DE659359C - Gittergesteuerte Entladungsroehre mit einem Lichtbogen als Elektronenquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhren, bei denen ein Lichtbogen als Elektronenquelle dient, und bei denen Verstärkeranoden und Steuergitter vorgesehen sind, die den Lichtbogen konzentrisch umgeben. Durch Beeinflussung des Potentials der Steuergitter kann bei diesen Entladungsröhren die Entladung zwischen den Verstärkeranoden und der Kathode beliebig gesteuert werden. Entladungsröhren dieser Art sind unter der Bezeichnung Wandstromverstärker bekannt.

Bisher wurde bei Wandstromverstärkern der als Elektronenquelle dienende Lichtbogen mit Gleichstrom gespeist. Bei den Kopfstromverstärkern, bei denen ebenfalls ein Lichtbogen als Elektronenquelle dient, bei denen aber die Verstärkerelektroden anders zu diesem Lichtbogen angeordnet sind, ist es bereits bekannt, den Lichtbogen mit Wechselstrom zu speisen. Aufgabe der Erfindung ist es, Wandstromverstärker so auszubilden, daß sie auch in solchen Anlagen bequem und mit guter Wirkung verwendet werden können, in denen nur Wechselstrom mit den üblichen Spannungs- und Frequenzwerten, also beispielsweise Wechselstrom unter 220 bzw. 380 Volt und 50 Perioden, zur Verfügung steht. Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf solche Anlagen, bei denen die Wandstromverstärker zur Erzeugung hochfrequenter Wechselspannungen für Heizzwecke verwendet werden sollen.

Erfindungsgemäß ist die Entladungsröhre des Wandstromverstärkers mit mehreren Lichtbogenanoden ausgerüstet, die nach Art der Anoden eines mehrphasigen Gleichrichters arbeiten und zu dem Zweck an eine niederfrequente Wechselstromquelle, beispielsweise ein normales Wechselstromverteilungsnetz, angeschlossen sind. Die Entladungsröhre ist dabei zweckmäßig so geformt, daß der Erregerlichtbogen, welcher zwischen den Erregeranoden und der Kathode brennt, im Bereich der Verstärkeranoden und Steuergitter axial verläuft und erst dann zu den Erregeranoden abbiegt. Eine besonders vorteilhafte Gesamtanordnung ergibt sich, wenn längs des Erregerlichtbogens zwei Gitter und zwei Verstärkeranoden konzentrisch um den Erregerlichtbogen angeordnet sind, und wenn diese Verstärkeranoden in Gegentaktschaltung betrieben werden. Um das Potential der Verstärkeranoden in diesem Fall dem als Elektronenquelle dienenden Erregerlichtbogen anzupassen, wird zwischen die Steuergitter und die Kathode der Entladungsröhre ein Widerstand geschaltet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Entladungsröhre ι besitzt eine flüssige Quecksilberkathode 2 und Erregeranoden 3. Die

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Ernst Lübcke in Berlin-Charlottenburg.

Erregeranoden sind in der bekannten Zweiweggleichrichterschaltung über einen Transformator 22 an eine niederfrequente Wechselstromquelle2i angeschlossen. Das Entladung^'-? gefäß ι ist so geformt, daß der zwischen C Erregeranoden 3 und der Kathode 2 brennende" Erregerlichtbogen in dem größten Teil des Entladungsgefäßes axial verläuft und erst am oberen Ende, d.h. kurz vor den Erregeranöden, zu diesen Anoden hin abbiegt. In der Längsrichtung des Entladungsgefäßes 1 sind zwei Steuersätze angeordnet, die aus Verstärkeranoden 5 und Steuergittern 4 bestehen.

Mit Hilfe mindestens zweier Zündanoden 20 wird ein dauernder Zündlichtbogen zwischen der Kathode 2 und den Zündanoden aufrechterhalten. 11 ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe der Entladungsraum auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird, wobei je nach den Umständen eine Heizvorrichtung oder eine Kühlvorrichtung benutzt wird.

Die Zahl der Erregeranoden 3 kann noch erhöht werden. In jedem Falle kommt es darauf an, daß zwischen den Erregeranoden und der Kathode wie bei einem üblichen Gleichrichter ein Lichtbogen aufrechterhalten wird. Es gelingt dadurch, mit Bezug auf den Erregerlichtbogen im wesentlichen die gleiche Wirkung wie bei einer Entladungsröhre mit Gleichstromlichtbogen zu erzielen, obwohl der Lichtbogen mit Wechselstrom gespeist wird. ,Die Übereinstimmung ist dabei um so vollkommener, je mehr Lichtbogenanoden 3 vorgesehen sind.

