DE809323C

DE809323C - Funkenstrecken zur Erzeugung von Spannungsimpulsen

Info

Publication number: DE809323C
Application number: DEP33104A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr-Ing Marx
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-02-03
Filing date: 1949-02-03
Publication date: 1951-07-26

Description

Funkenstrecken zur Erzeugung von Spannungsimpulsen Zur Erzeugung von Spannungsimpulsen sind Funkenstrecken mit strömender Luft bekanntgeworden, die mit einer Stiftelektrode, einer geschlossenen haubenförmigen Gegenelektrode und einer die Stiftelektrode ringförmig umgebenden ebenfalls haubenförmigen Elektrode arbeiten (s. W i 1 k i n s o n , Some Developments in High-Power Modulators for Radar, DCc Member, Journal of the Instit. of E1. Engrs 1946, ?Vo. 6, Part. III A, Vol. 93). Es ist ferner bei diesen bereits bekannten Funkenstrecken eine stiftförmige Starterelektrode vorgesehen. Diese Funkenstreckenanordnung ist für den praktischen Betrieb mit großen Leistungen deshalb nicht geeignet, weil der Lichtbogenfußpunkt- auf der haubenförmigen Elektrode nur ungenügend beblasen werden kann, weil sich die Funkenfußpunkte auf dieser Elektrode seitwärts wegbewegen und dadurch wechselnde Überschlagsbedingungen entstehen und weil schließlich die Starterelektrode nur in einem engen Gebiete des Umfangs der Stiftelektrode wirksam ist.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß an beiden Elektroden axialsymmetrische Durchströmöffnungen für das Löschgas vorgesehen werden und daß die Elektroden so gestaltet sind, daß die Funkenfu$punkte im Bereich einer besonders starken Strömung liegen und daß die Zünd- sowie Überschlagsbedingungen an beiden Elektroden in einem kreis- oder kreisringförmigen, an allen Stellen gleichmäßig gut vorionisierten Gebiete rings um die Elektrodenachse herum die gleichen sind. In der Abbildung ist als Beispiel eine schematische Anordnung dargestellt, die den Gesichtspunkten der Erfindung entspricht. Der Hauptüberschlag des Funkens tritt zwischen der Stiftelektrode A und der mit einer zentral gelegenen Durchströmöffnung versehenen haubenförmigen Gegenelektrode B ein. Die Einleitung dieses Hauptüberschlages erfolgt durch einen Zündfunken, der zwischen der StiftelektrodeA und der ringförmigen Elektrode C eingeleitet wird. Zwischen A und C tritt eine Gasströmung hindurch, die den Zündüberschlagsfunken zur Hauptdurchschlagsstrecke hin treibt. Die Spannung zwischen A und B wird vor Auftreten des Zündfunkens so gewählt, daß sie dicht unter dem Überschlag liegt. A und C befinden sich hierbei auf dem gleichen Potential. Zur Zündung wird an A plötzlich eine positive Spannung gelegt, die einmal einen Überschlag zwischen A und C und das andere Mal eine hohe Feldstärke an dem Rand der Stiftelektrode A hervorruft. Der Überschlag zwischen A und C hat eine starke Vorionisierung der Hauptüberschlagsstrecke zur Folge: der Fußpunkt des Zündüberschlages auf der Stiftelektrode kann sich zugleich zum Fußpunkt des Vauptdurchschlagsfunken ausbilden. Dieser Hauptdurchschlagsfunke erfolgt zwischen der Stiftelektrode und dem abgerundeten Rand der Gaseinströmöffnung in der Hauptelektrode B, so daß der eine Fußpunkt der Funken sich im Gebiet D befindet. Eine zweite Gasströmung, die durch die Pfeile F_ angedeutet ist, sorgt dafür, daß dieser Rand D an allen Stellen des Umfanges - in gleicher Weise entionisiert und gekühlt wird. Es kommt besonders darauf an,' daß diese Gasströmung E von allen Seiten gleichmäßig nach der Achse hin zuströmt. Nur dadurch wird gewährleistet, daß die Überschlagsbedingungen an allen Stellen des Umfanges bei jedem neuen Funkenüberschlag die gleichen sind. Eine solche gleichmäßige Zuströmung kann beispielsweise erreicht werden durch einen Sammelraum F für das Kühlgas, aus dem durch verschieden dünne Kanäle G das Kühlgas zum Funkenraum hinströmt. Auch das zwischen A und C hindurchströmende Gas muß von allen Seiten gleichmäßig zur Stiftelektrode hinströmen. Auch dies kann durch mehrere enge Zuströmkanäle H, die auf den Umfang gleichmäßig verteilt sind, erreicht werden.
Die Stiftelektrode ist bei langem- Betrieb mit großer Leistung einem Abbrand unterworfen. Sie wird deshalb während des Betriebes vorschiebbar angeordnet. Sie kann ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise der Funkenstrecke bis zu einigen Millimetern aus der haubenfötmigen Elektrode C Hervorstehen.
Als Löschgas kann Luft verwendet werden. Die Luftströmung, kann auch spiralig durch Schrägstellung der Zuströmöffnungen gestaltet werden.
Die Starterelektrode 1 hat die Aufgabe, eine Vorionisierung der Zündstrecke zwischen A und C zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird auch diese Starterelektrode ringförmig ausgebildet, so daß sie auf dem gesamten Umfange der Stiftelektrode eine gleichmäßige Vorionisierung-erzeugen kann. Die Starterelektrode kann nach der 'Stiftelektrode hin als scharfkantiger Ring ausgebildet oder auch mit einzelnen Zähnen ausgerüstet sein.
Erfindungsgemäß wird der Abstand zwischen Starterelektrode 1 und Haubenelektrode C veränderlich gemacht, so daß die Starterelektrode jeweils auf den günstigsten Abstand eingestellt werden kann.
Der Wert der Erfindung geht noch aus folgender Überlegung, die durch Versuche voll bestätigt wurde, hervor: Es wird nie gelingen, die Zeitunterschiede zwischen Überschlag an der Sta.rterelektrode, Zündfunke zwischen A und C und Hauptfunke zwischen A und B völlig zum Verschwinden zu -bringen. Dies- ist auch nicht erforderlich. Notwendig ist jedoch, daß diese Zeitunterschiede bei jedem neuen Zündvorgang möglichst genau die gleichen bleiben. Dies läßt sich, wie durch viele Versuche bestätigt wurde, am besten mit der beschriebenen Anordnung erfüllen, bei der die Vorionisierungs-, die Zünd- und die Hauptüberschlagsbedingungen gleichmäßig um die Achse der Anordnung herum verteilt sind. Die Funken müssen Leim praktischen Betrieb gleichmäßig rings um die Stiftelektrode herum sowie auf dem Ring D spielen, nur dann ist ein Eetrieb bei großer Leistung denkbar.

Claims

PATEVTANSPRUCIIE: i. Impulsfunkenstrecke, die mit Stift-, Hauben- und Ringelelektroden und mit strömendem Gas arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Elektroden atialsvmnietrisclie Durchströmöffnungen für das Löschgas vorgesehen, sind und daß die Elektroden so gestaltet sind, daß die Funkenfußpunkte ini Bereich einer besonders starken Strömung liegen und daß die Zünd- sowie Überschlagsbedingungen an beiden Elektroden in einem kreis- oder kreisringförmigen, an allen Stellen gleichmäßig gut vorionisierten Gebiete rings uin die Elektrodenachse herum dieselben sind.
2. Funkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Gasströmungen vorhanden sind, von denen die eine zwischen der Stift- und der sie ringförmig umgebenden Schirmelektrode hindurch und die andere zunächst radial zu den Hauptfunken hin und dann durch eine düsenförmige zentrale üffnung in der Hauptelektrode B hindurch strömt.
3. Funkenstrecke nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftelektrode während des Betriebes verschiebbar angeordnet ist.
4. Funkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströinöfnungen derart schräg gestellt sind, daß die eine oder beide Gasströmungen spiralig erfolgen.
5. Funkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Starterelektrode vorgesehen ist.
6. Funkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Starterelektrode so ausgestaltet ist, daß der Funkenübergang zwischen ringförmig um die Stiftelektrode angeordneten Spitzenelektroden und der Stiftelektrode erfolgt.
7. Funkenstrecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Starterelektrode in ihrer Lage zur ringförmigen Zündelektrode veränderlich ist.