DE1841983U

DE1841983U - ELECTRIC DISCHARGE TUBE.

Info

Publication number: DE1841983U
Application number: DE1961G0024064
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-06-06
Filing date: 1961-06-06
Publication date: 1961-11-23

Description

Aufbau einer elektrischen Entladungsröhre Die Neuerung betrifft gas-oder dampfgefüllte elektrische Entladungsröhren und bezieht sich vor allem auf Röhren mit Gitteranordnungen mit einem Potentialanstieg oder auf unterschiedlichen Potentialen liegenden Mehrfaohgittern. Structure of an electrical discharge tube The innovation concerns gas or vapor-filled electrical discharge tubes and refers primarily to tubes with grid arrangements with a potential increase or at different potentials lying multifunctional grids.

Gitteranordnungen mit Potentialanstieg können in gas-oder dampfgefüllten Entladungsröhren verwendet werden, wie z. B. in gittergesteuerten Gleichrichtern und Thyratrons, um deren maximale Anodenspannung zu erhöhen. Es lassen sich beispielsweise in einer Röhre zusätzlich zum Steuergitter zwischen Anode und Kathode ein oder auch mehrere Gitter schalten, die einer Funktion bei unterschiedlichen Potentialen zwischen den anderen Elektroden angepaßt sind. Solche Anordnung läßt sich derart betreiben, daß die ihr angelegte maximale Anodenspannung der f. @aximalspannung multipliziert mit (n + 1) näherungsweise gleich wird, welche zwischen zwei nebeneinanderliegenäen Gittern angelegt werden kann. Dabei bedeutet n die Anzahl der Gitter, die zusätzlich zum Steuergitter vorgesehen sind. Damit erscheint es einfach, die Anodenspannung durch Erhöhung der Gitterzahl zu steigern.Grid arrangements with a potential increase can be gas-filled or vapor-filled Discharge tubes can be used, such as. B. in grid controlled rectifiers and thyratrons to increase their maximum anode voltage. For example in a tube in addition to the control grid between anode and cathode or also connect several grids that function at different potentials between match the other electrodes. Such an arrangement can be operated in such a way that that the maximum anode voltage applied to it multiplies the maximum voltage with (n + 1) becomes approximately equal, which lie between two adjacent Grids can be created. Here n means the number of grids that are additionally are provided for the control grid. So it seems easy, the anode voltage by increasing the number of grids.

Mit Einführung mehrerer Gitter zwecks Erhöhung der Anodenspannung wächst jedoch notwendigerweise die Röhrenlänge.With the introduction of several grids to increase the anode voltage however, the tube length necessarily increases.

Eine merkliche Längenzunahme wird dadurch bedingt, daß einerseits bei Röhren mit ionisierbarer Füllung innerhalb gelegene Teile von Mehrfachgittern mit größeren Potentialunterschieden vorzugsweise in engen Abständen angeordnet werden (entspr. dem Paschen-Gesetz) andererseits der äußere Abstand der Gitteranschlüsse oder der äußeren Teile genügend groß sein muß, um ein unerwünschtes Zusammenbrechen der Spannung über Teile des Röhrenkolbens zu verhindern.A noticeable increase in length is due to the fact that on the one hand in the case of tubes with ionizable filling, parts of multiple grids located within with larger potential differences should preferably be arranged at close intervals (corresponds to the Paschen law) on the other hand the outer distance of the Grid connections or the outer parts must be large enough to avoid an undesirable Prevent collapse of the voltage across parts of the tubular piston.

In früheren Anordnungen mit Gittern mit Potential-Anstieg führte die Bedingung von kleinen inneren Abständen und großen äußeren Abständen zwischen Teilen aneinander grenzender Gitter zur Anwendung einer Vielzahl ineinander passender gegeneinander abgeteilter schalenförmiger Gitter, die immer tiefer ausgebildet sein müssen, je größer ihre Anzahl wird, damit der entscheidende Abstand zwischen den äußeren Teilen erhalten bleibt, Mit der Anzahl der Gitter nehmen auch die Schwierigkeiten bei der Herstellung der tieferen Gitter sowie deren Einbau in einer ineinander gestapelten Anordnung mit genauen wechselseitigen Abständen zu.In earlier arrangements with grids with a potential rise, the Condition of small inner clearances and large outer clearances between parts adjoining grids for the application of a large number of mutually matching one another divided cup-shaped grids, which must be designed ever deeper, ever their number increases, so that the decisive distance between the outer parts With the number of grids, so do the difficulties in making Manufacture of the deeper grids and their installation in a stacked one Arrangement with exact mutual distances too.

Daher setzt sich die Neuerung zum Ziel, eine neue und verbesserte elektrische Entladungsröhre mit einer ionisierbaren Füllung und verbesserten Gitterelementen zur Erhöhung der Anodenspannung dieser Anordnung zu schaffen.Therefore, the goal of the innovation is to be a new and improved one electric discharge tube with an ionizable filling and improved grid elements to increase the anode voltage of this arrangement.

Ein anderes Ziel ist eine neue und verbesserte elektrische Entlaclungsröhre mit einem verbesserten Hohlgitteraufbau.Another object is a new and improved electrical discharge tube with an improved hollow grid structure.

