elektro-statycznego. Wy¬ nalazek niniejszy dotyczy szczególnego uksztaltowania elektrody siatkowej tych rur.Rury wyladowcze, zaopatrzone w elek¬ trody sterujace, mozna podzielic na dwie glówne klasy, przyczem do pierwszej klasy naleza rury wyladowcze, w których zacho¬ dzi (przewaznie wyladowanie elektronowe, które moze byc sterowane w sposób ciagly przez zmiane napiecia siatki. W pewnych przypadkach rury te zawieraja dostatecz¬ na ilosc gazu, tak ze, wskutek jonizacji te¬ go gazu, zmienia sie prad elektronowy od¬ powiednio do danego przeznaczenia rury, jak np. w rurze, uzytej do prostowania pra¬ dów wielkiej czestotliwosci. Naogól jednak jonizacja gazu w rurach tej klasy jest zja¬ wiskiem ubocznem. spadek napiecia rur tych wzrasta wraz ze wzrostem pradu, czyli charakterystyka napiecia jest dodatnia.Do drugiej klasy naleza rury wyladow¬ cze, w których dostatecznie wysokie napie¬ cie ujemne elektrody sterujacej wstrzymu¬ je zupelnie prad wyladowczy, natoimiast przy nieco mniejszem napieciu ujerrmem hscfoclatóeifrm^ el«ktax3ami glów- nemi powstaje prad wyladowczy, przyczem po zjawieniu sie tego pradu napiecie siatki nie wywiera juz wiecej zadnio oplywu na przebieg tego pradu. W tago rodzaju ru¬ rach wyladowczych prad moze byc prze¬ rwany tylko przez usuniecie napiecia ano¬ dowego, co ma zwykle miejsce w tym przy¬ padku, gdy anoda jest zasilana pradem zmiennym.Siatka jest uzyta przytem tylko w tym celu, aby, dzieki nadanemu jej napieciu po¬ czatkowemu, okreslic punkt, przy którym powstaje prad anodowy w czasie kazdego, pólokresu napiecia anodowego, czyli siatka dziala tu jedynie jako wylacznik. Rury ta¬ kie sa wypelnione gazem lub para o tak Wy¬ sokiem cisnieniu, ze wskutek ich jonizacji zostaje zniesiony ladunek przestrzenny, a rury pracuja ze spadkiem napiecia miedzy anoda a katoda. Ten spadek napiecia jest nieznacznie tylko wyzszy od jonizujacego napiecia gazu. Charakterystyka napiecia takich rur ma zwykle przebieg plaski luib lekko ujemny, to znaczy* ze spadek napie¬ cia maleje wraz z przyrostem pradu. Wyla¬ dowanie posiada zatem charakterystyke, podobna do luku swietlnego.Wynalazek dotyczy rur wyladowczych drugiej klasy ze sterowianem wyladowaniem iukowem. .Proponowano niejednokrotnie roz¬ maite konstrukcje elektrody sterujacej ta¬ kich rur. W niektórych postaciach wykona¬ nia elektroda sterujaca posiada postac siat¬ ki drucianej i jest umieszczona w naczyniu szklanem wpoprzek linij wyladowania. W niektórych postaciach wykonania elektroda siatkowa otacza anode, w innych znów — katode.; Wszystkie te konstrukcje wykazuja pew¬ ne wady. W dwu pierwszych postaciach wy¬ konania po pierwsze siatka winna posiadac potencjal dodatni, aby moglo powstac wyla¬ dowanie, wskutek czego jest bardzo znacz¬ ne zuzycie energji do sterowania przebie¬ gami w lampie.. Po drugie, w tych posta¬ ciach wykonania napiecie siatki jest nie¬ okreslone wskutek napiec przypadkowych, wystepujacych na tej siatce w razie braku odbiornika miedzy katoda a anoda rury.Napiecia te zaleza od stopnia jonizacji, ci¬ snienia pary oraz innych czynników. W tej postaci wykonania, w której siatka, otacza¬ jaca katode, jest znów otoczona anoda, wa¬ dy te nie wystepuja. Rura taka