DE1144844B

DE1144844B - Glow discharge indicator lamp operated with intermittent anode voltage

Info

Publication number: DE1144844B
Application number: DEN18756A
Authority: DE
Inventors: Theodor Peter Johannes Botden; Simon Mari Frouws
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1959-08-14
Filing date: 1960-08-10
Publication date: 1963-03-07

Description

Mit intermittierender Anodenspannung betriebene Glimmentladungs-Indikatorlampe Die Erfindung bezieht sich auf eine mit intermittierender Anodenspannung betriebene Glimmentladungs-Indikatorlampe, in der die örtlich begrenzte Entladung intermittierend brennt und jeweils unter dem Einfluß einer Hilfsanode, die gegenüber der Anode eine kleine positive Spannung aufweist, in der Nähe dieser Hilfsanode zündet. Derartige Lampen, bei denen die Entladung bei genügend hoher Spannung an der Hilfsanode in der Nähe dieser Hilfsanode und beim Fehlen dieser Spannung an einer anderen Stelle brennt, sind bekannt.With intermittent anode voltage-operated glow discharge indicator lamp The invention relates to a run with intermittent anode voltage glow discharge indicator lamp, in which the localized discharge burns intermittently and in each case under the influence of an auxiliary anode relative to the anode has a small positive voltage, close this auxiliary anode ignites. Such lamps, in which the discharge burns at a sufficiently high voltage at the auxiliary anode in the vicinity of this auxiliary anode and in the absence of this voltage at another point, are known.

Es ist auch bereits eine Glimmentladungs-Indikatorlampe vorgeschlagen worden, in der mehrere Hilfsanoden derart bei der Hauptkathode angebracht sind, daß beim Anlegen der Anodenspannung die Glimmentladung gezündet wird und bei derjenigen Hilfsanode brennen bleibt, welche eine niedrige positive Spannung gegenüber den Anoden aufweist.A glow discharge indicator lamp has also been proposed in which several auxiliary anodes are attached to the main cathode in this way, that when the anode voltage is applied, the glow discharge is ignited and with that The auxiliary anode remains burning, which has a low positive voltage compared to the Has anodes.

In einer mit intermittierender Anodenspannung be- triebenen Glimmentladungs-Indikatorlampe, in der die örtlich begrenzte Entladung intermittierend brennt und jeweils unter dem Einfluß einer Hilfsanode, die gegenüber der Anode eine kleine positive Spannung aufweist, in der Nähe dieser Hilfsanode zündet, besteht gemäß der Erfindung die Kathode aus mehreren parallel geschalteten Teilen in Form von Ziffern, die, in parallelen Ebeneti hintereinanderliegend, zwischen gitterförmigen, miteinander verbundenen Anoden angeordnet sind,* und ist in der -Nähe von jeder Ziffer eine Hilfsanode angebracht, die beim Anlegen einer gegenüber den Hauptanoden positiven Spannung die Entladung in Richtung der ihr zugehörigen Ziffer zündet.In an intermittent anode voltage loading exaggerated glow discharge indicator lamp, in which the localized discharge burns intermittently and ignites respectively under the influence of an auxiliary anode, which has a small positive voltage relative to the anode in the vicinity of said auxiliary anode, the invention is in accordance with the Cathode made up of several parallel-connected parts in the form of digits, which are arranged one behind the other in parallel planes between grid-shaped, interconnected anodes, * and an auxiliary anode is attached near each digit, which when a voltage is applied that is positive compared to the main anodes the discharge ignites in the direction of the corresponding digit.