Ferner soll eine verbesserte Vielfachgitteranordnung zur Anwendung in Gasentladungsröhren mit Vielfachgitterelenenten in Schalenform kommen, wobei sämtliche Gitter flach und von gleicher Tiefe sein können ohne Rücksicht auf die verwendete Anzahl.Furthermore, an improved multiple grid arrangement is to be used come in gas discharge tubes with multiple grating elements in shell form, with all grids can be flat and of equal depth regardless of the number used.

Außerdem ist eine neue und verbesserte Gasentladungsanordnung einschließlich neuer Hilfsmittel für eine Ionisierungsbeschleunigung der ionisierbaren Füllung sowie einer Zündhilfe für eine Entladung durch die vorliegende Anordnung vorgesehen.Also included is a new and improved gas discharge assembly new aid for accelerating the ionization of the ionizable filling as well as an ignition aid for a discharge provided by the present arrangement.

In einer verbesserten Gasentladungsröhre mit einem Gitter mit Potential-Anstieg und verbessertem Elektrodenaufbau soll die Möglichkeit unbeabsichtigter Entladungen zwischen benachbarten, hohen Spannungen ausgesetzten Teilen verringert werden. Es ist ferner beabsichtigt, einer elektronischen Entladungsröhre durch einen verbesserten, aufeinandergestapelten Keramik-und Metallaufbau die Herstellung zu erleichtern.In an improved gas discharge tube with a rising grid and improved electrode design should reduce the possibility of accidental discharges between adjacent parts exposed to high stresses are reduced will. It is also intended to be an electronic discharge tube by a improved, stacked ceramic and metal construction to manufacture facilitate.

Die Neuerung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre einschließlich einer Hülle mit einander abwechselnden isolierenden Uandabsohnitten und metallischen Elektrodenkontakten. Die Röhre enthält ferner eine Anode sowie eine gegenüberliegende Kathode, ein Steuergitter zwischen diesen Elektroden, das der Kathode benachbart ist, und eine ionisierbare Füllung. Zwischengeschaltet zwischen der Anode und dem Steuergitter befinden sich eine oder mehrere Hohlelektro den, von denen jede aus einem Paar perforierter Gitterelemente besteht, die mit der gegenüberliegenden Seite eines Uandabschnittes verbunden sind. Es sind Einrichtungen vorgesehen, wodurch die Gitterelemente jeder Hohlelektrode bei verschiedenen Potentialen betrieben werden können, um die Ionisierung des abgegrenzten Anteiles der in der Hohlelektrode enthaltenen ionisierbaren Füllung zu bewirken, bevor eine Dauerentladung das Gas ionisiert. lauf diese Weise wird eine Dauerentladung in der Röhre erleichtert, wenn man ein Zündsignal an das Steuergitter anlegt.The innovation relates to an electric discharge tube including a shell with alternating insulating Uandabsohnitten and metallic Electrode contacts. The tube also contains an anode and an opposite one Cathode, a control grid between these electrodes that is adjacent to the cathode is, and an ionizable filling. Interposed between the anode and the Control grids are one or more hollow electrodes, each of which is made up consists of a pair of perforated grid elements, facing the opposite side of a Uand section are connected. Facilities are provided whereby the grid elements of each hollow electrode are operated at different potentials can to the ionization of the delimited portion of the contained in the hollow electrode to effect ionizable filling before a continuous discharge ionizes the gas. In this way, a permanent discharge in the tube is facilitated when one Apply ignition signal to the control grid.

Schutzbleche dienen zur Herabsetzung des Streuens der Vorionisierung in jeder Hohlelektrode. Zusätzlich sind die Gitter schalenförmig ausgebildet, um an sie'angrenzende Teile, die im Inneren der Röhre untergebracht sind und auf weit voneinanderliegenden Potentialen liegen, auf engem Abstand zueinander unterzubringen ; zugehörige Teile, die außerhalb des Röhrenmantels liegen mit stark unterschiedlichen Potentialen, erhalten dadurch die genügend großen Abstande. Weiterhin gestattet diese Anordnung die Anwendung flacher Gitter und bringt die Seitenwände der Gitter in ein enges Abstandsverhältnis zu den Seitenwänden des keramischen Mantels, in den die schalenförmigen Gitter eingeschoben sind. Der schalenförmige Aufbau der Gitter erleichtert ferner die Herstellung und den Zusammenbau der Röh e.Guard plates are used to reduce the spreading of the preionization in each hollow electrode. In addition, the grids are cup-shaped in order to to them 'adjoining parts, which are housed inside the tube and to a large extent mutually lying potentials are to be accommodated at a close distance from one another ; Associated parts that are outside of the tube jacket are very different Potentials, thereby obtain the sufficiently large distances. Still permitted this arrangement uses flat grids and brings up the side walls of the grids in a close spaced relationship to the side walls of the ceramic shell, in the bowl-shaped grids are inserted. The bowl-shaped one Structure of the grids also facilitates manufacture and assembly of the tube e.

Zum besseren Verständnis der Neuerung stellt die beiliegende Zeichnung schematisch in einem Schnitt durch den Aufriß der Anordnung dar.The accompanying drawing provides a better understanding of the innovation schematically in a section through the front view of the arrangement.