posiada ra¬ czej charakterystyke jednoznaczna, tak ze do sterowania potrzebna jest bardzo nie¬ znaczna iio$c energji. W rurach tych jed¬ nak najwiekszy prad, jaki moze byc stero¬ wany siatka, jest ograniczony do wartosci, przy której siatka rozgrzewa sie tak bardzo, iz sama emituje elektrony. Innemi slowy, przy umieszczeniu siatki wpoblizu katody siatka traci w tych warunkach swa skutecz¬ nosc, która wlasnie uzyskala dzieki takie¬ mu jej umieszczeniu, a to znów poczesci wskutek zwiekszonej absorbcji cieplnej, wskutek czego siatka &ama emituje elektro¬ ny. W rurach o katodach z powloka barowa gestosc tego pradu granicznego', przy jakiej jest jeszcze rzecza mozliwa niezawodne ste¬ rowanie przebiegami z mala strata energji wynosi od 0,2 do 0,25 amperów na cm2 zewnetrznej powierzchni siatki. We wszyst¬ kich tych konstrukcjach dotychczasowych elektrode siatkowa stanowi siatka drucia¬ na lub blacha dziurkowana, przyczem przez otwory w tej siatce moga odbywac sie wy¬ ladowania lukowe.Zgodnie z wynalazkiem wszystkich tych wad unika sie w ten sposób, ze elektrodzie sterujacej nadaje sie ksztalt walca puste¬ go lub tez postac podobna, tak, aby elektro¬ da ta mogla latwo ostudzac sie, przyczem elektroda sterujaca posiada taka dlugosc, iz obejmuje w rurze calkowicie przestrzen wyladowan miedzy anoda a katoda. Walec moze byc oddzielony od scianki naczynia lub tez moze byc polaczony z ta scianka. W tym ostatnim przypadku naczynie, w któ- rem umieszczone sa elektrody,, moze byc wykonane z metalu, przyczem nalezy 4zwró- - 2 -dc baczna uwage, aby katoda, anoda oraz siatka byly wzajemni* od *ttbie odi^ftwfe* ne. Dzidki takiej elektrodzie kierujacej po¬ wstawanie wyladowania moze nastepowac w dokladnie taki sam sposób, jak to ma miejsce przy zastosowatiiu fidatki drucianej miedzy katoda a anoda, jednak nie wyste¬ puja przytem wady tej konstrukcji.Wazna korzyscia nowej konstrukcji jest to, ze moze ona byc chlodzona, co pozwala na zapobieganie szkodliwemu etnitowaniu e- lektronów z siatki i co zatem idzie, podwala na sterowanie znacznie sikiiejsz»emi prada¬ mi. Nalezy podkreslic tutaj szczególnie, ze chociaz zjawisko emisji elektronów z siatki w.lampie o wysokiej prózni, odbywajace sie w czasie czystego wyladowania elektrono¬ wego, posiada pewne znaczenie, to jednak w rurach o wyladowaniu lukowem szkodli¬ wosc emisji siatki daje sie odczuc w zupel¬ nie inny sposób. Jul bowiem przy nieznacz¬ nej emisji nastepwje zaplon luku, nawet gdy napiecie poczatkowe datki posiada duze wartosci ujemne. Mianowicie, jesli siatka wysyla wieksza liczbe elektronów, to dzia¬ laja one tak, jak elektrony, emitowane z katody, oraz moga spowodowac zaplon ru¬ ry wyladowczej. Po zaplonie napiecie u- jemne nie moze juz zapobiec wyladowaniu jakwrtez ne moze kierowac tiem wylaickwa- nietn. Nieliczne mikroampery emisji siatki wystarczaja w. ogólnosci najzupelniej do te¬ go, aby unicestwic sterowanie przy napieciu anodowem, równem 110 woltom, podczas gdy w rurach wysoko-próznkwych nawet wtóokrotnie wyiwa emisja siatki nie od¬ dzialywa szkodliwie na skutecznosc stero¬ wania.Wynalazek jest wyjasniony blizej przy rozpatrywaniu rysunku, na którym przed¬ stawiono dwie postacie wykonania przed¬ miotu wynalazku. Rura wyladowcza z elek¬ troda sterujaca, wypelniona gazami lub pa¬ rami, wedlug fig. 1 stanowi podluzne naczy¬ nie sridane 1, w którem znajduje sie katoda 2 oraz atioda 3. Anoda posiada forme cza- sty, jednak Moze miec takze ksztalt tarczy kolowej lub preta oraz moze byc wyfcona*- na np. z niklu. Dalej przewidziana fest elek¬ trostatyczna elektroda sterujaca * lrfte* moze równiez byc wykonana z niklu. W diU- szym ciagu elektroda ta bedz'e nazywana siatka. Przestrzen wyladowan jest wypel* niona rozcieAczonym gazem lub para, $p, argonem o cisnieniu od 5 do 250 fiftferonów.W przypadku zastosowana pary pat*ta pochocbd z malej kulki rteciowej, znajduja¬ cej sie w rurze. Przy zastosowaniu pary rte¬ ci czesc scianki naczyniia winna byc utrey- mana Aa dostatecznie wysokiej temperatu¬ rze, w celu wytwarzania cisnienia pfcfy, mniejszego od 1 mm slupa rteci.Katoda niklowa lub zelazna 2 otacza pocliwe 5, wewnatrz której znajduje sie spi¬ rala ogrzewcza 7, wykonana 2 wolframu lub z marterjalu podobnego. Do zewnetrznej strony pochwy 5 jest przypojone skrzydlo 6. Spinala ogrzewcza 7 jest odizolowana od pochwy 5 tak, aby w czasie dzialania &ie moglo nastapic zwarcie sie tej spirali. Spi¬ rala 7 jest polaczona z przewodami dopro- wadzajacemc 9, fti, preyotfem jeden jej ko¬ mice moze byc spojony z pochwa 5, Po¬ chwe 5 otacza wspólosiowy walec ze¬ wnetrzny 11, zamkniety od strony prze¬ wodów doprowadzajacych. Walec ten ma na celu zmniejszenie strat cieplnych skrzy¬ dla 6, dzieki czemu katoda jest utrzymywa¬ na w dostatecznie wysokiej temperaturze przy malej stracie cieplnej. Skrzydlo 6 &- raz strona wewnetrzna pochwy li sa wylo¬ zone w znany sposób materjalem o duzej zdolnosci emisyjnej, jak np zfemiami read- kietmi lub zwiazkami ziem alkalicznych, &p. weglanem baru. Zatem przy ogrzewaniu ka¬ tody pradem zmiennym elektrony beda wy¬ sylane w kierunku anody. Formowanie ka¬ tody najlepiej uskuteczniac przez prazenie jej w prózni prawie do temperatury topli¬ wosci niklu przy jednoczesnem wypompo¬ wywaniu wydzielajacego sie gazu.Anoda 3 jest poiaczotia z pr«\vwiem - 3 .—zasilajacym 12, wtopionym w nadlew szkla¬ ny 1% Zgodnie z wynalazkiem siatka posiada postac walca metaiowe^o 4, umieszczonego koncentrycznie dookola katody i anody na takiej dlugosci, ze otacza jeszcze tylne pla¬ szczyzny tych elektrod. Siatka jest pod¬ trzymywana zapomoca drutów i^, z któ¬ rych jeden jest polaczony z przewodem za¬ silajacym 15. Poniewaz siatka znajduje sie poza strefa wyladowan miedzy katoda a a- noda, przeto temperatura jej pozostaje sto¬ sunkowo niska, tak iz siatka ta nie emituje elektronów, dzieki czemu jej dzialanie ste¬ rujace jest bardzo dobre. W opisanym u- kladzie siatka tworzy jednoczesnie oslone scianki naczynia U zapobiegajaca ladowaniu sie tej scianki, a co zatem idzie, siatka ta odgrywa role jedynego i wylacznego narza¬ du sterujacego. Okazalo sie, ze uksztalto¬ wana i umieszczona w ten sposób siatka po otrzymaniu pewnego napiecia poczatkowego stalego czy tez zmiennego, lecz o odpowied¬ niej fazie wzgledem napiecia anodowego, steruje bez wiekszego zuzycia energji wy¬ ladowaniem miedzy dwiema glównemi elek¬ trodami. W celu zwiekszenia odplywu