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Anordnung zum Zünden einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten
Gasentladungsröhre Es ist bekannt, die Glühelektroden einer elektrischen Gasentladungsröhre
durch Strom zu erhitzen, der von einer Sekundärwicklung eines Transformators geliefert
wird, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Entladungsröhre geschaltet ist. Beim
Betrieb fließt der Entladungsstrom durch die Primärwicklung und erzeugt in der Sekundärwicklung
den Heizstrom für die Glühelektroden. Zu Betriebsanfang fließt jedoch, solange die
Entladung nicht gezündet hat, kein Strom durch den Transformator. Da es mit Hinsicht
auf eine leichte Zündung der Entladungsröhre erwünscht ist, die Glühelektroden auch
vor der Zündung zu erhitzen, hat man schon parallel zu der Entladungsröhre einen
mit einem Schalter versehenen Stromzweig gelegt. Beim Inbetriebsetzen wird dieser
Schalter geschlossen, wodurch die Entladungsröhre kurzgeschlossen wird und ein Strom
durch die primäre Transformatorwicklung fließt, so. daß in der Siekundärwicklung
ein Heizstrom erzeugt wird. Nachdem die Glühelektroden aufgeheizt sind, muß der
Schalter wieder geöffnet werden. Wird dieser Schalter von Hand bedient, so bedeutet
dieses Schließen und öffnen des Schalters :eine Komplikation der Inbetriebsetzung.
Man kann den Schalter auch als selbsttätig arbeitenden Schalter, der z. B. mit einem
Bimetall versehen ist, ,ausführen. Derartige automatisch arbeitende Schalter sind
öfters nicht zuverlässig. Auch unterliegen sie, ebenso wie die von Hand bedienten
Schalter, einem Verschleiß, besonders an den Kontaktstellen, und das öffnen und
Schließen des Schalters gibt auch zu Rundfunkstörungen Anlaß.
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Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zum Zünden,einer aus
einer Wechselstromquellle gespeisten elektrischen Gasentladungsröhre, die mit wenigstens
einer Glüh-
elektrode versehen ist, deren Heizstrom von einem Transformator
geliefert wird; dessen Primärwicklung in Reihe mit der Entladungsröhre geschaltet
ist. Unter Gasentladungsröhre wird hier nicht nur eine Entladungsröhre verstanden,
die mit einem oder mehreren Gasen gefüllt ist, sondern ,auch Röhren, deren Füllung
aus Dampf oder aus einem
Gas-Dampf-Gemisch besteht. Die Erfindung
bezweckt, die obenerwähnten Übelstände zu beseitigen und zu gleicher Zeit noch andere
Vorteile zu erreichen.
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Gemäß der Erfindung wird in Reihe mit der primären Transformatorii-i.cklung
und parallel zu der Entladungsröhre ein so groß bemessener Kondensator gelegt. daß
der Strom durch die Primärwicklung des Transformators bei nichtgezündeter Entladungsröhre
grö= f?er ist als bei gezündeter Röhre; weiter wird zwischen der Entladungsröhre
und dem Kondensator eine Selbstinduktion angeordnet. Zweckmäßig wird der Wechselstrom«viderstand
des Kondensators für die Grundfrequenz der Wechselstromquelle o,4- bis 2,5ma1 dem
Wechselstromwiderstand der mit ihm in Reihe geschalteten Transformatorwicklung gewählt.
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Die Überbrückung der Entladungsröhre durch einen Kondensator der angegebenem
Gröle hat zur Folge, daß bei noch nicht gezündeter Entladungsröhre auch ohne Benutzung
eines die Entladungsröhre kurzschließenden Schalters ein starker Strom durch die
primäre Transformatorwicklung fließt, wodurch in der sekundären Wicklung ein kräftiger
Heizstrom erzeugt wird, der die Glühelektrode schnell auf eine hohe Temperatur bringt.
Zu gleicher Zeit wird zwischen den Belegen des Kondensators eine hohe Spannung erzielt,
die auch zwischen den Elektroden der Entladungsröhre liegt.
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Nach erfolgter Zündung der Entladungsröhre bildet diese einen parallel
zu dem Kondensator liegenden Stromzweig, und der Strom sinkt durch die Transforinatorti-icklung
in erheblichem Maße ab. Die Stärke des in der Sekundärwicklung induzierten Stroms
nimmt demzufolge auch ab. Dies ist sehr günstig, weil nach erfolgter Zündung der
Entladungsröhre die Elektroden auch von der Entladung erhitzt werden. Der sehr starke
Glühstrom vor der Zündung der Röhre bedeutet eine wesentliche Erleichterung der
Zündung, weil. die Zündspannung um so niedriger ist, je höher die Temperatur der
Glühelektrode ist. Diese starke Erhitzung der Glühelektrode vor der Zündung macht
es im Zusammenwirken mit der hohen, zwischen den Kondensatorbelegen erzeugten Spannung
auch möglich, bei einer gegebenen Spannung der Stromquelle verhältnismäßig lange
Entladungsröhren zu zünden.