In der Zeichnung ist eine elektrische Hochspannungs-Entladungsröhre angegeben, die stapelförmig aufgebaut ist, und z. B. eine Hochleistungs-Wasserstoffthyratron mit einem Kolben 1 mit einer Wasserstoffüllung darstellt. Die Anordnung umfaßt einen Kathodenbehälter 2, eine Steuer oder Schaltgitteranordnung 3, zwei Hohlgitteranordnungen 4 und 5 und die Anode 6. Der Ausdruck Hohlgitter-Anordnung bezieht sich auf eine Hohlelektrodenanordnung mit in Abstand voreinander liegenden Gittern, die verschiedene Potentiale führen, um die Ionisierung der Füllung in der Hohlelektroden-Anordnung zu bewirken.In the drawing is a high voltage electric discharge tube indicated, which is stacked, and z. B. a high-performance hydrogen thyratron represents with a piston 1 with a hydrogen filling. The arrangement includes one Cathode container 2, a control or switching grid arrangement 3, two hollow grid arrangements 4 and 5 and the anode 6. The term hollow grid arrangement refers to a Hollow electrode arrangement with spaced apart grids, the different Potentials lead to the ionization of the filling in the hollow electrode arrangement to effect.

Der Mantel 1 setzt sich aus sechs im allgemeinen zylindrischen oder ringförmigen Isolatoren oder Wandabschnitten 7-12 zusammen, Die Isolatoren 7-12 sind vorzugsweise aus einem geeigneten isolierenden, hochschmelzenden keramischen Material großer Festigkeit gefertigt, welches sich metallisieren läßt, damit die Keramik-Metall-Bindung oder-Lötung zwischen den Enden dieser Wandabschnitte und den vorerwähnten Elektrodenteilen erleichtert wird. Beispielsweise lassen sich die Teile 7-12 aus Aluminiumoxyd herstellen.The shell 1 is composed of six generally cylindrical or annular insulators or wall sections 7-12 together, the insulators 7-12 are preferably made of a suitable insulating, refractory ceramic Material made of great strength, which can be metallized so that the Ceramic-to-metal bond or solder between the ends of these wall sections and the aforementioned electrode parts is facilitated. For example, the Make parts 7-12 out of aluminum oxide.

Zum Kathodenbehälter 2 gehört eine Abdeckplatte 13, die das untere Ende des Mantels 1 abschließt. Die Platte 13 trägt gegeneinander isoliert mehrere Durchführungen 14, welche gasdicht durch die Platte führen und im Inneren des Röhrenmantels elektrische Anschlüsse an der heizbaren Kathode 15 und an einem Wasserstoffbehälter 16 ermöglichen. An dän nach außen führenden Enden der Durchführenden 14 sind flexible Kabel 17 befestigt, die jeweils einen Kabelschuh 17a tragen. Zwei der Kabeldurchführungen 14 sind mit den Anschlüssen der Kathode 15 und einer dieser zwei Durchführungen sowie eine dritte sind mit dem Wasserstoffbehälter 16 verbunden. Wenn die Kathode 15 geheizt wird, stellt sie eine Elektronenquelle'dar. Wenn der Wasserstoffbehälter 16 unter Spannung steht, liefert er den Wasserstoff zur Wiederaui'füllung der Gasmenge im Kolben, wenn der Gasdruck beim Gettern oder bei Wasserstoff-Absorption durhh die Röhrenteile nachgelassen hat. Mit Hilfe der flexiblen Kabel 17 und deren Kabelschuhen 17a wird die Kathode an ihre Stromversorung 18 angeschlossen.The cathode container 2 includes a cover plate 13, which is the lower End of the jacket 1 completes. The plate 13 carries several insulated from one another Feedthroughs 14, which lead gas-tight through the plate and inside the tube jacket electrical connections to the heatable cathode 15 and to a hydrogen container 16 enable. To dan ends of the executors leading to the outside 14 flexible cables 17 are attached, each of which carries a cable lug 17a. Two the cable bushings 14 are connected to the connections of the cathode 15 and one of these two passages and a third are connected to the hydrogen tank 16. When the cathode 15 is heated, it constitutes an electron source. If the Hydrogen container 16 is under voltage, it supplies the hydrogen for recharging the amount of gas in the flask if the gas pressure during gettering or during hydrogen absorption due to the tube parts having slackened. With the help of the flexible cables 17 and their The cathode is connected to its power supply 18 with cable lugs 17a.

In gleicher Weise ist der Wasserstoffbehälter mit einer regelbaren Stromquelle 19 verbunden.In the same way, the hydrogen tank can be regulated Power source 19 connected.

Die Platte 13 trägt ferner einen Verschlußring 21, der mit einem vorher metallisierten unteren Rand des Isolierstückes 7 mittels eines Cu-Ag-Lotes verlötet ist.The plate 13 also carries a locking ring 21, which with a previously metallized lower edge of the insulating piece 7 soldered by means of a Cu-Ag solder is.

An die Außenfläche des Rings 21 ist ein Metallflansch 22 angelötet, der die Montage der Röhre erleichtert. Innerhalb des Röhrenmantels ist, was nicht aus der Zeichnung hervorgeht, der Verschlußring 21 elektrisch mit der Kathode 15 über die Metallteile des Sockels und der Kathodenträger verbunden.A metal flange 22 is soldered to the outer surface of the ring 21, which facilitates the assembly of the tube. Inside the pipe jacket is what is not As can be seen from the drawing, the locking ring 21 is electrically connected to the cathode 15 connected via the metal parts of the base and the cathode support.

Der Ring 21 und der an ihm angelötete Flansch 22 dienen danach als elektrische Zuleitung für die Kathode 15. Durch diese Zuleitung liegt die Kathode 15 an der negativen Seite eines Verbraucherkreises 24. Er kann z. B. eine Hochspannung-Hochstromversorgung in der Größenordnung von 50 kV mit einer entsprechenden Belastung darstellen. Im folgenden wird der Betrieb der besprochenen Röhre in einem solchen Kreis beschrieben.The ring 21 and the flange 22 soldered to it then serve as electrical lead for the cathode 15. The cathode lies through this lead 15 on the negative side of a consumer group 24. He can z. B. a high voltage high current supply in the order of magnitude of 50 kV with a corresponding load. in the the following describes the operation of the tube under discussion in such a circle.

Gasdicht verschlossen (verlötet) zwischen den sich gegenüberliegenden Rändern der keramischen Isolatoren 7 und 8 sitzt ein Verschlußring oder Elektrodenkontakt 25, der durch den oben beschriebenen Hartlötungsvorgang befestigt ist. Dieser Verschlußring 25 besitzt einen kranzähnlichen Teil oder Flansch eines umgekehrten schalenförmigen Gitters 26, der vorzugsweise aus Kupfer oder sonst einem elektrischen und thermisch genügend leitfähigen Material besteht und das sich zu einer Schale verformen läßt. Das Gittern 26 ist flach und erstreckt sich bis zur keramischen Röhrenwand 8, in die es eingestülpt ist. Die Abmessungen des Gitters 26 sind außerdem so gewählt, daß die Seitenwand der Gitterschale 26 einen geringen Abstand zur Innenwand der Keramik 8 hat. Die Seitenwand der Gitterschale 26 trägt in Abständen am Umfang eine Anzahl sich nach außen erstreckender Ausbuchtungen 27. Sie befinden sich ebenso an allen anderen schalenförmigen Teilen der Röhre und drücken an die Innenwand der Isolatorkeramik, wodurch sie beim Zusammenbau der Röhre ein echtes Zentrieren des Gitters gewährleisten und die Einhaltung des gewünschten Kleinabstands zwischen den Seitenwänden der schalenförmigen Teile und Isolatoren sichern.Gas-tight sealed (soldered) between the opposite On the edges of the ceramic insulators 7 and 8 there is a locking ring or electrode contact 25 by the above-described brazing process attached is. This locking ring 25 has a wreath-like part or flange of a inverted cup-shaped grid 26, which is preferably made of copper or some other electrical and thermally conductive material is sufficient and that too can deform a shell. The grid 26 is flat and extends to ceramic tube wall 8, into which it is everted. The dimensions of the grid 26 are also chosen so that the side wall of the grid shell 26 is low Distance to the inner wall of the ceramic 8 has. The side wall of the grid shell 26 carries a number of outwardly extending bulges 27 at intervals on the circumference. They are also located on all other bowl-shaped parts of the tube and press to the inner wall of the insulator ceramic, causing it to enter when the tube is assembled ensure real centering of the grid and compliance with the desired small spacing secure between the side walls of the cup-shaped parts and insulators.

Zum Gitter 26 gehört ebenfalls eine flache Grundplatte 28, die, wie bereits erwähnt, bis zum Isolator 8 verläuft und zum Durchlaß elektrisch geladener Teilchen perforiert ist.The grid 26 also includes a flat base plate 28 which, like already mentioned, runs up to the insulator 8 and to the passage of electrically charged Particle is perforated.

Außerdem trägt das Gitter mittels mehrerer an seinem Umfang vergeteilter Laschen 29 einen nichtperforierten Schirm 30.In addition, the grid carries by means of several distributed around its circumference Tabs 29 a non-perforated screen 30.

Zentrisch angeordnet liegt zwischen der Gittergrundplatte und dem Schirm ein Abstandshalter 31. Der Durchmesser des Schirms 30 erstreckt sich seitlich über die perforierte Zone des Gitters ; er behindert so die Ionenbewegung durch das Gitter. Der Zweck dieser Anordnung wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.Located centrally between the grid base plate and the Umbrella a spacer 31. The diameter of the screen 30 extends laterally over the perforated zone of the grille; so it hinders the ion movement the grid. The purpose of this arrangement is described in detail below.

Das Gitter 26 stellt das Steuer-oder Einschaltgitter der Röhre dar ; der Ring 25 bildet eine äußere elektrische Zuleitung.The grid 26 represents the control or switch-on grid of the tube ; the ring 25 forms an external electrical lead.

Über den Ring 25 hat das Gitter 26 elektrische Verbindung zu einem Steuer-uder Einschaltkreis 32. Diese Schaltung 32 liefer, vorzugsweise ein rechtwinklig verlaufendes Zühdsignal, welches in der Kurve 33 dargestellt ist. Zur Erzeugung solch eines Zündimpulses in einem zeitlich festgelegten Abstand eignet sich jede dafür übliche Schaltung. Die Wirkung dines Impulses 33 auf das Gitter 26 wird später im Zusammenhang mit der Gesamtfunktion der Röhre erläutert.The grid 26 has an electrical connection to one via the ring 25 Control and switch-on circuit 32. This circuit 32 provides, preferably a right angle running ignition signal, which is shown in curve 33. To the generation such an ignition pulse at a fixed time interval suitable every common circuit for this. The effect of your pulse 33 on the grid 26 will be discussed later in connection with the overall function of the tube.

