Anlage mit einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten Gasentladungsröhre. Gasentladungsröhren werden bekanntlich häufig durch Anwendung von Kunstgriffen gezündet.
So wird zum Beispiel parallel zu der zu zündenden Gasentladungsröhre eine kleine Entladungsröhre mit negativer Glimm entladung geschaltet und diese Glimmentla- dungsröhre wird derart bemessen, dass ihre Zündspannung unterhalb der Speisespannung liegt, während ihre Betriebsspannung höher als die Betriebsspannung der Hauptentla- dungsröhre ist.
Beim Anlegen der Speise spannung zündet die Glimmentladungsröhre, wobei der Glimmentladungsstrom in einer in Reihe mit den beiden Röhren geschalteten Selbstinduktion einen Spannungsstoss hervor ruft, der die Zündung der Hauptentladungs- röhre bewirkt.
Obwohl damit in vielen Fäl len gute Ergebnisse erzielt werden, ergibt sich doch, dass der von der Glimmentladungs- röhre erzeugte Spannungsstoss in vielen an dern Fällen 'für die Zündung der Hauptent- ladungsröhre nicht ausreicht.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die zu zündende Entladungsröhre mit Hilfe eines Schalters kurzzuschliessen. Beim Öffnen die ses gurzschlussschalters tritt in der in Reihe mit der Entladungsröhre geschalteten Selbst induktion ein starker Spannungsstoss auf. Zur Vermeidung des mit der Handbedienung dieses Schalters einhergehenden Nachteils wurde bereits vorgeschlagen, diesen Schalter, z. B. durch Verwendung eines Bimetalles als selbsttätig arbeitenden Schalter einzurichten.
Ein Nachteil dieser Anlagen bleibt jedoch das Vorhandensein von beweglichen Teilen, die dem Verschleiss unterworfen sind und eine Quelle von Störungen bilden können. Diese Schalter verbrauchen ausserdem auch während des normalen Betriebes der Ent ladungsröhre eine gewisse Energiemenge.
Die Erfindung hat den Zweck, eine An lage zu schaffen, bei der solche obengenann ten Schalter mit beweglichen Teilen vermieden sind und trotzdem .sehr starke Spannungsstösse zur Zündung der Gasentladungsröhre erzeugt werden können, während ausserdem der Zündmechanismus keine Energie mehr ver braucht, nachdem er seine Aufgabe erfüllt hat.
Die zu zündende Entladungsröhre (die als Hauptentladungsröhre bezeichnet wird) ist auf bekannte Weise mit mindestens einer Glühelektrode versehen und in Reihe mit einer Selbstinduktion geschaltet.
Die erfindungsgemässe Anlage kennzeich net sich dadurch, dass parallel zu der Haupt entladungsröhre nebst einem Teil der Selbst induktion, der mit dem andern Teil der Selbstinduktion magnetisch gekoppelt ist, eine Hilfsgasentladungsröhre geschaltet ist, in der nach ihrer Zündung eine selbständige Bogenentladung auftritt. Diese Hilfsentla- dungsröhre ist derart gebaut, dass ihre Zünd spannung der vor der Zündung der Haupt entladungsröhre den Elektroden der Hilfs- entladungsröhre zugefiibrten Spannung höch stens gleich ist.
Bei der Einschaltung der Anlage zündet die Hilfsentladungsröhre also ohne weiteres. Diese Hilfsentladungsröhre ist weiter derart eingerichtet, dass die Span nung, die bei normalem Betrieb der Haupt- entIadungsröhre zwischen den Enden des jenigen Teils des Stromkreises der Maaptent- ladungsröhre, der parallel zu der Hilfsent- ladungsröhre geschaltet ist, auftritt, nicht. ausreicht, um die Entladung in der Hilfs- entla.dungsröhre beständig zu halten.
Es kann zu diesem Zweck im allgemeinen die Wärmekapazität der Elektroden der Hilfs- entladungsröhre gross gemacht werden. Diese Elektroden werden zweckmässig aus einem Material mit grossem @Värmeleitl:mgsvermö- ' gen hergestellt.
Um die. Zündspannung auf einem niedrigen Wert zu behalten und das Entstehen einer Bogenentladung zu e rleich- tern, kann die Oberfläche dieser Elektroden, wenigstens teilweise, mit einem Stoff von niedrigem Elektronena.ustrittsvermögen über zogen werden.
Unter Gasentladungsröhren sind hier nicht nur mit einem oder mehreren (,rasen, sondern auch mit Dampf oder mit einem Gemisch von Gas und Dampf gefüllte Ent ladungsröhren zu verstehen.