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Die zwischen der Entladungsröhre und dem Kondensator angebrachte Selbstinduktion
unterbindet den ungünstigen Einfluß, den der Kondensator auf die Lebensdauer der
Entladungsröhre ausüben würde, falls der Kondensator unmittelbar parallel zu der
Röhre geschaltet wäre. überdies bildet diese Selbstinduktion einen wesentlichen
Teil der Vorschaltimpedanz der Röhre.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein
Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt ist.
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Diese Anordnung enthält eine Entladungsröhre i, die von bekannter
Bauart sein kann und z. ß. aus einer insbesondere zum Aussenden von Strahlen dienenden
Niederdruckqu@ecksilberdampfentladungsröhre besteht. Die Röhre i ist mit zwei einen
stark elektronenemittierenden Stoff enthaltenden Glühelektroden 2 versehen, welche
(bzw. im Falle einer indirekt geheizten Glühelektrode : deren Heizkörper) durch
die Sekundärtvicklungen 3 eines Transformators .1 gespeist werden, dessen Primärwicklung
5 in Reihe mit der Entladungsröhre i liegt.
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In Reihe mit dieser Primärwicklunag 5 und parallel zu der Entladungsröhre
i ist ein Kondensator 6 angeordnet, dessen Wechselstromwiderstand für die Grundfrequenz
der Wechselstromquelle 7 annähernd gleich dem Wechselstromwiderstand der mit ihm
in Reihe liegenden Transformatorwicklung 5 ist. Ferner liegt zwischen der Entladungsröhre
und dem Kondensator 6 eine Selbstinduktion oder ein Widerstand B. Gute Ergebnisse
werden erzielt, wenn der Wechselstromwiderstand des Kondensators für die Grundfrequenz
der Wechselstroniqtielle etwa o,.1- bis 2, 5mal so groß ist, wie der Wechselstromwiderstand
der mit ihm in Reihe liegenden Transformatorwicklung.
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Beim Schließen des Schalters 9 fließt infolge der Überbrückung der
Entladungsröhre i durch den Kondensator 6 bei noch nicht gezündeter Entladungsröhre,
auch ohne Benutzung eines die Entladungsröhre kurzschließenden Schalters, ein starker
Strom durch die Primärtransformatorwicklung 5, wodurch in den Sekundärwicklungen
3 ein kräftiger Heizstrom induziert wird, der die Glühelektroden 2 oder deren Heizkörper
schnell auf eine hohe Temperatur bringt.
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Zu gleicher Zeit wird zwischen den Belägen des Kondensators 6 eine
hohe Spannung erzielt, die auch zwischen den Elektroden der Entladungsröhre .liegt.
Die Zündung der Entladungsröhre wird somit sowohl durch die durch die starke Heizung
zu hoher Elektronenemission veranlaßten Glühelektroden, wie auch durch die hohe
Spannung an den Klemmen des Kondensators gefördert. Nach erfolgter Zündung der Entladungsröhre
bildet diese einen parallel zu dem Kondensator liegenden Stromzweig, so daß der
Strom durch die Transformatortvicklung 5 und zu gleicher Zeit auch durch die Heizwicklungen
3 in erheblichem Maße sinkt.
Zwischen der Entladungsröhre i und
dem Kondensator 6 liegt noch eine Selbstinduktion oder ein Widerstand B.
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Bei einem Ausführungsbeispiel betrug der Abstand zwischen den Elektroden
der mit Niederdruckquecksilberdampfentladung arbe:-tenden und mit .einer Zündgasfüllung
sowie mit einem aus lumineszierendem Stoff bestehenden Belag versehenen Entladungsröhre
ioo cm. Die zylindrische Röhre hatte einen Innendurchmesser von 3o mm. Die Selbstinduktion
der Drosselspulen 5 und 8 betrug 3,2 bzw. 3,1 Henry und die Kapazität des Kondensators
3,2 Mikrofarad. Während des Betriebes wurde den Elektroden 2 von den Sekundärwicklungen
3 ein Heizstrom von i, i Amp. zugeführt; vor der Zündung der Entladung betrug dieser
Wert 2,6Amp. Die Spannung am Kondensator betrug vor der Zündung 5oo Volt.
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Die Röhre i zündete schnell und sehr sicher, das ausgestrahlte Licht
war überaus ruhig und zeigte kein stö.reudes Flackern, während der Zündung und des
Betriebes ergaben sich keine Radiostörungen, und die Vorrichtung wies einen hervorragend
guten Leistungsfaktor auf.