DE1021086B

DE1021086B - Electric discharge device

Info

Publication number: DE1021086B
Application number: DEB40966A
Authority: DE
Inventors: Henry De Boyne Knight; Norman Robert Mccormich
Original assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Current assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Priority date: 1955-07-12
Filing date: 1956-07-07
Publication date: 1957-12-19
Also published as: FR1154759A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, daß in elektrischen Entladungsvorrichtungen mit Hochvakuum oder mit Gas- und/oder Dampffüllung Röntgenstrahlen erzeugt werden können, wenn die geladenen Teilchen bei der Beschleunigung in einem elektrischen Feld Energie aufnehmen und dann auf einem festen Körper auftreffen. It is known that in electrical discharge devices with high vacuum or with gas and / or vapor filling X-rays can be generated when the charged particles are at the Acceleration in an electric field absorbing energy and then striking a solid body.

Gasgefüllte Vorrichtungen, z. B. Thyratrons, die mit Wasserstoff von einem Druck einiger hundert Mikron Quecksilber gefüllt sind, verwenden in bekannter Weise eine Elektrodenanordnung, bei der die Anode in einer Kammer untergebracht ist. Die Kammer wird aus zwei quer liegenden Scheiben gebildet, von denen je eine auf jeder Seite der Anode liegt und die durch zylindrische Teile miteinander verbunden sind, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.Gas-filled devices, e.g. B. Thyratrons, which with hydrogen from a pressure of a few hundred Microns of mercury are filled, use an electrode arrangement in a known manner, in which the Anode is housed in a chamber. The chamber is made up of two transverse discs, one of which lies on each side of the anode and which are connected to one another by cylindrical parts are, as can be seen from FIG.

Weiterhin wird in bekannter Weise gemäß Fig. 1 eine Anode 1 durch eine Anodenzuleitung 2 gehalten und ist in einer Kammer untergebracht, die mit einem Steuerelement 4 aus einem Stück besteht. Die Röhre besitzt eine Kathode 3., deren Heizung nicht dargestellt ist. Die Kammer enthält eine obere Scheibe 5 und eine untere Scheibe 6, die teilweise durchlocht ist, damit eine Entladung durch die Löcher hindurchtreten kann; außerdem enthält die Kammer einen zylindrischen Teil 7, der im allgemeinen völlig oder teilweise aus einem gelochten Metallstück oder Drahtnetz besteht, damit die Gasfüllung in den Entladungsraum nahe an der Anode 1 eintreten kann. Eine Scheibe 8 kann unterhalb der unteren Scheibe 6 eingeschlossen sein, damit sich die gewünschten Kenngrößen der Steuerung ergeben. In der Figur ist die Scheibe 6 ungelocht, wenn man von ihrer Mitte einmal absieht. Im Betrieb sind die Kammerwände mit einer elektrischen Schaltung versehen, deren Spannung etwa der der Kathode oder des Gitters entspricht. Die Abmessungen der Kammer sind so gewählt, daß ein unerwünschter elektrischer Durchschlag ausgeschaltet ist, der infolge der Spannungsdifferenz zwischen Anode und Kathode bei der Herstellung oder beim Gebrauch der Röhre denkbar wäre.Furthermore, according to FIG. 1, an anode 1 is held in a known manner by an anode lead 2 and is accommodated in a chamber which consists of a control element 4 in one piece. The tube has a cathode 3, the heater of which is not shown is. The chamber contains an upper disc 5 and a lower disc 6, which is partially perforated, to allow a discharge to pass through the holes; the chamber also contains one cylindrical part 7, which is generally wholly or partly made of a perforated piece of metal or wire mesh exists so that the gas filling can enter the discharge space close to the anode 1. One Disc 8 can be included below the lower disc 6, so that the desired parameters the control. In the figure, the disc 6 is unperforated if you look from its center once disregards. In operation, the chamber walls are provided with an electrical circuit, the voltage of which is approximately which corresponds to the cathode or the grid. The dimensions of the chamber are chosen so that a unwanted electrical breakdown is eliminated due to the voltage difference between Anode and cathode in the manufacture or use of the tube would be conceivable.