Das oben beschriebene Gitter 26 ist im Aufbau identisch mit den Gittern, welche die oben erwähnten zwei Hohlgitter-Anordnungen 4 und 5 darstellen. Demgemäß werden in der folgenden Beschreibung der Gitter-Anordnungen 4 und 5 die dabei verwendeten Aufbauelemente allein auf die Bezeichnung"Gitter"bezogen, wobei darauf zu achten ist, daß jedes dieser Gitter insofern dem identisch mit Gitter 26 ist, als es ebenfalls schalenförmig ausgebildet ist, eine perforierte Grundplatte besitzt und einen nichtperforierten Schirm an deren Boden trägt.The grid 26 described above is identical in structure to the grids which represent the two hollow grid arrangements 4 and 5 mentioned above. Accordingly, in the following description of the grid arrangements 4 and 5, the structural elements used are related solely to the term "grid", where care should be taken that each of these grids insofar to the is identical to grid 26 in that it is also designed in the shape of a bowl, has a perforated base plate and carries a non-perforated screen on its bottom.

Die Hohlgitter-Anorndnung 4 besteht aus einem unteren Gitter 35, einem oberen Gitter 36 und dem Isolator 9, der zwischen den sich gegenüberliegenden Enden des oberen und unteren Gitters hart eingelötet ist. Dieser Aubau dient einer Schalen-oder Hohlelektroden-Anordnuhg, in der die oberen und unteren Gitter auf verschiedenen Potentialen gehalten werden können. Der Hohlraum 4 wird in der Röhre verschlossen, indem der abgebogene Rand des unteren Gitters 35 mit dem oberen Rand des Isolator 8 und der abgebogene Rand des oberen Gitters 36 mit dem unteren Rand des Isolators 10 verlötet wird. Wie ersichtlich, erstreckt sich das untere Gitter 35 bis in den Isolator 8 und das obere Gitter 36 bis in den Isolator 10, wobei zwischen den Seitenwänden der Gitter und den inneren Oberflächen der zugehörmnden Isolatoren, durch die die Gitteranschlüsse verlaufen, ein enger Abstand besteht. Die Hongitter-Anordnung 5 besteht aus einem unteren Gitter 37, einem oberen Gitter 38 und dem Isolator 11, der zwischen den abgebogenen Rändern der Gitter festgelötet ist. Dieser Aufbau besteht ebenfalls aus einem Hohlgitter, in dem die einzelnen Gitter auf verschiedenen Potentialen gehalten werden können.The hollow grid arrangement 4 consists of a lower grid 35, an upper grid 36 and the insulator 9 which is brazed in between the opposite ends of the upper and lower grid. This structure serves as a shell or hollow electrode arrangement in which the upper and lower grids can be kept at different potentials. The cavity 4 is closed in the tube by soldering the bent edge of the lower grid 35 to the upper edge of the insulator 8 and the bent edge of the upper grid 36 to the lower edge of the insulator 10. As can be seen, the lower grid 35 extends into the insulator 8 and the upper grid 36 extends into the insulator 10, with a close spacing between the side walls of the grids and the inner surfaces of the associated insulators through which the grid connections extend. The Hongitter arrangement 5 consists of a lower grid 37, a top grid 38 and the insulator 11 soldered between the bent edges of the grids. This structure also consists of a hollow grid in which the individual grids can be kept at different potentials.

Auf diese Weise entsteht in der Röhre ein Hohlraum, wobei das untere Gitter 37 sich in den Isolator 10 ersteckt und mit seinem abgebogenen Rand und der oberen Stirnfläche des Isolators 10 verlötet ist und wobei das obere Gitter 38 in den Isolator 12 hineinverläuft und mit seinem abgebogenen Rand und der unteren Stirnfläche des Isolators 12 verlötet ist. Die Anordnung der Anschlüsse der verschiedenen Gitter in den Isolatoren ermöglicht den räumlich engen Zusammenbau der Gitter im Inneren der Mantalhülle, während die nach außen führenden Anschlußteile mittels der Zwischenschaltung der Isolatoren die notwendigen Abstände erhalten. Auf diese Weise wird ein elektrischer Überschlag über die äußeren Teile der Gitter verhindert.In this way a cavity is created in the tube, whereby the lower grid 37 extends into the insulator 10 and with its bent edge and the upper end face of the insulator 10 is soldered and wherein the upper grid 38 extends into the insulator 12 and with its bent edge and the lower The end face of the insulator 12 is soldered. The arrangement of the connections of the various The grid in the isolators enables the grid to be assembled in a spatially close manner Inside the mantle shell, while the connecting parts leading to the outside by means of the interposition of the insulators to maintain the necessary clearances. To this This prevents an electrical flashover over the outer parts of the grilles.

Der Anodenteil 6 umfaßt ein schalenförmiges Anodenglied 40, vorzugsweise aus Kupfer bestehend, das mit einem abgebogenen Rand 41 und einem ebenen Boden 42 versehen ist. Der Rand 41 ist mit der zuvor metallisierten oberen Stirnfläche des Isolators 12 verlötet und ermöglicht durch sein Aufliegen auf dem Isolator, daß der Flâchkörper 42 in Bezug auf das obere Gitter 38 des zweiten Hohlraums einen geringen Abstand erhält. Auf die äußere Oberfläche der Anode 40 ist eine Verstärkungsplatte 43 aufgelötet, die aufgrund ihrer Stärke ein Verbiegen der flachen Anodengrundplatte verhindert.The anode part 6 comprises a cup-shaped anode member 40, preferably made of copper, which has a bent edge 41 and a flat bottom 42 is provided. The edge 41 is with the previously metallized upper end face of the Insulator 12 soldered and allows by its resting on the insulator that the sheet 42 with respect to the upper grid 38 of the second cavity one receives a small distance. On the outer surface of the anode 40 is a reinforcement plate 43 soldered, which, due to its thickness, causes bending of the flat anode base plate prevented.

Zentrisch in der Platte 43 und mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit ist mit der Anode 40 ein stehender Bolzen oder Verbindungsstück 44 verlötet. Dies Verbindungsstück 44 dient als Anodenanschluß, über die eine elektrische Verbindung zwischen Anode 40 und der positiven Seite des Verbraucherkreises 24 besteht Zusätzlich ist der Anodenteil elektrisch mit dem oberen Gitter 58 des zweiten Gitter-Hohlraums 5 über einen äußeren hochohmigen Widerstand 45, beispielsweise der Größenordnung 15 Megohm verbunden. In ähnlicher Art ist das untere Gitter 37 des zweiten Hohlraumes 5 und das obere Gitter 36 des ersten Hohlraums 4 durch einen äußeren hochohmigen Widerstand 45 verbunden.Centrally in the plate 43 and with sufficient electrical conductivity a standing bolt or connecting piece 44 is soldered to the anode 40. this Connector 44 serves as an anode connection through which an electrical connection between the anode 40 and the positive side of the consumer circuit 24 there is additional the anode portion is electrically connected to the top grid 58 of the second grid cavity 5 via an external high-resistance resistor 45, for example of the order of magnitude 15 megohms connected. Similarly, is the lower grille 37 of the second cavity 5 and the upper grid 36 of the first cavity 4 by an external high-resistance Resistor 45 connected.

Das untere Gitter des ersten Hohlraums 4 hat über einen Hochohm-Widerstand 45 mit dem Kathodenpotential, welches im gegenwärtigen Fall das Erdpotential ist, elektrische Verbindung. Es besteht auch die Möglichkeit, die Widerstände 45 durch andere Hilfsmittel in die Röhrenanordnung einzubauen, z. B. durch leitende, hochohmige Mantelabschnitte oder durch leitende, hochohmige Überzugsstreifen, welche auf die entsprechenden Isolatoren aufgebracht werden.The lower grid of the first cavity 4 has a high resistance 45 with the cathode potential, which in the current Case that Earth potential is electrical connection. There is also the option of using the resistors 45 to be built into the tube arrangement by other means, e.g. B. through senior, high-resistance jacket sections or by conductive, high-resistance coating strips, which be applied to the appropriate insulators.

Das in der Zeichnung gezeigte und oben beschriebene Thyratron stellt ein Mehrkammergerät dar, mit dem sich eine extrem hohe Anodenbetriebsspannung erzielen läßt. Dabei kann die Anodenspannung in kV als das Produkt angenommen werden e (n+1), wobei e die maxiamle Spannung in kV bedeutet, die zwischen zwei aneinandergrenzende Gitter angelegt werden kann und wobei n die Anzahl der eingebauten Kammern angibt.The thyratron shown in the drawing and described above represents a multi-chamber device with which an extremely high anode operating voltage can be achieved leaves. The anode voltage in kV can be assumed to be the product e (n + 1), where e is the maximum voltage in kV between two adjacent Grid can be created and where n indicates the number of built-in chambers.

Beim Betrieb der Röhre besteht von der Anode zur Kathode ein Hochimpedanzkreis äußerlich über die Widerstände 45 und im Inneren über die durch die Gitterhohlräume 4 und 5 gebildeten Volumina. Infolge des großen Abstands zwischen den Gittern der Hohlräume 4 und 5 wird eine kalte Entladung oder Ionisation zwischen den beiden Gittern eines jeden Hohlraums erzeugt, wenn ein Gitterelement in Bezug auf das andere positiv ist. Diese Bedingung entsteht aus der Tatsache, daß die Widerstände 45 dazu neigen, das Potential des oberen Gitters eines jeden Hohlraums in Richtung auf das Anodenpotential anzuheben und das Potential des unteren Gitters jedes Hohlraums in Richtung auf das Kathodenpotential zu erniedrigen.When the tube is in operation, there is a high-impedance circuit from the anode to the cathode externally through the resistors 45 and internally through the grid cavities 4 and 5 formed volumes. Due to the large distance between the grids of the Cavities 4 and 5 will create a cold discharge or ionization between the two Lattices of each cavity are created when one lattice element is in relation to the other is positive. This condition arises from the fact that the resistors 45 do so tend to move the potential of the top lattice of each cavity towards that Raise the anode potential and the potential of the lower grid of each cavity towards the cathode potential.

Wenn die Anode mit Hilfe des Verbraucherkreises 24 positiv wird, füllen sich die Hohlräume 4 und 5 mit ionisiertem Gas, wodurch ein geringer Strom durch den beschriebenen Kreis fließt. Der Spannungsabfall über die Gitterelemente der Hohlräume 4 und 5 betrggt z. B. 100 V gegenüber der Anodenspannung, so daß beide Gitter eines jeden Hohlraumes etwa an der Stelle eines Spannungsteilers sitzen, der zwischen Anode und Kathode geschaltet ist, an der die Spannung gedrittelt wird.When the anode becomes positive with the help of the consumer circuit 24, fill The cavities 4 and 5 are filled with ionized gas, creating a low current through them flows the circle described. The voltage drop across the grid elements of the Cavities 4 and 5 are z. B. 100 V compared to the anode voltage, so that both Grid of each cavity sit roughly at the point of a voltage divider, which is connected between anode and cathode, at which the voltage is divided into three.