Die Zündung der Hauptentla.dungsröhre kann durch eine: derartige Einrichtung der Anlage erleichteri, werden, dass die Elektro den dieser Röhre vor der Zündung der letz teren erhitzt werden. Es ist zu diesem Zweck: vorteilhaft, die Heizkörper dieser Elektroden an einige Windungen der in Reihe mit der Hauptentladungsröhre geschalteten Selbst induktion anzuschliessen. Findet bei der In betriebsetzung der Anlage in der Hilfsent- ladungsröhre eine Entladung statt, so werden auch in diesen Windungen Spannungen in duziert, die durch die.
Heizkörper der Glüh- elektroden Ströme. fliessen lassen. Die in Reihe mit der.Hauptentladungsröhre geschal tete Selbstinduktion kann gegebenenfalls einen Teil eines Transformators, aus dem die Entladungsröhre ge.:p eist wird, eines soge- nannten Streutransformators bilden.
Die Zeichnung veranschaulicht drei Aus führungsbeispiele einer Anlage gemäss der Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet 1. eine zum Aus senden von Strahlen dienende, langgestreckte Entladungsröhre, die zwei Glühelektroden <B>22</B> und 3 aufweist, die mit Material von hohem Emissionsvermögen, z. B. Bariumoxyd, ver sehen sind. Diese Elektroden werden aus schliesslich durch die Entladung auf eine hohe Temperatur erhitzt. Die Entladungs röhre enthält Edelgas, z. B. Argon, unter einem Druck von 5 mm Quecksilbersäule und ausserdem eine geringe Menge Quecksil ber. Beim normalen Betrieb findet. in der Edelgasquecksilberdampffiillung eine posi tive Säulenentladung statt.
In einem be stimmten Fall betrug der innere Durchmes ser der Röhre 311 mm und der Abstand zwi schen den Elektroden 100 cm.
.Die Entladungsröhre 1 wird über einen Schalter 4 aus der Wechselstromquelle 5 ge speist, die im vorliegenden Fall aus einem Wechselstromnetz von 220 V und 50 Perio den besteht. In Reihe mit der Entladungs röhre 1 ist eine Drosselspule geschaltet, die aus zwei Teilen 6 und i besteht, die auf einem gemeinsamen magnetischen Kern 8 an gebracht sind und mithin stark miteinander gekoppelt sind. Zur Vermeidung von Radio- Störungen sind die Drosselspulenteile 6 und 7 auf beiden Seiten der Röhre 1 geschaltet.
Parallel zu der Hauptentladungsröhre 1 und dem Drosselspulenteil 7 ist die Hilfsentla- dungsröhre 9 geschaltet, die auf die für Ent ladungsröhren zur Ableitung von Überspan nungen bekannte Weise eingerichtet ist. Diese Hilfsentladungsröhre 9 weist nämlich zwei in kurzem Abstand voneinander ange ordnete Elektroden 10 und 11 auf, die aus kleinen Zylindern bestehen, die aus Alumi nium mit einem Zusatz von 5 % Magnesium hergestellt sind und ein verhältnismässig grosses Volumen besitzen.
Die Länge und der Durchmesser dieser Elektroden können zum Beispiel 6 bezw. 5 mm betragen und ihr ge genseitiger Abstand kann 2 mm sein. Die Röhre 9 enthält eine Argonfüllung mit einem Druck von zum Beispiel 50 mm Quecksilber säule.
Bei einer andern geeigneten Bauart der Hilfsentladungsröhre sind auf einer Quetsch stelle normaler Ausgestaltung zwei Kupfer zylinder von einer Länge von zum Beispiel 25 mm und einem Durchmesser von 3 mm parallel zueinander und in kurzem Abstand, z. B. von 2 mm, voneinander angeordnet. Es ist vorteilhaft, die von der Quetschstelle ab gekehrten Enden der Zylinder mit Schrau bengewinde zu versehen und diese Enden mit Barium zu überziehen, das aus Bariumazyd entwickelt werden kann.
Wird die Röhre 9 in Reihe mit dem Drosselspulenteil 6 an die Speisequelle 5 an geschlossen, so. entsteht in der Entladungs röhre 9 eine selbständige Bogenentladung, das heisst es bildet sich zunächst zwischen den Elektroden 10 und 11 eine Glimmentla- dung, welche die Elektroden teilweise auf hohe Temperatur erhitzt und bald in eine Bogenentladung übergeht.