cie¬ pla przez promieniowanie, a przez to i zmniejszenia mozliwosci emitowania elek¬ tronów z siatki, zewnetrzna powierzchnie walca sterujacego mozna zaopatrzyc w ze¬ berka chlodzace lub, jak to wskazuje fig. 2, wystawic te powierzchnie na bezposrednie dzialanie powietrza.Wedlug fig. 2 siatka 4 tworzy czesc scianki naczynia miedzy elektrodami 2 i 3, które Sa odizolowane od siebie zapomoca czesci szklanych 16. Anoda 3 ma postac preta grafitowego, umocowanego przy po¬ mocy gwintu na precie 77, przepuszczonym przez oprawke metalowa 18.Jest rzecza oczywista, ze opisane tutaj uksztaltowanie elektrody sterujacej w po* stacd walca lub tez w .postaci podobnej po¬ wierzchni zamknietej, otaczajacej katode i anode poza strefa wyladowan, nie wchodzi w rachube pnzy rurach wysokoprózniowych.Ze wzgledu bowiem na wystepujace w tych rurach ladunki przestrzenne, naladowane do wysokiego napiecia, ladunki te ograni¬ czaja natezenie pradu przy zachodzacych w praktyce napieciach* które sa nadzwyczaj male w stosunku do napiec otrzymywanych w rurach wyladowczych z elektrodami ste¬ rujacemi, wypelnionych gazami lub parami i sterowanych siatka. I tak w rurach we¬ dlug fig. li 2 czysto elektronowy prad maksymalny jest zalezny, zgodnie ze zna- nem prawem Langmuira o ladunku prze¬ strzennym, od stosunku srednicy walca ste¬ rujacego do odleglosci katoda—anoda. Aby otrzymac dostateczna skutecznosc sterowa¬ nia, stosunek ten nie moze przekroczyc %.Przy tym stosunku i przy 100 woltach na* piecia natezenie pradu maksymalnego wy¬ niesie okolo jednego miliampera. Natezenie to jest bardzo male, gdy porówna sie je z pradami1, otrzymywanemi w innych ru¬ rach o wyladowaniu czysto elektrono- wem. Natomiast rury wedlug fig. 2, zastosowane jako rury wyladowcze z elektrodami steruj acemi, ^pelnione ga¬ zami lub parami, daja prady o 300 amperach przy 12 woltach. Prady te moga byc sterowane z taka sama energja i nieza¬ wodnoscia, jak prad o nattezeniu jednego mi¬ liampera przy wyladowaniu czysto etektro- nowem. Gdy róznica napiec miedzy anoda a katoda wynosi np, 20000 woltów, wówczas do wstrzymania przeplywu pradu wystar-. cza, jezeli ujemne napiecie siatki bedzie 20 woltów, podczas gdy ujemne napiecie siatki o 19 woltach przepuszcza cale 300 amperów.A zatem moc 600 kilowatów moze byc ste¬ rowana z cala niezawodnoscia przy zmianie napiecia siatkowego w granicach jednego wolta, tak iz moc sterujaca, zuzywana w siatce, bedzie wynosila jeden mikrowat.Katoda 2 wedlug fig. 2 jest zbudowana zupelnie podobnie, jak katoda wedlug fig. 1. Katoda ta jest utrzymywana w nalezytej odleglosci od anody zapomoca walca meta- — 4 —lowego 19, sluzacego jednoczesnie za jeden przewód zasilajacy katody, podczas gdy drugim przewodem zasilajacym jest prze¬ wodnik 20, poprowadzony wewnatrz walca 19.Opisane typy rur wyladowczych, pra¬ cujacych przy pradzie zimieninym o odpo- wiedniem napieciu tak, ze powstaje wyla¬ dowanie lukowe, moga znalezc zastosowa¬ nie jako przekazniki wszedzie tam, gdzie zachodzi potrzeba silnych pradów, to jest pradów wieloamperowych. Prady te moga byc sterowane napieciami stalemi lub zmiemnemi, dzialajacemi na siatke rury, przyczem zuzycie mocy sterujacej wynosi ulamek mikrowata. PL