Anordnung zur Herstellung einer Schalt- oder Regelverbindung mit auf
hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeräten, beispielsweise
Elektronenstrahlgeräten Bei mit hohen Spannungen betriebenen Geräten, beispielsweise
Elektronenstrahlmikroskopen, müssen in auf hohem Potential liegenden elektrischen
Stromkreisen oftmals Schalt- oder Regelvorgänge durchgeführt werden. So wird beispielsweise
die Wehneltspannung beim Elektronenmikroskop in manchenFällen durch eineAnodenbatterie
geliefert. Ferner wird die Heizstromstärke der Glühkathoden mittels Widerstandes
geregelt. Zur Veränderung dieser Widerstände hat man bisher Hartgummiisolierstangen
verwendet, die in den an Hochspannung liegenden, die Regelwiderstände enthaltenden
Kasten hineinragen. Eine derartige direkte Betätigung von Schaltern oder Reglern
in auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen macht, insbesondere bei
Anwendung sehr hoher Spannungen von beispielsweise q.oo kV, Schwierigkeiten, weil
die Isolierstange unter Umständen sehr lang sein muß oder ein zusätzlicher Isolierwandler
zur Anwendung kommen muß.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Herstellung einer Schalt- oder Regelverbindung mit auf hohem Potential liegenden
elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeräten, beispiels-, weise Elektronenmikroskopen
od. dgl. Zur Durchführung solcher Schalt- oder Regelverbindung ist erfindungsgemäß
an der Steuerstelle eine nachMaßgabe des auszulösendenVorganges beheizteWärmequelle
und an der davon getrennten gesteuerten Stelle ein von der Wärmequelle beeinflußtes,
die Schalt- oder Regelvorgänge steuerndes Organ vorgesehen. Dem auf hohem Potential
liegenden elektrischen Stromkreis ist also ein wärmeempfindliches, die Schalt- oder
Regelvorgänge steuerndes Organ zugeordnet, mit dem ein galvanisch nicht mit dem
Hochspannungskreis verbundener Heizkörper zusammarbeitet, der seinerseits zur Auslösung
der Schalt- oder Regelvorgänge in seinem Heizstromkreis mit dem handbedienten Schalter
oder Regler hinsichtlich seiner Wärmeabgabe an das wärmeempfindliche Organ gesteuert
wird. Für die Steuerung von Schalt- oder Regelvorgängen in Hochspannungskreisen
ist dadurch eine besondere Isolierstange nun nicht mehr erforderlich. Die Schalt-
bzw. Regelvorrichtungen für den Heizkörper können somit leicht an. hierfür besonders
geeigneter Stelle am Hochspannungsgerät angeordnet werden. Für die Ausführung- der
Erfindung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. So kann man beispielsweise das
im Hochspannungsstromkreis liegende Schalt- oder Regelorgan von einem Bimetallstab
verstellen lassen, der seinerseits von dem Heizkörper angestrahlt wird. Besondere
Hilfsstromkreise zur Verstellung des im Hochspannungskreis liegenden Schalters oder
Reglers sind dann also nicht erforderlich. Handelt es sich um- die Durchführung
eines Regelvorganges, so kann man mit besonderem Vorteil als wärmeempfindliches
Organ einen im zu regelnden Stromkreis liegenden Widerstand anwenden, der bei Temperaturänderungen
seinen Widerstandswert ändert. Indem man bei einer solchen Anordnung dem Heizkörper
einen Regler zuordnet, durch den die Intensität der Wärmestrahlen, welche den Widerstand
treffen, willkürlich geändert werden kann, lassen sich so Regelvorgänge im Hochspannungsstromkreis
durchführen, ohne daß in diesem Stromkreis bewegliche Kontakte erforderlich sind.Arrangement for producing a switching or control connection with on
high-potential electrical circuits of high-voltage devices, for example
Electron beam devices For devices operated with high voltages, for example
Electron beam microscopes need to be at high electrical potential
Circuits often switching or control processes are carried out. For example
the Wehnelt voltage in the electron microscope in some cases by an anode battery
delivered. Furthermore, the heating current strength of the hot cathodes is determined by means of a resistor
regulated. Hard rubber insulating rods have hitherto been used to change these resistances
used, the high voltage contained in the variable resistors
Box protrude. Such direct actuation of switches or controls
in high-potential electrical circuits, especially in
Use of very high voltages of, for example, q.oo kV, difficulties because
the insulating rod may have to be very long or an additional isolating transformer
must be used.
The invention relates to an arrangement
for establishing a switching or control connection with a high potential
electrical circuits of high-voltage devices, for example electron microscopes
or the like. According to the invention, such switching or regulating connections are implemented
A heat source heated according to the process to be triggered at the control station
and at the controlled point that is controlled by the heat source,
the organ that controls the switching or regulation processes is provided. That at high potential
lying electrical circuit is therefore a heat-sensitive one, the switching or
Control processes controlling organ assigned, with which a galvanic not with the
High-voltage circuit connected radiator cooperates, which in turn triggers
the switching or control processes in its heating circuit with the manually operated switch
or controller with regard to its heat output to the heat-sensitive organ controlled
will. For the control of switching or regulation processes in high voltage circuits
a special insulating rod is no longer required. The switching
or control devices for the radiator can thus easily. especially for this
be arranged at a suitable point on the high-voltage device. For the execution of the
Invention there are various possibilities. For example, you can do that
Switching or regulating element in the high-voltage circuit of a bimetal rod
can be adjusted, which in turn is illuminated by the radiator. Special
Auxiliary circuits for adjusting the switch located in the high-voltage circuit or
Controllers are then not required. Is it about the implementation?
of a control process, it can be used with particular advantage as a heat-sensitive
Organ apply a resistance located in the circuit to be controlled, which reacts to changes in temperature
changes its resistance value. By placing the radiator in such an arrangement
assigns a regulator, through which the intensity of the heat rays, which the resistance
can be changed arbitrarily, this allows control processes in the high-voltage circuit
without the need for moving contacts in this circuit.
Für die zuletzt erwähnte Anwendungsform der Erfindung ist in der Fig.
i schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Mit i ist der Strahlerzeuger
eines Elektronenmikroskops bezeichnet. 2 ist die Kathode, 3 der Wehneltzylinder.
Mit q. ist die Anodenbatterie bezeichnet, an die zwei Widerstände 5 und 6 angeschlossen
sind. In der Mitte dieser beiden Widerstände ist der Wehneltzylinder angeschlossen.
Der Widerstand 6 besteht aus einem Material, das bei Temperaturschwankungen seinen
Widerstand verändert. In einiger Entfernung vom Widerstand 6 ist ein Heizstrahler
? montiert, der den Widerstand anzustrahlen gestattet. Die Heizwicklung des Strahlers
ist über einen regelbaren Widerstand 8 an eine Batterie 9 angeschlossen. Durch Regeln
am Widerstand 8 kann man somit die Intensität der Wärmestrahlen, welche den veränderlichen
Widerstand 6 treffen, verändern und damit die gewünschte Wehneltspannung einregeln.
Der Heizstrahler und der zugeordnete Stromkreis sind galvanisch nicht mit dem Hochspannungskreis
verbunden. Der Heizregelwiderstand 8 kann beispielsweise im Schaltkasten des Elektronenmikroskops
eingebaut werden, so daß eine sehr bequeme Bedienung möglich ist.For the last-mentioned form of application of the invention, FIG.
i schematically shows an embodiment. With i is the beam generator
of an electron microscope. 2 is the cathode, 3 is the Wehnelt cylinder.
With q. the anode battery is designated, connected to the two resistors 5 and 6
are. The Wehnelt cylinder is connected in the middle of these two resistors.
The resistor 6 is made of a material that can withstand temperature fluctuations
Resistance changed. At some distance from the resistor 6 is a radiant heater
? mounted, which allows the resistor to be illuminated. The heating coil of the radiator
is connected to a battery 9 via an adjustable resistor 8. By rules
at the resistor 8 you can thus see the intensity of the heat rays, which the variable
Meet resistance 6, change it and thus regulate the desired Wehnelt voltage.
The radiant heater and the associated circuit are not galvanically connected to the high-voltage circuit
tied together. The heating control resistor 8 can, for example, be in the control box of the electron microscope
be built in, so that a very convenient operation is possible.
Zwei mögliche Ausführungsformen für die Ausgestaltung des Wärmestrahlers
zeigen die Fig.2 und 3. Bei Fig.: werden die Strahlen einer Glühlampe i -i von etwa
500 Watt durch eine Linse 12 optisch auf den entfernt liegenden veränderlichen
Widerstand 6 konzentriert. Bei Fig. 3 werden die Strahlen der Glühlampe i i durch
einen Hohlreflektor 13 auf den in einiger Entfernung liegenden veränderlichen- Widerstand
6 konzentriert.Two possible embodiments for the configuration of the heat radiator show the Figure 2 and 3. In Fig .: the rays of a light bulb i -i of about 500 watts through a lens 12 are optically focused on the distance lying variable resistor. 6 In Fig. 3, the rays of the incandescent lamp ii are concentrated by a hollow reflector 13 on the variable resistor 6 located at some distance.
Als Widerstandsmaterial kann man beispielsweise Titandioxyd oder Kupferoxyd
oder Kupferoxydheizleiter verwenden, die bei Temperaturschwankungen von 2o bis 2oo°
C Widerstandsänderungen von etwa im Verhältnis io zu i aufweisen. Um die im Raum
auftretenden Luftströme, welche die jeweilige Erwärmung des veränderlichen Widerstandes
ungünstig beeinflussen könnten, unwirksam zu machen, kann man den .veränderlichen
Widerstand 6 in einem evakuierten Glasgefäß anordnen.Titanium dioxide or copper oxide, for example, can be used as resistance material
or use copper oxide heating elements, which with temperature fluctuations from 2o to 2oo °
C have changes in resistance of approximately the ratio io to i. To those in the room
occurring air currents, which the respective heating of the variable resistance
could have an unfavorable influence, to make it ineffective, one can change the
Arrange the resistor 6 in an evacuated glass vessel.
Fig. q. zeigt schematisch eine Anwendungsform der Erfindung, bei welcher
von einem Strahler 2 1 Wärmestrahlen auf einen Bimetallstab 22 fallen, der dazu
dient, eine Reihe von in einem Hochspannungsstromkreis liegenden elektrischen Schaltern
23 bis 25 zu betätigen. Die Schalter sind auf einer gemeinsamen Welle 26 angeordnet;
diese Welle trägt eine mit'Anschlägen versehene Platte 27, die mit dem Bimetallstab
zusammenarbeitet. Der Welle können auch noch einstellbare Anschläge 28 zugeordnet
sein, um die durch den Bimetallstab eingeleitete Verstellbewegung der Schalter in
ihren gewünschten Endlagen zu begrenzen.Fig. Q. shows schematically an embodiment of the invention in which
from a radiator 2 1 heat rays fall on a bimetallic rod 22, which to this
serves, a series of electrical switches located in a high-voltage circuit
23 to 25 to be operated. The switches are arranged on a common shaft 26;
this shaft carries a plate 27 which is provided with stops and which is connected to the bimetallic rod
cooperates. Adjustable stops 28 can also be assigned to the shaft
be to the adjustment movement of the switch initiated by the bimetal rod in
to limit their desired end positions.