Mit der Lampe nach der Erfindung ist erreicht, daß, wenn die Hilfsanoden über einen hinreichend großen Widerstand angeschaltet sind, die Lage z. B. -einer Transistorzählschaltung in Form einer aufleuchtenden Ziffer auf Kosten von nur sehr wenig Energie angezeigt werden kann. Die Ströme zu den Hilfs--anoden brauchen nur in der Größenordnung von einigen Mikroampere zu liegen und es genügt ein Potentialunterschied von z. B. 10 bis 12 V zwischen der Hauptanode und der Hilfsanode. Vorzugsweise werden die Hilfsanoden aus einer kleinen Anzahl dünner paralleler Drähte gebildet, die parallel zu den in an sich bekannter Weise aus parallelen Drähten bestehenden Hilfsanoden verlaufen.With the lamp according to the invention it is achieved that when the auxiliary anodes are switched on via a sufficiently large resistor, the location z. B. -a transistor counting circuit can be displayed in the form of a flashing digit at the expense of very little energy. The currents to the auxiliary anodes only need to be of the order of a few microamps and a potential difference of z. B. 10 to 12 V between the main anode and the auxiliary anode. The auxiliary anodes are preferably formed from a small number of thin parallel wires which run parallel to the auxiliary anodes, which are made up of parallel wires in a manner known per se.

Um zu erreichen, daß die Entladung auf der anzuzeigenden Ziffer brennen bleibt und bei Änderung auf die andere, Ziffer übergeht, muß eine intermittierende Anodenspannung angelegt werden. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, nämlich mit einer einphasen- oder zweiphasengleichgerichteten Wechselspannung. Gegebenenfalls kann Wechselspannung von nicht zu hoher Frequenz und mit einer scharf begrenzten Spannungsspitze gewählt werden. Auch kann die Schaltung aus einer Gleichstromquelle gespeist und derart gewählt werden, daß die Entladung intermittierend ist.To make the discharge burn on the digit to be displayed remains and changes to the other, digit, must be an intermittent Anode voltage can be applied. This can be done in several ways, viz with a single-phase or two-phase rectified AC voltage. Possibly can AC voltage of not too high frequency and with a sharply limited Voltage peak can be selected. The circuit can also come from a direct current source fed and chosen so that the discharge is intermittent.

Um zu erreichen, daß die anzuzeigende Ziffer eindeutig ist, ist es bei der Lampe nach der Erfindung erwünscht, daß ein wesentlicher Unterschied in der Zündspannung - und der Brennspannung zwischen jeder Kathode und der zugeordneten Hilfsanode besteht. In den meisten Fällen genügt ein Unterschied von 10 1/o der -Zündspannung.In order to achieve that the number to be displayed clearly, it is desirable in the lamp according to the invention is that an essential difference in the ignition voltage - and of the internal voltage between each cathode and the associated auxiliary anode consists. In most cases, a difference of 10 1 / o the ignition voltage is sufficient.

Um zu erreichen, daß die Hilfsanoden tatsächlich die Zündung bedingen, muß bei der Lampe nach der Erfindung vorzugsweise das Produkt des Gasdruckes und des Abstandes zwischen einer Ziffer und der nächstliegenden Anode gleich einem Vielfachen des Produktes des Druckes und des Abstandes zwischen einer Hilfsanode und der zugeordneten Ziffer sein. Dieser Druck hat meist einen Wert, der dem Paschenschen Minimum für das betreffende Gas und das betreffende Kathodemnaterial entspricht, denn dieser Druck ist so gewählt, um mit möglichst niedrigen Spannungen arbeiten zu können.In order to ensure that the auxiliary anodes actually cause the ignition, must preferably be the product of the gas pressure and in the lamp according to the invention of the distance between a digit and the nearest anode is a multiple the product of the pressure and the distance between an auxiliary anode and the associated one Be digit. This pressure usually has a value that the Paschen's minimum for corresponds to the gas in question and the cathode material in question, because this Pressure is chosen so that it can work with the lowest possible voltages.

Glimmentladungs-Zifferindikatorlampen, bei denen die Kathodenziffern sich zwischen gitterförmigen Anoden befinden, sind bereits bekannt' Hilfsanoden sind in dieser Lampe nicht vorhanden, und die anzuzeigende Ziffer muß z. B. durch das Umlegen eines Schalters. gewählt werden, so daß jeweils der volle Kathodcnstrom gefeit werden muß und dieser Strom z. B. nicht einer Transistorzählschaltung entnominen, v#erdeil kE#n#."# Es ist bekannt, eine Glimmentladungs-Zifferlampe dadurch aufzubauen, daß zwischen mehreren dünnen Glasplatten Kathodenzifferri mit zugeordneten Anoden angebracht werden. Die Ziffern - werden dadurch gezündet, daß die Anodenspannung zeitweise erhöht und einer vor der Anode befindlichen Gitterelektrode eine geringere negative Spannung gegeben wird. Da die den nicht gewählten Ziffern zugeordneten Gitter größere negative Spannungen führen müssen, erfordert die4e Schaltung hohe Steuerspannungen, während die Steuerung mit verhältnismäßig geringer Energie erfolgen durfte. Durch die Anordnung der Ziffern zwischen Glas-platten können aber schwer diejenigen günstigen entladungstechnischen Eigenschaften erzielt werden, Welche möglich sind, wenn sich das Isoliermaterial im wesentlichen auf der mit, einer zerstäubten #Mätallschicht 'bedeckten Röhrenwand, befindet. Abgesehen davon scheint die Lampenkonstruktion schwer durchführbar, und die Glasplatten, werden bald schwarz. Die Lag:ap-. kann eigentlich als zehn getrennte Einheiten in'.nur einem Kolben betrachtet werden.Glow discharge digit indicator lamps, in which the cathode digits are located between grid-shaped anodes, are already known. B. by flipping a switch. be chosen so that the full cathodic current must be removed and this current z. B. not inferred from a transistor counting circuit, v # erdeil kE # n #. "# It is known to build a glow discharge digit lamp that cathode digits with associated anodes are attached between several thin glass plates. The digits - are ignited by the anode voltage temporarily increased and a grid electrode located in front of the anode is given a lower negative voltage. Since the grid assigned to the digits not selected must have higher negative voltages , this circuit requires high control voltages, while the control could be carried out with relatively low energy Numbers between glass plates, however, are difficult to achieve those favorable discharge properties, which are possible if the insulating material is essentially on the tube wall, which is covered with an 'atomized metal layer'. Apart from this, the lamp construction seems difficult to implement, and the glass plates will soon turn black. The lag: ap-. can actually be viewed as ten separate units in just one piston.

Die Erfindung wird, an Handl..der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail using Handl..der drawings.

Fig. 1 und: 2 zeigen zwei Schnitte durch eine Glimmentladungs-Indikatorlampe nach der Erfindung, und Fig. 3 zeigt einr,'eW#che Schaltung. 1 and 2 show two sections through a glow discharge indicator lamp according to the invention, and FIG. 3 shows a circuit.

In den Fig. l'unä bestehpri die Ziffern - aus 0,125 mm starkem ' Mol#ybdänble#h mit einer Zunge für die Montage am oberen und unteren Ende. Die Ziffern sind mit 1 bis 0 bezeichnet. Über jeder Ziffer befindet sich in einem Abstand von 0,3 mm eine Hilfsanode 14 21- usw. bis 01, welche aus einem 0,25 mm starken viereckigen Rahmen aus Chromnickel besteht, auf Deng, etwa in der Mitte> zwei Malybdändrähte, in, der S#tärke, von 0,05 mm mit einem gegenseitigen, Abstand von 2 mm festgeschweißt sind. über jeder Hüffflodf,#-befindet sich in einem Abstand, von 0,6 mTn ein viereckiger Rahmen, der die Anode 12, darstellt und, gIgjähfalls . aus 0,25 mm starkem Chromnickel besteht,#, auf dem Molybdiandrahte in der Stärke von 0,04 mm mit einem gegenseitigen Ab- stand von 0,5 mm festgeschweißt# sind.In the fig. L'unä the numbers consist - of 0.125 mm thick ' Mol # ybdänble # h with a tongue for assembly at the top and bottom. The digits are labeled 1 to 0. Above each digit there is an auxiliary anode 14 21- etc. to 01 at a distance of 0.3 mm , which consists of a 0.25 mm thick square frame made of chrome-nickel, on Deng, approximately in the middle> two Malybden wires, in, the thickness of 0.05 mm with a mutual distance of 2 mm are welded. Above each Hüffflodf, # - there is a square frame at a distance of 0.6 mTn, which represents the anode 12 and, if necessary . consists of 0.25 mm thick stainless, #, on the Molybdiandrahte in the thickness of 0.04 mm with a mutual distance-of 0.5 mm are welded #.