Es ergibt sich, dass, wenn in der dargestellten Anlage durch das Schliessen des Schalters 4 die Speisespan nung angelegt wird, die Hilfsentladungsröhre 9 in Tätigkeit tritt und an den Elektroden der Hauptentladungsröhre 1 ein. hoher Span nungsstoss entsteht, der die Zündung dieser Röhre bewirkt. Nach der Zündung dieser Röhre erlischt die Entladungsröhre 9, so dass beim normalen Betrieb die Röhre 9 nicht von Strom durchflossen wird. Diese Zündung der Hauptentladungsröhre 1 wird also mit einem Zündungsmechanismus erzielt, der keine be weglichen Kontakte aufweist, keiner beson deren Bedienung bedarf und nach der Erfül lung seiner Aufgabe keine Energie ver braucht.
Die Wirkung dieser Anlage dürfte sich auf folgende Weise erklären lassen. Nach dem Schliessen des Schalters 4 entsteht in der Hilfsentladungsröhre 9 eine Glimmentladung, die kurz nachher in eine Bogenentladung übergeht, womit eine starke Vergrösserung des Stromes einhergeht. Diese Zunahme des auch den Drosselspulenteil 6 durchfliessenden Stro mes induziert im Drosselspulenteil 7 einen kräftigen Spannungsstoss, der die Entladungs röhre 1 zündet.
Nachdem die Glühelektroden 2 und 3 der Hauptentladungsröhre 1 eine hohe Temperatur angenommen haben und die Entladung in der Röhre 1 ihren normalen Betriebszustand erreicht hat, ist die Span nung zwischen den Punkten 12 und 13 nicht ausreichend, um die Entladung in der Hilfs- entladungsröhre 9 beständig zu halten, da der Strom jetzt die Röhre 1 leichter durchfliesst als die Hilfsröhre 9.
Wird das Verhältnis zwischen dem Dros- selspulenteil 6 und dem Teil 7 kleiner ge macht, so wird der im-Teil 7 induzierte Span nungsstoss grösser. Dieses Verhältnis lässt sich jedoch nicht auf einen beliebig kleinen Wert herabsetzen, da sonst der die Hilfsent- ladungsröhre 9 durchfliessende Strom zu gross werden würde, was zu Übelständen Anlass geben kann und zum Beispiel auch dahin führen könnte,
dass die Entladung in der Hilfsentladungsröhre 9 nach der Zündung der Hauptentladungsröhre 1 nicht mehr auf hören würde. Der die Röhre 9 durchflie ssende Strom kann gegebenenfalls dadurch beschränkt werden, dass zwischen dem Punkt 1;2 oder 13 und der Röhre 9 ein Widerstand eingeschaltet wird. In konkreten Fällen lässt sich das günstige Verhältnis der Drosselspu- lenteile 6 und 7 leicht durch eitrige Versuche bestimmen.
Das in Fig. 2 dargestellte Beispiel der Anlage unterscheidet sich von dein in Fig. 1 dargestellten dadurch, dass die Enden der Glühelektroden 2 bezw. 3 der Ilauptent:la- dungsröhre 1 an einige Windungen 14 bezw. 15 der Drosselspulenteile 6 und 7 angeschlos sen sind.
Werden die Hilfsentladungsröhre 9, sowie der Drosselspulenteil 6 von Strom durchflossen, so werden in den Windungen 14 und 15 Spannungen induziert, die Heiz- ströme durch die Elektroden 2 und 3 fliessen lassen, wodurch diese bereits vor der Zün dung erhitzt werden, was die Zündung der Entladungsröhre 1 erleichtert und die Zün dung einer grösseren Röhrenlänge mit der zur Verfügung stehenden Spannung ermöglicht.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel der Anlage ist die Entladungsröhre 1 an einen Spartransformator angeschlossen, der derart eingerichtet ist, dass er eine grosse magnetische Streuung besitzt, das heisst einen Sparstreutransformator bildet. Die über den Schalter 4 an das Netz 5 angeschlossene Transformatorwicklung ist mit 16 bezeich net. Der Transformator eist zwei Windun gen 17 und 18 auf, die auf bekannte Weise auf einen andern Schenkel des Transforma- torkernes aufgewickelt sind als die Wicklung 1.6, und zwischen den beiden Schenkeln ist ein magnetischer Nebenschluss vorgesehen.
Die Wicklung 16 ist weiter mit den Wick lungen 19 und 20 gekoppelt, die den Reiz strom für die Glühelektroden 2 und 3 lie fern. Die Hilfsentladungsröhre 9 ist zwi schen den Punkten 21. und 22 angeschlossen.