Etwa ein Drittel der Anodenspannung herrshht an dem engen Spalt zwischen Anode 40 und dem oberen Gitter 38 des Hohlraums 5, ein weiteres Drittel zwischen dem unteren Gitter 37 des Hohlraums 5 und dem oberen Gitter 36 des Hohlraumes 4 sowie ein Drittel zwischen dem unteren Gitter 35 des Hohlraumes 4 und dem Steuergitter 26. In beiden Hohlräumen 4 und 5 besteht eine geringe Ionisierung. Eine schädliche Beeinflussung der Isoliereigenschaften der engen Spalte durch diese Ionisierung wird mittels der Abschirmfähigkeit der in den Gitterschalen befestigten Prallbleche 30 vermieden. Die Prallbleche reduzieren die Ionenstreuung in die oben erwähnten Gitterzwischenräume auf ein Kleinstmaß. Auf diese Weise werden die durch die Hohlräume begrenzten Volumina in vorionisiertem Zustand in Bereitschaft auf einen positiven Zündimpuls 33 am Steuergitter 26 gehalten. Die Ausdrücke"Vorionisation"und"vorionisieren" dienen zur Kennzeichnung eines geringen Ionisierungsbetrags, welcher in den Hohlräumen 4 und 5 zu einer Zeit entsteht, wenn-keine Hauptentladung zwischen Kathode und Anode stattfindet, z. B. vor der eigenlichen Entladungsionisierung. Ohne solch eine Vorionisierung und ohne die aufgeteilten Gitter mit Potentialanstieg müßte die Ionisierung zur Zeit der Hauptantladung der Röhre von einem Gitter zum anderen mit Hilfe der Diffusion aufrecht erhalten werden. Diese Diffusion würde ein Zufallsvorgang sein und die erforderliche Zeit zur vollständigen Ionisierung des Hohlraums beträchlich und ungenau. In der vorliegenden Röhre geht bei der Haupt'entladung die Ionisierung sehr schnell vor sich und füllt die Hohlräume mit einer vergleichsweisen großen Geschwindigkeit gegenüber der Zufallsionisierung, die durch Diffusion beim Fehlen von Potentialunterschieden auf beiden Hohlraumseiten wirksam wäre.About a third of the anode voltage is at the narrow gap between Anode 40 and the upper grid 38 of cavity 5, another third between the lower grid 37 of the cavity 5 and the upper grid 36 of the cavity 4 and a third between the lower grid 35 of the cavity 4 and the control grid 26. There is little ionization in both cavities 4 and 5. A harmful one Influence of this ionization on the insulating properties of the narrow gap is achieved by means of the shielding ability of the baffle plates fixed in the grid shells 30 avoided. The baffles reduce the scattering of ions into those mentioned above Lattice gaps to a minimum. In this way the through the cavities limited volumes in a pre-ionized state in readiness for a positive Ignition pulse 33 held on control grid 26. The terms "pre-ionization" and "pre-ionization" serve to identify a small amount of ionization that occurs in the cavities 4 and 5 occurs at a time when-no main discharge between cathode and anode takes place, e.g. B. before the actual discharge ionization. Without such pre-ionization and without the divided grids with potential rise, the ionization would have to Time of the main charge of the tube from one grid to another with the help of diffusion be maintained. This diffusion would be a random process and the time required to completely ionize the cavity is considerable and inaccurate. In the present tube, the ionization takes place very quickly during the main discharge in front of him and fills the cavities with a comparatively great speed compared to random ionization, which occurs through diffusion in the absence of potential differences would be effective on both sides of the cavity.

Wenn der Gasinhalt der Hohlräume 4 und 5 in der oben beschriebenen Art vorionisiert ist und das Signal 33 an das Steuergitter gelegt wird, entsteht eine hohe Ionendichte, die ausreicht, daß einige Ionen um das Prallblech 30 herum in den Spalt zwishhen dem unteren Gitter 35 gelangen und der Spalt seine Isoliereigenschaften verliert, leitend wird und zu Überschlägen führt. Dies bewirkt, daß das Gitter 35 sehr schnall auf das Kathodenpotential abfällt. Darauf nimmt das obere Gitterelement 36 ein Potential des unteren Elements 35 an, als Folge des großen Abstands zwischen den Gittern 35 und 36, welche den Hohlraum 4 bilden sowie auch als Folge der oben besprochenen Vorionisierung der darin enthaltenen Gasfüllung.When the gas content of the cavities 4 and 5 is in the above-described Art is pre-ionized and the signal 33 is applied to the control grid, arises a high ion density which is sufficient that some ions around the baffle 30 around get into the gap between the lower grid 35 and the gap his Insulating properties loses, becomes conductive and leads to flashovers. This causes the grid 35 drops very quickly to the cathode potential. The upper grille element takes on it 36 a potential of the lower element 35, as a result of the large distance between the grids 35 and 36 which form the cavity 4 and also as a consequence of the above discussed pre-ionization of the gas filling contained therein.

Günstige Voraussetzungen sind gegeben für ein Überschlagen oder eine Leitung durch den Spalt zwischen dem oberen Gitter 36 des Hohlraums 4 und dem unteren Gitter 37 des Hohlraums 5.Favorable conditions are given for a rollover or a Conduction through the gap between the upper grid 36 of the cavity 4 and the lower one Lattice 37 of the cavity 5.