Die zu steuernde Anodenspannung wird bei 23 eingeleitet. Sie kann ebenfalls aus einer niederfrequenten Spannung, z. B. der Netzspannung, bestehen. Mit 24. und 25 sind Widerstände bezeichnet, die zum Erzeugen und Abgleichen der Gitterspannungen verwendet werden. Durch den Widerstand 25 wird die unterschiedliche Lage des oberen Steuersatzes gegenüber dem unteren ausgeglichen, während durch den zwischen beide Steuersätze und die Kathode geschalteten Widerstand 24 dafür gesorgt wird, daß das Potential der Steuergitter stets dem Potential derjenigen Stellen längs des Erregerlichtbogens angepaßt wird, an denen die Verstärkeranoden angeordnet sind. Schwankt das Potential des Lichtbogens, so ändert sich der Strom in dem Widerstand 24, und dementsprechend ändert sich der als Vorspannung dienende Spannungsabfall dieses Widerstandes. Unter Umständen kann man auch noch Hilf sspannungsquellen zum Erzeugen der notwendigen Gittervorspannung verwenden.

Die erzeugte Hochfrequenz wird bei 26 entnommen und beispielsweise einem Heizstromkreis zugeführt. Anodenkreis, Gitterkreis und der mit den Klemmen 26 verbundene Hochfrequenzkreis sind miteinander gekoppelt, was durch einige Windungen aniigedeutet ist. Der Kondensator 27 ist nicht ;|tmmer erforderlich, da es sich um die Erzeugung kurzer Wellen handelt.

Der Übersichtlichkeit halber sind in der Darstellung mehrere niederfrequente Spannungsquellen angegeben. Diese können auch durch eine einzige Spannungsquelle, beispielsweise ein übliches Wechselstromverteilungsnetz, ersetzt werden.

Die Entladungsröhre nach der Erfindung ermöglicht es, mit einer denkbar geringen Zahl von Röhren, insbesondere mit Hilfe einer einzigen Röhre, unter Anwendung üblicher Netzspannungen auszukommen. Gefährliche Hochspannungen werden vermieden, und trotzdem gelingt es, hochfrequente Ströme hoher Leistung zu erzeugen. Diese können besonders für Heizzwecke, beispielsweise für Heizströme für medizinische Zwecke (Diathermie) verwendet werden. Die Entladungsröhre kann aber auch für andere Heizzwecke angewendet werden, bei denen W^Techselspannungen sehr hoher Frequenz, beispielsweise Wechselspannungen entsprechend einer Wellenlänge unter 30 m, erforderlich sind. Es macht auch keine Schwierigkeiten, auf WeI-lenlängen von 1 m zu gelangen. Die Erfindung kann auch dort verwendet werden, wo es auf das Einhalten regelmäßiger Kurvenformen der erzeugten hochfrequenten Spannung ankommt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Gittergesteuerte Entladungsröhre mit einem Lichtbogen als Elektronenquelle und mit einer oder mehreren den Lichtbogen umgebenden Verstärkeranoden, insbesondere . zur Erzeugung von Hochfrequenzspannungen für Heizzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre zwei oder mehr Anoden für den als Elektronenquelle dienenden Lichtbogen enthält und nach Art eines Gleichrichters an eine niederfrequente Wechselstromquelle, beispielsweise ein Wechselstromverteilungsnetz üblicher Spannung, angeschlossen ist.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß mit Bezug auf die Erregeranoden derart ausgebildet ist, daß der Erregerlichtbogen im Bereich der Verstärkeranoden axial verläuft und erst hinter diesen Anoden zu den Erregeranoden abbiegt.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der gleichen Entladungsröhre mindestens zwei Gitter und zwei Verstärkeranoden konzeu-

   trisch zu dem als Elektronenquelle dienenden Lichtbogen angeordnet sind und in Gegentaktschaltung betrieben werden, und

   ist, durch den das Potential der Steuergitter dem Potential derjenigen Stellen längs des Erregerlichtbogens angepaßt

   daß ferner zwischen den Steuergittern und j wird, an denen die Verstärkeranoden bzw. der Kathode ein Widerstand geschaltet | die Steuergitter angeordnet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen