DE319806C - Verstaerkungsvorrichtung fuer schwache Wechselstroeme mittels Edelgasentladungsroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkungsvorrichtung für schwache Wechselströme, die im wesentlichen aus einer mit einem möglichst reinen Edelgas (Helium, Neon, Argon) gefüllten Entladungsröhre (Gaszelle) besteht. Eine solche Röhre enthält im allgemeinen zwei Elektrodenstrecken, die sich gegenseitig beeinflussen, und es ist eine derselben in einem Batteriestromkreis

ίο angeordnet, welcher zugleich die zu verstärkenden Ströme mittels eines Übertragers aufnimmt, während die zweite anschließende Elektrodenstrecke zusammen mit einer Hilfsstromquelle im Stromkreis eines Empfangsapparates (z. B. Telephons) liegt. Durch die im ersteren Kreis angeordnete Batterie wird die in diesem Kreis liegende Elektrodenstrecke ionisiert. Indem dann diese Ionisation durch die aufgenommenen Ströme verändert wird, tritt sie in erheblicher Stärke in die angrenzende Elektrodenstrecke über und macht diese leitend, wodurch in demselben Rhythmus die Energie der Hilfsstromquelle zur Wirkung auf den Empfangsapparat gebracht wird.

Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung von solchen Röhren derart, daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung erhöht wird. Dies kann auf die eine Art dadurch erzielt werden, daß neben den drei, die erwähnten beiden Elektrodenstrecken eingrenzenden Elektroden (Kathode, Sieb, Anode) noch eine vierte Elektrode, und zwar in der »ersten« Elektrodenstrecke, d. h. zwischen der Kathode und dem Sieb, vorgesehen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Sieb oder Steuergitter nicht mehr im Feld der Glimmlichtentladung liegt, in welcher sich die Elektronen mit großer Geschwindigkeit unter dem Druck von etwa 100 Volt Spannung bewegen, sondern nur noch die aus diesem Feld aus- tretenden Elektronen zu beeinflussen braucht, wozu eine weit geringere Kraft gehört, so daß eine höhere Verstärkung sich ergibt. Der Raum, welcher die Glimmlichtentladung enthält, dient dabei lediglich als Elektronenquelle.

Auf eine andere Art wird derselbe Zweck dadurch erreicht, daß die mittlere der drei Elektroden, das Sieb, gegen den zur Anode gehenden Ionenstrom isoliert wird, indem man es entweder auf der Außenseite der Röhre, oder zwar in der Röhre, jedoch in einer Falte der Wandung anordnet oder endlich als Drahtnetz aus isoliertem Draht ausbildet. Hierdurch wird eine Berührung der metallischen Oberfläche der Siebelektrode durch die Ionen und somit ein Verluststrom durch das Metall der Siebelektrode verhindert.

Jede der beiden den Wirkungsgrad erhöhenden Vorkehrungen ist ohne die andere anwendbar und unabhängig von dieser, so daß entweder die eine oder die andere dem Erfindungszweck entspricht. Vorteilhaft werden indessen beide Vorkehrungen gleichzeitig an einer und derselben Röhre vorgesehen.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Eine z. B. mit Helium gefüllte Glasröhre (Fig. 1) ist durch eine Einschnürung in

einen unteren Raum A und einen oberen Raum B geteilt. Im unteren Raum A befindet sich die ringförmige Elektrode a, welche mit einer Kalium-Natriumlegierung belegt ist. An der Stelle der Einschnürung ist eine weitere Elektrode b und im oberen Raum B die Elektrode d angeordnet. Die Elektrode b ist anstatt innen in der Röhre auf der Außenseite derselben angeordnet. Die Elektroden a