Der Hohlraum 4 enthält eine hohe Ionisierungsdichte wegen des Einfallen des Ladestroms in das obere Gitter 36 des Hohlraums 4, welcher notwendig ist, um das Potentail des Gitters 36 schnell auf das Kathodenpotential herabzusetzen. Der Betrag des einfallenden Stroms ist eine Funktion des Widerstands des Gitters 36, das sehr schnell sein Potential wechselt.The cavity 4 contains a high ionization density because of the incidence of the charging current in the upper grid 36 of the cavity 4, which is necessary to quickly reduce the potential of the grid 36 to the cathode potential. Of the The amount of incident current is a function of the resistance of the grid 36, that changes its potential very quickly.

Dieser Vorgang ist wiederum eine Funktion der kapazitiven Kopplung zwishcen dem oberen Gitter 36 des Hohlraums 4 und dem unteren Gitter 37 des Hohlraums 5 sowie auch der Kapazitäten, welche möglicherweise außerhalb des Gitters 36 zugeschaltet sind.This process, in turn, is a function of the capacitive coupling between the upper grid 36 of the cavity 4 and the lower grid 37 of the cavity 5 as well as the capacities, which may be connected outside the grid 36 are.

Die hohe Ionisierungsdichte begünstigt das Überschlagen im Spalt zwischen den Hohlräumen, weil solche Ionisierung eine Ionenbewegung um die Abschirmbleche 30 herum in die Gitterschalen hinein und in die Spalte zwischen den Hohlräumen hervorruft. Wenn das Potential des Gitters 36 auf das Kathodenpotential herabgesetzt wird, nimmt die über den Spalt zwischen den Gittern 36 und 37 bestehende Spannung stark zu.The high ionization density favors flashover in the gap between the cavities because such ionization causes ion movement around the shielding plates 30 around into the grid shells and into the gaps between the cavities. When the potential of the grid 36 is lowered to the cathode potential, decreases the tension existing across the gap between the grids 36 and 37 increases.

Die oben beschriebene Leitung führt zu einem Überschlgen über den Spalt zwischen den Hohlräumen 4 und 5 mit dem Ergebnis, daß das Potential des Gitters 37 sehr schnell auf Kathodenpotential fällt. Sodann wiederholt sich der obenbeschriebene Vorgang in Verbindung mit dem Überschlagen des Spalts zwischen dem oberen Gitter 38 des zweiten Hohlraums 5 und der Anode 6, was eine vollständige Entladung durch die Röhre bewirkt und den Verbraucherkreis 24 schließt.The line described above leads to a rollover over the Gap between the cavities 4 and 5 with the result that the potential of the grid 37 falls very quickly to cathode potential. The above-described is then repeated Operation in connection with the rollover of the gap between the upper grille 38 of the second cavity 5 and the anode 6, what a full Discharge caused by the tube and the consumer circuit 24 closes.

Aufgrund der bisherigen Beschreibung läßt sich erkennen, daß durch die Anwendung von aus Hohlgittern geformten Hohlräumen, von denen jeder die beiden schalenförmigen Gitterelemente beherbergt und welche mittels eines ringförmigen Isolators voneinander getrennt sind und bei einem relativ kleinen Potentialunterschied betrieben werden, z. B. bei 100 V, beim Zündvorgang in den Hohlräumen ein Spannungsgradient besteht, welcher den Ionisierungsvorgang von der unteren zur oberen Schale jedes Hohlraumes beschleunigt. Störungen oder Unregelmäßigkeiten beim Zünden werden dadurch, daß der Gang des Ionisierungsaufbaues gleichmäßiger in Gegenwart des Spannunggefälles vor sich geht, vermindert. Weiterhin bewirkt die in die Isolatorwand eingestülpte Anordnung der Schalen und der enge Abstand der Seitenwände der Schalen zu den inneren Oberflächen der Isolatorwände eine Herabsetzung der Möglichkeit von Struuentladungen zwischen diesen Teilen auf ein Kleinstmaß, wenn sie hohen Spannungen ausgesetzt sind.Based on the previous description it can be seen that through the application of cavities formed from hollow grids, each of which the two shell-shaped lattice elements and which by means of an annular Isolators are separated from each other and with a relatively small potential difference operated, e.g. B. at 100 V, a voltage gradient in the cavities during the ignition process consists, which the ionization process from the lower to the upper shell of each Accelerated cavity. Malfunctions or irregularities in the ignition are thereby that the ionization build-up progresses more evenly in the presence of the voltage gradient going on, diminished. Furthermore, the effect that is turned into the insulator wall Arrangement of the shells and the close spacing of the side walls of the shells to the inner ones Surfaces of the isolator walls reduce the possibility of structure discharges between these parts to a minimum when exposed to high stresses are.

Claims

Protection claims Protection claims

1. Gas discharge tube with a shell in which there is an anode and a cathode and a control electrode between the anode and the cathode and at least one electrode between the control electrode and the anode, and with an ionizable medium, dadurchgekennzeioh ne t that the two last Said electrodes each consist of two shell-shaped components, which are arranged back to back, but isolated from one another, wherein a cavity is formed between successive electrodes, the length of which in the direction of the main axis of the device is large in relation to the thickness of an electrode and that means the Cause ionization of the medium in each cavity between the electrodes and other devices see the potential differences between the shell-shaped electrode parts maintained.