DE1024610B

DE1024610B - Ionenstromschalter

Info

Publication number: DE1024610B
Application number: DES39852A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Jacobi
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-07-02
Filing date: 1954-07-02
Publication date: 1958-02-20

Description

DEUTSCHES

Es ist ein Ionenstromschalter vorgeschlagen worden, welcher in einem gasgefüllten Entladungsgefäß eine Kathode, eine durchbrochene Hilfsanode, vorzugsweise nach Art einer Kopfstromanode, und.¹ gegebenenfalls Vorrichtungen zur Zündung einer sich, zwischen Kathode und Hilfsanode aufbauenden Entladung enthält, wobei zwei oder mehr elektrisch gleichwertig ausgebildete Schalterelektroden vorgesehen sind, die im Falle¹ der Zündung der Entladungsstrecke¹ über das durch die Hilfsanode nach' der Hauptanode hindurchgreifende Plasma eine oder mehrere leitende Schaltverbindungen herstellen.

Die Erfindung betrifft eine besondere Steuerung eines solchen Ionenstromschalters, die sowohl Ein- und Ausschaltungen von einem; oder mehreren Stromkreisen gestattet als auch ermöglicht, Umschaltungen eines oder mehrerer Stromkreise vorzunehmen. Erfindungsgemäß sind mehrere Kathoden und/oder Hauptanodem mit den dazugehörigen Schalterelektroiden derart angeordnet, daß durch ein veränderliches Magnetfeld die in der Röhre erzeugte Ionenströmung wahlweise von einer Anode zu einer anderen Anode oder von einer Kathode zu einer anderen Kathode umlenkbar ist, so daß das Plasma an unterschiedlichen Schailterelektrodien Schaltverbindungen zwecks Ein- und Aus- sowie Umschaltung von einem oder mehreren Stromkreisen bewirkt.

Zur Erzeugung des Magnetfeldes kann beispielsweise ein die Röhre ganz oder teilweise umfassendes Magnetsystem mit einem Dauermagnet oder ein Elektromagnet dienen. Der Magnet oder eine Magnetspule kann zur Ablenkung der Ionenströimumg entweder mechanisch um die Röhre herumgedreht werden, oder die Röhre ist selbst beweglich gelagert. Es ist aber auch möglich, durch steuerbare Elektromagnete die Ionen strömung von einer zu einer anderen Anode bzw. Kathode umzulenken. Zu diesem Zweck können Elektromagnete gegebenenfalls in Verbindung mit Dauermagneten derart um die Röhre herum angeordnet sein, daß durch wechselweises Einschalten der Stromkreise für die Elektromagnete das die Röhre durchdringende Magnetfeld eine Richtungsänderung erfährt und so die Umlenkung der Ionenströmung bewirkt.

Es sind bereits Röhren bekannt, die nach dem Prinzip der Strahilablenksteuerung arbeiten. So· ist durch die deutsche Patentschrift 445 042 eine Anordnung bekanntgeworden, bei der ein Kathod'enstrahlbündel auf mehrere Anoden umgeschaltet werden kann, Dazu wird dort ein konstantes Magnetfeld benutzt, und die Umschaltung erfolgt abhängig von den. an den Röhrenklemmen liegenden Spannungen. Eine solche Anordnung bat den Nachteil, daß sie abhängig von den an den Anoden liegenden Spannungen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr. Werner Jacobi, Gräfelfing bei München,
ist als Erfinder genannt worden

arbeitet, während der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gerade der ist, daß sie keine Abhängigkeit von den an den Anoden der einzelnen Scha.lt-

ao strecken liegenden Spannungen aufweist.

Ferner ist bereits eine Dreielektrodenröhre bekanntgeworden, bei der ein magnetisches Feld, dessen Kraftlinien senkrecht zu den Kraftlinien des elektrischen Feldes, in welchen sich die Elektronen bewegen, verlaufen, in Höhe des Gitters vorgesehen ist zu dem Zwecke, die Bahn der Elektronen einzubiegen. Auch ist ein elektrisches Entladungsgefäß bekannt, bei dem ein zweckmäßig strahl- oder bandförmiger Elektronenstroim durch ein elektrisches oder magnetisches Steuerfeld von der einen auf die andere Anode geleitet wird.

Alle diese Röhren arbeiten mit einer Elektronenströmung, während bei der erfindiungsgemäßen Anordnung ein lonienstrom für die Durchschaltungen benutzt wird. Dabei ist aber noch als weiterer grundlegender Unterschied zu beachten, daß bei den bekannten Anordnungen ein Elektronenstrom lediglich von einer Kathode zu einer Anode umgelenkt werden muß — auf welchem Weg die Elektronen dabei die Anode erreichen, ist für die Wirkungsweise dieser Anordnungen völlig belanglois —, während bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen der Elektronenstrom so geführt werden muß, daß er zwischen Kathode und Anode das Schaltelektrodensystem durchläuft. Auf einem anderen Weg verlaufende Streuionen bedingen zwangläufig eine Plasmaverbindiung zwischen, den Schaltelektroden der Nebenstrecke. Der Gedanke, an Stelle der sonst üblichen Löschung und Zündung der Plasmastrecke eine Umlenkung des Plasmas von einer Anode zu. einer anderen, mittels eines elektromagnetischen Feldes zu bewirken, ist durch den Stand der Technik dem Fachmann nicht nahegelegt, weil durch die völlig anders gearteten physikalischen Verhältnisse bei Elektronenströmungen

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und lonenströmungeii diese Mittel nicht als äquivalent zu betrachten sind.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden: In dien Figuren sind zwei Ausfuhr ungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in schematiseher Darstellung veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. 1 -einen als Röhre ausgebildeten lonenschalter mit drehbar angeordneter Spuile,

Fig. 1 a die Spule in verschiedenen Stellungen und Fig. 2 einen Ionenstromschalter mit steuerbaren Elektromagneten.