ίο und b sind durch eine Leitung verbunden, in welcher außer einer Batterie e_v die zur Ionisierung der Strecke a, b dient, ein Übertrager t sich befindet, der die zu verstärkenden Ströme dem Kreis a, t, b aufdrückt. Zwisehen die Elektroden b und d ist eine Batterie e₂ und ein Telephon h gelegt. Infolge der Potentialveränderung bei α und ib, die durch die Wirkung des Übertragers t_ verursacht wird, tritt die Ionisation aus dem Raum A durch die Einschnürung in den Raum B und macht die Strecke b, d leitend, wodurch das Telephon h Ströme aus der Batterie e₂ erhält, die den bei t zugeleiteten Strömen entsprechen, jedoch verstärkt sind. Der Stromkreis des Hörers h enthält die zwei Elektrodenstrecken und beide Batterien e_t, e₂ hintereinander, dagegen nicht den ohmischen Widerstand des Übertragers t, so daß kein Gleichstrom durch den letzteren fließt. Diese An-Ordnung ist für einen hohen Wirkungsgrad der Vorrichtung vorteilhaft.

Fig. 2 zeigt eine Stromkreisanordnung ähnlich derjenigen der Fig. i, doch ist die mittlere Elektrode b im Inneren der Röhre angeordnet. Die Elektrode hat die Form eines Ringes, durch den der Ionenstrom der Elektrode α nach d hindurchtritt. Gegen Berührung mit diesem Strom ist die Elektrode b " durch den eingesetzten Glastrichter g geschützt, der zusammen mit der Röhrenwand eine Falte zur Aufnahme der Elektrode b bildet.

Anstatt eine solche Falte anzuordnen, kann man die Elektrode b als durchlässiges Netz ausbilden, das aus einem, z. B. durch Emaillierung, isolierten Draht hergestellt und unmittelbar in den Ionenstrom hineingelegt -wird.

Die Röhre nach Fig. 3 besitzt im ganzen 4 Elektroden a, i, b, d. Die Wirkungsweise dieser Röhre ist folgendermaßen: Durch die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden a und i wird infolge der Glimmlichtentladung eine dauernde Ionisierung des Heliums im Raum a, i hervorgerufen, die auch den Raum bis zur Elektrode b hin erfüllt. Die Elektrode b besitzt jedoch ein Minuspotential und wirkt daher als elektrostatische Sperrung, so daß die Entladung nicht über b hinausdringen kann. Sobald jedoch der Übertrager zur Wirkung kommt, findet ein sofortiger starker Ionenübertritt in die Strecke b, d statt, der die Energie der Batterie e₂ im Stromkreis des Empfängers h auslöst. Die Batterie e₂ kann, statt zwischen t und h, auch zwischen t und a eingeschaltet sein, oder es kann eine solche Batterie hinzugefügt werden. Für die Wahl der Batterieanordnung ist maßgeblich, daß erfindungsgemäß zwischen der Kathode» und der Elektrode i eine leuchtende Entladung, zwischen der Elektrode i und der Elektrode b ein Gegenfeld und zwischen der Elektrode b und der Anode d ein Beschleunigungsfeld zustandekommt.

Claims (2)

1. Patent- Ansprüche:

   ι . Ver stärkungs vorrichtung für schwache Wechselströme mittels Edelgasentladungsröhre, dadurch gekenzeichnet, daß das Steuergitter aus dem eigentlichen Entladungsfeld entfernt ist, und zwar entweder elektrisch, indem zwischen der aus elektropositiver Substanz bestehenden Kathode und dem Steuergitter eine vierte Elektrode angeordnet wird, welche bei Anlegung von etwa 100 Volt Spannung zwischen sich und der Kathode eine gesonderte, nur als Elektronenquelle dienende konstante Glimmlichtentladung erzeugt und gegenüber dem Steuergitter ein positives Potential besitzt, so daß die aus dem Glimmlichtraum austretenden Elektronen ein als elektrostatische Sperrung wirkendes Gegenfeld durchlaufen, oder mechanisch, indem das Steuergitter (&) auf der Außenseite der Röhre oder in einer Falte der Innenwandung angeordnet oder als ein Netz aus isoliertem Draht ausgebildet wird.
2. 2. Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide im Anspruch 1 genannten Vorkehrungen gleichzeitig an der Röhre vorhanden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen. ,