Wie man herausgefunden hat, stammen die beim Betrieb der Röhre aus der Hülle austretenden Röntgenstrahlen hauptsächlich aus der Kammer, die die Anode umschließt; man nimmt an, daß sie entstehen, wenn Elektronen mit der erforderlichen Energie auf der Anode auftreffen. Wenn die zylindrische Wand der die Anode umschließenden Kammer aus einem gelochten Metallstück oder Drahtnetz hergestellt ist, dann lassen die Löcher, die eine ungehinderte Bewegung des Gases gestatten sollen, ebenfalls die Röntgenstrahlen ungehindert hindurchgehen.It has been found that the x-rays that emerge from the envelope when the tube is in operation come from it mainly from the chamber enclosing the anode; it is assumed that they arise when electrons hit the anode with the required energy. When the cylindrical wall the chamber surrounding the anode is made of a perforated piece of metal or wire mesh, then the holes, which are supposed to allow the gas to move freely, also let the X-rays go through unhindered.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, liegt gemäß der Erfindung eine Abschirmung zwischen der Steuer-Elektrische EntladungsvorrichtungIn order to avoid this disadvantage, according to the invention, there is a shield between the control electrical system Discharge device

Anmelder:Applicant:

The British Thomson-Houston Company-Limited, LondonThe British Thomson-Houston Company-Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7Representative: Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
Frankfurt / M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 12. Juli 1955Claimed priority:
Great Britain 12 July 1955

Henry De Boyne Knight
und Norman Robert McCormich,Henry De Boyne Knight
and Norman Robert McCormich,

Rugby (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt wordenRugby (Great Britain),
have been named as inventors

elektrode und der Hüllenwand in der Nähe der Anode, damit eine derartige, aus dem Kammerinnern kommende und aus der Hülle austretende Strahlung abgefangen wird. Wenn die Steuerelektrode in der Nähe der Anode aus einem durchlochten Material hergestellt ist, kann die Abschirmung aus einem ungelochten Zylinder bestehen. Der Weg, den das Gas aus dem Kammerinnern nach außen durchläuft, wird indessen zwischen zwei oder.mehr Teilen gebildet, die sich so weit überlappen, wie es den direkten Weg der Strahlung betrifft; infolgedessen ist diese Abschirmung durch die Ausbildung der Steuerelektrode gegeben.electrode and the shell wall in the vicinity of the anode, so that such, coming from the interior of the chamber and intercepting radiation emerging from the envelope. When the control electrode is nearby the anode is made of a perforated material, the shielding can be made of an unperforated material Cylinders exist. The path that the gas travels from the inside of the chamber to the outside, however, becomes formed between two or more parts which overlap each other as much as the direct path of the radiation regards; as a result, this shielding is provided by the design of the control electrode.

In der Zeichnung sind in Fig. 2 bis 7 verschiedene Arten von Abschirmungen dargestellt, die gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem allgemeinen Aufbau nach Fig. 1 verwendet werden können.In the drawing, different types of shields are shown in Fig. 2 to 7, which according to the Invention can be used in conjunction with a general structure as shown in FIG.

In Fig. 2 ist ein Metallblech 9 von im wesentlichen hohlzylindrischer Form so eingesetzt, daß es einen Abstand von dem Teil 7 hat und einen Schirm bildet,In Fig. 2, a metal sheet 9 of a substantially hollow cylindrical shape is used so that there is a At a distance from part 7 and forms a screen,

709 810/261709 810/261

der den Durchtritt von Röntgenstrahlen teilweise oder vollständig abdeckt, während das Gas, welches die Wandung 7 durchsetzt, durch ringförmige Schlitze 10 zwischen den Teilen 7 und 9 hindurchtreten kann.which partially or completely covers the passage of X-rays, while the gas which the Wall 7 penetrated, through annular slots 10 between the parts 7 and 9 can pass.

In Fig. 3 ist der Teil 7 fortgelassen worden, und eine Abschirmung 11 (die der Abschirmung 9 ähnelt) ist etwas langer ausgeführt, so daß sie über die Ränder der Platten 5 und 6 hinausragt und ringförmige Spalte 12 bildet, durch welche das Gas hindurchtreten kann.In Fig. 3 the part 7 has been omitted, and a shield 11 (which is similar to the shield 9) is made a little longer so that it protrudes over the edges of the plates 5 and 6 and is annular Forms column 12 through which the gas can pass.

In Fig. 4 ist der Teil 7 durch zwei zylindrische Teile 13 und 14 ersetzt worden, die axialen Abstand voneinander haben, so daß ein Spalt 15 entsteht, der in radialer Richtung durch einen zylindrischen Teil 16 abgeschirmt ist, der seinerseits einen Abstand aufweist, *5 so daß ringförmige Spalte 17 frei gelassen werden.In Fig. 4 the part 7 has been replaced by two cylindrical parts 13 and 14, the axial distance have from each other, so that a gap 15 is formed, which in the radial direction by a cylindrical part 16 is shielded, which in turn has a distance, * 5 so that annular gaps 17 are left free.

In Fig. 5 ist der Teil 7 durch zwei zylindrische Teile 18 und 19 ersetzt worden, die verschiedenen Durchmesser haben, so daß ein ringförmiger Spalt 20 frei bleibt.In Fig. 5 the part 7 has been replaced by two cylindrical parts 18 and 19, the different ones Have diameter, so that an annular gap 20 remains free.

In Fig. 6 ist der Teil 7 durch einen zylindrischen Teil 21 ersetzt, dessen Durchmesser am oberen und unteren Ende verringert ist. Dieser Teil kann z. B. als Hohlzylinder ausgebildet sein, der auf beiden Seiten konisch endet, oder er kann auch die Form eines Abschnittes einer Kugelschale oder eine ähnliche geeignete Gestalt aufweisen. Er arbeitet mit Teilen 22 und 23 zusammen, die den Teilen 5 und 6 der Fig. 1 entsprechen und die an ihren Enden eine ähnliche Gestalt haben wie der Teil 21, jedoch solche Abmessungen aufweisen, daß zwischen diesen Teilen Spalte 24 frei bleiben, die eine axiale Komponente haben, wobei die Anordnung so geschaffen ist, daß die Teile 22 und 23 den Teil 21 in radialer Richtung von Punkten der Anodenfläche ausgehend überlappen.In Fig. 6, the part 7 is replaced by a cylindrical part 21, the diameter of which at the top and lower end is decreased. This part can e.g. B. be designed as a hollow cylinder on both Sides ends conically, or it can also take the form of a section of a spherical shell or the like have a suitable shape. It works together with parts 22 and 23 which correspond to parts 5 and 6 of FIG correspond and which have a similar shape at their ends as the part 21, but such dimensions have that gap 24 remain free between these parts, which is an axial component have, the arrangement being so created that the parts 22 and 23 the part 21 in the radial direction overlap starting from points on the anode surface.

In einigen Darstellungen sind zwei Ringspalte zwischen den Teilen vorgesehen; es liegt aber auch im Bereich der Erfindung, nur einen derartigen Spalt anzuordnen. Der Teil 16 kann z. B. nach Fig. 4 mit dem Teil 14 aus einem Stück bestehen, so daß nur ein ringförmiger Spalt 17 übrigbleibt; die Anordnung würde dann ähnlich arbeiten wie die der Fig. 5. Die Abschirmungen sind im allgemeinen als zylindrische Teile dargestellt; sie können jedoch auch nach Bedarf andere Formen aufweisen und z.B. kegelstumpf förmig ausgebildet sein.In some representations, two annular gaps are provided between the parts; but it is also in the Area of the invention to arrange only such a gap. The part 16 can, for. B. according to Fig. 4 with the part 14 consist of one piece, so that only an annular gap 17 remains; the order would then operate similarly to that of Fig. 5. The shields are generally cylindrical Parts shown; however, they can also have other shapes, such as truncated cones, as required be trained.

Die Abmessungen der Schirme, öffnungen und Spalte werden durch die Forderung bestimmt, daß das elektrische Feld im wesentlichen auf die Kammer beschränkt sein soll, um die geladenen Teilchen im Innern der Kammer zu halten; das Gas soll frei ohne zu großen Diffusionswiderstand hindurchtreten können; eine Röntgenstrahlung soll soweit wie möglich verhindert werden. Bei einzelnen Ausführungen kann es erwünscht sein, noch weitere Metallabschirmungen außer den dargestellten hinzuzufügen.The dimensions of the screens, openings and gaps are determined by the requirement that the electric field should be essentially limited to the chamber in order to keep the charged particles in the chamber Hold inside the chamber; the gas should be able to pass freely without too great a diffusion resistance; X-rays should be prevented as far as possible. With individual versions can it may be desirable to add other metal shields in addition to those shown.

Die in den Beispielen dargestellten Abschirmungen können elektrisch mit den Teilen 5 und 6 der Fig. 1 verbunden sein, oder sie können auch nach Wunsch voneinander isoliert sein.The shields shown in the examples can be electrically connected to parts 5 and 6 of FIG. 1 connected, or they can also be isolated from one another as desired.

Es ist auch nicht immer notwendig, daß die Öffnungen kontinuierlich sind. In Fig. 3 kann z. B. der Teil 11 mit den Teilen 5 und/oder 6 mit Hilfe von Verbindungsteilen mechanisch verbunden sein, die die Spalte 12 teilweise versperren. In Fig. 4 kann der Raum 15 zwischen den zylindrischen Teilen 13 und 14 durch einen oder mehrere Schlitze gebildet werden, die nicht um den vollen Umfang herumgehen und in einem einheitlichen zylindrischen Körper angeordnet sind.It is also not always necessary that the openings be continuous. In Fig. 3, for. B. the Part 11 be mechanically connected to the parts 5 and / or 6 by means of connecting parts that the Partially block column 12. In FIG. 4, the space 15 between the cylindrical parts 13 and 14 be formed by one or more slots that do not go around the full circumference and into are arranged in a unitary cylindrical body.