In Fig. 1 ist die gasgefüllte Röhre mit 1, die Kathode mit 2, die beiden Hauptanoden mit 3 und 4 und die dazugehörigen Schalterelektroden mit 5 und 7 bezeichnet. Um die Röhre herum ist als Elektromagnet eine aus mehreren Windungen bestehende Spule 8 gelegt, die mit Hilfe einer Verrichtung um einen bestimmten Winkel gegenüber der feststehenden Röhre verstellt werden kann. Der Verstell winkel richtet sich; nach dem Winkel, den die beiden Hauptanoden, in bezug auf die Kathode miteinander bilden. An die beiden Zuführungsleitung«« 5 α und 5 b zu den Schalterelektroden 5 sowie an die Zuführungsleitungen, la und 7 b der Schalterelektrode 7 kann jeweils ein. Stromkreis angeschlossen werden. Die Zuleitungen 5 & und 7 b können auch miteinander verbunden werden (gestrichelte Linien 6), so daß die beiden Stromkreise eine gemeinsame Leitung aufweisen. Die IoneniStrömung bewegt sich gemäß der in Fig. 1 gezeichneten. Spuilenstellung von der Hauptanode3 zur Kathode 2. so daß also- die beiden Leitungen 5 a- und. 5 b elektrisch durchverbunden. sind. Durch Drehen der Spule kann die Ionenströmung von der Anode 3 auf die Anode 4 umgelenkt werden, dann sind die Leitungen 7a und 7 b elektrisch miteinander verbunden, während die Leitungen 5 α und 5 7; unterbrochen sind.

Die Umlenkung der Ionenströme von einer Anode zu einer anderen Anode kann auch durch gesteuerte Elektromagnete, etwa wie in Fig. 2 gezeigt, erfolgen. Bei diesem Ausfübrungsbeispiel wird die gleiche Röhre wie in Fig. 1 verwendet. An die Stelle der drehbaren Spule sind nun drei Elektromagnete 9 a, 9 b, 9 c getreten, die bei der Kathode 2 und den beiden Anoden 3 und 4 angeordnet sind. Eine nicht gezeigte Schalteranordnung bekannter Art steuert beispielsweise durch die Impulse einer Wählerscheibe abwechselnd die beiden Magnete 9 & und 9 c so. daß das Magnetfeld entweder vom Magnet 9 α nach 9 b oder vom Magnet 9 α nach 9 c verläuft. Der lonenstrom geht dann entsprechend von der Kathode 2 zur Anode 3 bzw. 4 und stellt die Verbindung zwischen den Leitungen 5 a und 5 b bzw. 7a und 7 b her. Es ist auch möglich, mit der Bewegung einer Wählerscheibe od. dgl. die Bewegung von Dauermagneten, Elektromagneten oder die Röhre selbst mechanisch zu kuppeln, z. B. an der Scheibe selbst Magnete anzubringen. Bei entsprechender Anordnung der Magnete ist es auch möglich, statt zwei auch drei oder mehr Anoden zu verwenden. Ferner können an Stelle einer ίο Kathode mehrere Kathoden in die Röhre eingebaut werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ionenstromschalter, bei dem zwei oder mehr elektrisch gleichwertig ausgebildete Schalterelektroden \Orgesehen sind, die im Falle der Zündung der Entladungsstrecke über das durch die Hilfsanode nach der Hauptanode hindurchgreifende Plasma, eine oder mehrere leitende Schaltverbindüngen herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kathoden und/oder Hauptanoden mit den dazugehörigen Schaiterelektroden derart angeordnet sind, daß durch ein veränderliches Magnetfeld die in. der Röhre erzeugte Ionenströmung wahlweise von einer Anode zu einer anderen Anode oder von einer Kathode zu einer anderen Kathode so unilenkbar ist, daß das Plasma, an unterschiedlichen Schaiterelektroden Schaltverbindungen bewirkt.

2. Ionenstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes ein außerhalb der Röhre angeordnetes Magnetsystem, beispielsweise unter Verwendung eines oder mehrerer Elektromagnete, Spulen oder Dauermagnete dient.

3. Ionenstromschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem zur Ablenkung der Ionenströmung mechanisch verstellbar, insbesondere um die Röhre herumdrehbar ist.

4. Ionenstromschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre im Magnetfeld des Magnetsystems verstellbar, insbesondere drehbar angeordnet ist.

5. Ionenstromschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß steuerbare Elektromagnete die Umlenkung der Ionenströmung in der Röhre bewirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 396 635. 445 042, 164, 588 289.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen