DE812808C - Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen im magnetischen oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen im magnetischen. oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld,- welches entweder mittels einer Feldspule oder mittels eines Kondensators erzeugt wird, die an eine Hochfrequenzstromquelle angeschlossen sind. Hochfrequenzmaschinen kommen als Stromquellen nur dann in Betracht, wenn die Frequenz im Mittelfrequenzbereich etwa zwischen zog bis i04 Hz liegt, denn elektrische Leistungen höherer Frequenz lassen sich in Maschinen nicht oder nicht mehr wirtschaftlich erzeugen. Hochfrequente Schwingungen von toSHz und noch höheren Periodenzahlen erzeugte man für Hochfrequenzheizeinrichtungen bisher entweder mittels Funkenstrecken oder in gittergesteuerten Elektronenröhren. Funkenstreckengeneratoren haben aber den Nachteil, daß sie ein breites Frequenzspektrum erzeugen und den Funkempfang in weitem Umkreise stören; außerdem sind sie ungeeignet zur Erzeugung von Kurz- oder Ultrakurzwellen größerer Leistung, wie sie für zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten der Hochfrequenzerhitzung benötigt werden. Röhrensender hingegen liefern wohl Schwingungen mit hohen Frequenzen und erheblicher Leistung, dafür arbeiten sie aber mit einem verhältnismäßig kleinen Wirkungsgrad und erfordern einen großen Geräteaufwand, so daB Anlagen dieser Art sowohl in der Herstellung als auch im Betriebe teuer sind.
• Gemäß der Erfindung wird in einer Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen im magnetischen oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld' als Hochfrequenzstromquelle eine als Pendelvervüelfacher arbeitende Sekundärelektronenentladungsstrecke vorgesehen. Unter einem PendelvervielfacheF, der auch als dynamischer oder schwingender Sekundärelektronenwervielfacher bezeichnet wird, versteht man eine elektrische Entladungseinrichtung, in welcher eine Elektronenströmung hin und her pendelt, die abwechselnd verschiedene sekundäremissionsfähige Elektroden oder verschiedene Stellen einer sekundäremissionsfähigen Elektrode trifft und dabei Sekundärelektronen auslöst. Die Frequenz der Elektronenschwingungen hängt von der Länge der Entladungsbahn und der Höhe der auf die Elektronen einwirkenden Beschleunigungsspannungen ab und läßt sich ohne weiteres in die Größenordnung von i o8 Hz bringen. Inder elektrischen Nachrichtentechnik konnte sich der Pendelvervielfadher als Schwingungserzeuger bisher nicht durchsetzen, weil er hinsichtlich der Frequenzkonstanthaltung und der Steuerbarkeit der Schwingungsleistung den dort zu erfüllenden Anforderungen nicht genügt. Bei der neuen Verwendung des Pendelvervielfachers gemäß der Erfindung kommt es jedoch gerade auf diese beiden Eigenschaften nicht an, da sich die dem Pendelvervielfacher eigentümlichen Schwankungen der Betriebsfrequenz bei der Erhitzung von Werkstoffen oder Werkstücken nicht störend bemerkbar machen und eine Modulation oder Tastung der Schwingungen nicht stattfindet. Hingegen erweist sich der Pendelvervielfacher in Verbindung mit Hochfrequenzheizgeräten als den bisher dort verwendeten Hochfrequenzerzeugern überlegen, da er Schwingungen kürzerer Wellenlänge und größerer Leistung zu liefern vermag als eine Funkenstrecke und zum Unterschied vom dieser mit einer eindeutigen Frequenz arbeitet. Im Vergleich mit einem mit gittergesteuerten Elektronenröhren ausgestatteten Röhrensender zeichnet sich der Pendelvervielfacher durch einen erheblich einfacheren Aufbau und eine u. a. durch den völligen oder teilweisen Wegfall des Heizleistungsverbrauchs bedingte bessere Wirtschaftlichkeit aus. Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung sind bei allen Anwendungsarten der Erhitzung mittels Hochfrequenz vorhanden,beispielsweise beim Glühen, Kochen oder Schmelzen organischer oder anorganischer Stoffe, bei der Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln oder von biolo-'gischen Geweben (Diathermie). Die Erfindung ist ferner nicht auf eine bestimmte Ausführungsform des Pendelvervielfachers beschränkt.
• In .der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt. Der Pendelvervielfacher besteht aus einem Vakuumgefäß i, welches zwei sekundäremissionsfähige Prallelektroden 2 und 3 und eine zwischen ihnen angeordnete ringförmige Beschleunigungselektrode 4 enthält. Die beiden Prallelektroden sind durch einen auf die Pendelfrequenz abgestimmten Resonanzkreis mit der Spule 5 und dem Kondensator 6 verbunden, während die Beschleunigungselektrode über eine Hochfrequenzdrossel 7 und die Beschleünigungsspannungsquelle 8 an den Mittelpunkt der Schwingkreisspule angeschlossen ist. Die Schwingleistung wird mittels der Kopplungsspule 9 dem Schwingungskreis entzogen und dem Erhitzungsgerät io zugeführt, das im Beispielsfalle eine Spule i i zur Erzeugung des hochfrequenten Feldes in dem zu erhitzenden Gegenstand enthält. Sowohl der Pendelvervielfacher als auch die Ausbildung des von diesem gespeisten Gerätes sind mannigfacher Abwandlungen fähig, indem z. B. der Pendelvervielfacher eine Hilfsglühkathode oder vorgeheizte Prall= elektrode oder an Stelle von zwei getrennten Prallelektroden eine einzige zusammenhängende und mit der Beschleunigungselektrode durch einen Schwingungskreis verbundene Prallelektrode enthält, oder indem die Schwingungsleistung anstatt zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in einer Kondensatoranordnung ausgenutzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen im magnetischen. oder elektrischen, hochfrequenten Wechselfeld, dadurch gekennzeichnet, daß als Hochfrequenzstromquelle eine als Pendelvervielfacher arbeitende Sekundärelektronenentladungsstrecke vorgesehen ist.