Eine weitere mögliche Abänderung ist aus Fig. 5 ersichtlich, wobei der Teil 18 gelocht oder mit Schlitzen versehen sein kann, um den Widerstand beim Gasdurchtritt zu verringern, wobei diese öffnungen jedoch die Abschirmung der Röntgenstrahlen verschlechtern. Another possible modification can be seen in FIG. 5, the part 18 being perforated or with slots can be provided in order to reduce the resistance during gas passage, these openings however, the shielding of the X-rays deteriorate.

In Fig. 7 ist eine abweichende Anordnung dargestellt, bei der die Überlappung der koaxial angeordneten Schirmelektroden in Umfangsrichtung und nicht in Längsrichtung verläuft wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen. Bei der Konstruktion nach Fig. 7 wird die Abschirmung durch eine zylindrische Elektrode 25 gebildet, welche den gelochten Teil 7 der Steuerelektrode 4 umgibt, und ist selbst mit gelochten Teilen 26;, 26' versehen, durch welche das ionisierbare Medium hindurchtreten kann, um die Anode durch den gelochten Teil 7 der Steuerelektrode zu erreichen. Um zu verhindern, daß eine von der Anode ausgehende durchdringende Strahlung die Wandung der Hülle 21 trifft, umgeben Segmente 27 eines koaxial zu dem Teil 25 liegenden zylindrischen Teiles von größerem Durchmesser die gelochten Abschnitte 26 und greifen in Umfangsrichtung über die Ränder der nicht gelochten Teile der Abschirmelektrode 25. Die Zahl der gelochten Teile 26 kann größer sein als die in der Zeichnung dargestellte, wobei eine entsprechende Anzahl von Segmenten 27 als Abschirmung dient.In Fig. 7 a different arrangement is shown in which the overlap of the coaxially arranged Shield electrodes run in the circumferential direction and not in the longitudinal direction as in the previous one described versions. In the construction according to Fig. 7, the shield is by a cylindrical Electrode 25 is formed, which surrounds the perforated part 7 of the control electrode 4, and is itself with perforated parts 26 ;, 26 ', through which the ionizable medium can pass to the anode through the perforated part 7 of the control electrode to reach. In order to prevent penetrating radiation emanating from the anode that the Wall of the shell 21 meets, surround segments 27 of a lying coaxially to the part 25 cylindrical Part of a larger diameter, the perforated sections 26 and engage in the circumferential direction over the Edges of the non-perforated parts of the shielding electrode 25. The number of perforated parts 26 can be greater than that shown in the drawing, with a corresponding number of segments 27 as a shield serves.

Die Anordnung der Abschirmungen in der Bahn der Röntgenstrahlen kann eine visuelle Beobachtung der Entladung verhindern. Es liegt im Bereich der Erfindung, in der Abschirmung ein oder mehrere Löcher zu diesem Zweck frei zu lassen.The arrangement of the shields in the path of the X-rays allows visual observation prevent discharge. It is within the scope of the invention to include one or more of the shields To leave holes free for this purpose.

Claims

Claim ε-1. Electrical discharge device with a closed shell, the cathode and anode contains, between which there is a certain voltage during operation, causing electrons with a at such a speed that penetrating radiation is generated there, and which has a control electrode surrounding the discharge path between cathode and anode, which is designed in the vicinity of the anode in such a way that it is an ionizable, present in the shell Medium can flow through from the space outside the control electrode to the anode and as a result also the penetrating generated at the anode during operation of the device Allows radiation to pass in the direction of the envelope wall, characterized in that a screen is placed between the control electrode and the shell wall near the anode, so that the radiation is intercepted and its escape to the outside of the envelope is avoided.

2. Electrical discharge device according to claim 1, characterized in that the shield consists of at least two coaxial shield parts with different diameters, the edges of which overlap.

3. Electrical discharge device according to claim 1, characterized in that the control electrode consists of two coaxial parts of different diameters, the edges of which overlap, so that in this way an annular opening is formed in the vicinity of the anode through which the ionizable medium comes close to the anode, with the overlap the edges of the coaxial parts serve to the

the anode generated by the electron impact to prevent penetrating radiation from this reaches the casing wall during operation of the device.

4. Electrical discharge device according to claim 1, characterized in that the shield the perforated part of the control electrode

outside, through which the ionizable medium can pass.

Documents considered: French Patent Nos. 1 018 778, 274;
U.S. Patent No. 2,572,881.

1 sheet of drawings