Über jederAnode,, ausgenommen über derjenigen, welche über, der Kathode 1 und, der lfilfsanode 11 lieg befindet sich in einem Abstand von, 0,8 mm wieder eine andere Ziffer. Die Ziffern, die Hauptanode und , die Hilfsanoden sind auf zwei in den Lampen,boden115 eingeschmolzene. Stäbe 13 geschoben, welche mit einer, dünnen, Glasurschicht 14 bedeckt sind. Die richtigen Abstände'sind durch Ringe 17, 18 und 19 mit einer Stärke von 0,8, 0,3 bzw. 0,6 rnm Wwährleistet;.Dip Ringe, 17 und 19 bestehen aus Keramikmaterial und sind abgeschrägL DieRinge, 18 sind gestanzte Glimmerringe. Die Gesamttiefe, pro Ziffer beträgt 2,125.nim, so,jaß die tiefste Ziffer auf etwas weniger, als , 21 mm -von: der die Oberseite des Stapels abschließeajen Anode liegt; die Höhe des geaamteg Stapels # beträgt etwa".#22.,mm. Folglich hat sich 99 ebenda daß Ir der , großen , fhektrodenzahl über einen sehr brauchbaren Raumwinkel die angezeigte Ziffer eindeutig wahrnehmbar ist Da bei einer Lampe dieser Art konstante entladungstechnische Eigenschaften erwünscht sind, ist der Elektrodenstapel noch von einem Molybdänring 20 umgeben, der beim Präparieren der Lampe, tüchtig zerstäubt. wird Sämtliche Anoden 12 und sämtliche Kathoden 1 bis 0 sind parallel geschaltet. Die Hilfsanoden 11, 31 usw. sind an der Oberseite der Ziffern und die Hilfsano&n 21, 41 an der Unterseite, der Ziffern nach außen geführt. Die Lampe hat eine Füllung von Neon und 1% Argon mit einem Druck zwischen 15 und 20mm Quecksübersäule. Für eine gewisse Anzeige braucht bei einem Kathodenstrom von 6 bis 7 Mühampere der Hilfsariodenstrom bei der anzuzeigenden Ziffer nicht mehr als 50 Mikroampere, zu betragen. Der erforderliche Potentialunterschied zwischen der Hauptanode und, der Hilfsanode, beträgt dann weniger als 12 Volt.Above each anode ,, except on those which over, the cathode 1 and the lfilfsanode 11 lie is located at a distance of 0.8 mm yet another digit. The digits main anode and the auxiliary anodes are two in the lamps, boden115 melted. Rods 13 pushed, which are covered with a thin, glaze layer 14. The correct distances are ensured by rings 17, 18 and 19 with a thickness of 0.8, 0.3 and 0.6 mm W;. Dip rings, 17 and 19 are made of ceramic material and are beveled. The rings, 18 are stamped mica rings . The total depth, per digit, is 2.125. Nim, so, the deepest digit is slightly less than . 21 mm -of: where the top of the stack lies, the anode; the height of the geaamteg stack # is about. "# 22, mm. Thus has 99 Ibid that Ir are desired, big, fhektrodenzahl a very useful solid angle the number displayed is clearly perceptible Since a lamp of this type constant discharge performance properties , the electrode stack is still surrounded by a molybdenum ring 20, efficiently atomized during preparation of the lamp. is All anodes 12 and all the cathodes 1 through 0 are connected in parallel. the auxiliary anodes 11, 31, etc. are at the top of the digits and the Hilfsano & n 21, out 41 at the bottom of the digits to the outside. the lamp has a filling of neon and 1% argon at a pressure between 15 and 20 mm mercury over the column. For a certain display needs at a cathode current 6-7 Mühampere the Hilfsariodenstrom in The number to be displayed must not be more than 50 microamps then cuts less than 12 volts.

# In Fig. 3 sind die Anoden als Rahmen und die dazwischen angeordneten Ziffern in ihrer natürlichen Gestalt in etwas auseinanderge-schobener Form dargestellt. Bei jeder Ziffer, ist ein einziger Draht als Hüfsanode dargestellt, und diese Drähte. sind mit Elementen 101, 102 usw. verbunden, welche die Einheiten einer Dekade einer Transistorzählschaltung darstellen. Wenn die Zählschaltung emen Zustand erreicht hat, der einer der Einheiten entspricht, so kann einer solchen Einheit gegenüber den parallel geschalteten anderen Ausgängen eine positive Spannung von 12 Volt entnommen werden, welche der betreffenden Hilfsanode - zugeführt wird Die inter mittierende Anodenspannung wird über die Klenunen 21 der Anode 12 und' über den Widerstand 22 der Kathode zugeführt.# In Fig. 3 the anodes are shown as a frame and the numbers arranged between them in their natural shape in a slightly pushed apart form. For each digit, a single wire is shown as the auxiliary anode, and these wires. are connected to elements 101, 102, etc. which represent the units of one decade of a transistor counting circuit. If the counting circuit emen state has been reached, corresponding to the one of the units, as such a unit with respect to the parallel-connected other outputs can be taken from a positive voltage of 12 volts, which the auxiliary anode in question - is supplied to the inter mittierende anode voltage is applied across the Klenunen 21 the anode 12 and 'fed through the resistor 22 to the cathode.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Glow discharge indicator lamp driven with intermittent anode voltage b #>, in which the localized - discharge -intermittently burns and in each case under the influence of an auxiliary anode, which has a small positive voltage compared to the anode, in the vicinity of this auxiliary anode ignites, characterized in that the cathode consists of several parts connected in parallel in the form of digits, which, lying one behind the other in parallel planes -9 are arranged between grid-like, interconnected anodes # 12), and that -in the vicinity of each digit an auxiliary anode ( 11, 21, 31 ...) , which, when a voltage is applied that is positive in relation to the main anodes, ignites the discharge in the direction of the corresponding digit.

2. Glow discharge indicator lamp according to claim 1, characterized in that the main anodes each consist of parallel wires and the auxiliary anodes. a small number of paraffle wires are formed which run parallel to the main anode wires. 3. glow discharge indicator lamp according to claim 1 or 2, characterized gekennzeichnetdaß the distances between a Ziffer'und its associated auxiliary anode, of the auxiliary anode to the adjacent main anode and the - main anode to the next digit to behave as one another as 1: 2: 3. 4. Glow discharge indicator lamp according to spoke 1 or the following, characterized in that the difference in the ignition voltage and the burning voltage between each cathode and the associated auxiliary anode is more than 10% of the ignition voltage between these electrodes-5. Glow discharge indicator lamp according spoke 1 or following claims, characterized in that the product of the gas pressure and the distance between a Who and the next closest anode equal to a multiple of the product of the pressure and the distance between an auxiliary anode and the associated digit. Contemplated publications: USA. Patent Nos 2,142,106, 2,618,760, 2,769,939;. Belgian Patent No. 569 206; "Electronic Rundschau", 1955, no. 2, pp. 43/44.