Einrichtung zur Erzielung scharf begrenzter Stromstöße für Kurzwellenimpulsgeräte
u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Einrichtungen zur Erzielung von
scharf begrenzten Stromstößen durch blitzartiges Entladen einer meist durch einen
Kondensator gebildeten Spannungsquelle über eine gesteuerte bzw. mit einem Zündhilfsmittel
verseheneEntladungsröhre, insbesondere zum Tastschalten von Kurzwellenimpulsgeräten
u. dgl. Bei .diesen Impulsgeräten, die in steigendem Maße bei den verschiedensten
Kampfmitteln Verwendung finden, insbesondere bei Zielanordnungen, bei Echolotstrahlern
und bei Suchgeräten für Flugzeuge und Schiffsziele, kommt es darauf an, zur Steuerung
des Kurzwellensenders möglichst scharf begrenzte, kräftige Stromstöße zu erzeugen,
beispielsweise in jeder Sekunde 5oo Stromstöße von einigen ;hundert Ampere bei Stromstoßdauern
von weniger als io-s Sek. und Frontzeiten von weniger als io-7 Sek.Device for achieving sharply limited current surges for short-wave pulse devices
and the like The invention relates to electrical devices for achieving
sharply delimited current surges due to lightning-like discharging, usually by one
Capacitor formed voltage source via a controlled or with an ignition aid
provided discharge tube, in particular for key switching of short-wave pulse devices
and the like. These pulse devices, which are increasingly being used in a wide variety of
Munitions are used, especially in target arrangements, in echo sounders
and when it comes to search devices for aircraft and ship targets, what matters is the control
of the shortwave transmitter to generate as sharply defined, powerful current surges as possible,
For example, 500 current surges of a few hundred amperes every second for current surge durations
of less than io-s seconds and front times of less than io-7 seconds.
Bei den bisher bekannten Einrichtungen dieser Art erfolgt die Entladung
.der Spannungsquelle, beispielsweise eines in einer Schwingschaltung angeordneten
Kondensators, entweder über gittergesteuerte Hochvakuumröhren oder über gittergesteuerte
Gasentladungsröbren. Mit diesen hier als Tastschaltröhren bezeichneten Entladungsröhrenarten
kommt man jedoch in bezug auf die Stromstärken, oft auch in bezug auf die Tastfrequenz
über eine gewisse Grenze nicht hinaus. Diese bekannten Tastschaltröhren verlangen
ferner erhebliche, in verschiedenen Anwendungsfällen nicht
tragbare
Gefäßabmessungen und können kaum die scharfen Anforderungen an -die Betriebssicherheit
gewährleisten.In the previously known devices of this type, the discharge takes place
.The voltage source, for example one arranged in an oscillating circuit
Condenser, either via grid-controlled high vacuum tubes or via grid-controlled
Gas discharge tubes. With these types of discharge tubes, referred to here as key switch tubes
However, one comes in relation to the current intensities, often also in relation to the sampling frequency
not beyond a certain limit. These known tactile switch tubes require
also considerable, not in various applications
portable
Vessel dimensions and can hardly meet the strict requirements for operational safety
guarantee.
Wesentlich bessere Ergebnisse lassen sich mit einer Einrichtung erzielen,
bei der nach der Erfindung :die Kondensatorentladung über eine Gasentladungsröhre
erfolgt, deren druckfestes, vorzugsweise aus Quarzglas bestehendes Entladungsgefäß
Xenon oder/und Krypton mit Überatmosphärendruckenthält und mit so großenElektrodenkörpern
versehen ist, daß ,diese im Betrieb der Entladungsröhre nicht in den Glühzustand
gelangen.Much better results can be achieved with a facility
in the case of the invention: the capacitor discharge via a gas discharge tube
takes place, whose pressure-resistant, preferably made of quartz glass, discharge vessel
Contains xenon and / or krypton at superatmospheric pressure and with such large electrode bodies
is provided that this does not go into the glow state during operation of the discharge tube
reach.
Eine derartige als Tastschaltröhre verwendete Überdruckgasentladungsröhre
ergibt den weiteren Vorteil, .daß bei sehr kleinen Röhrenabmessungen sehr hohe Sperrspannungen
erzielt werden können. Sie zeichnet sich ferner dadurch aus, daß sie über einen
verhältnismäßig großen Bereich der Anschlußspannung betriebssicher arbeitet, so
daß ein und dieselbe Röhrentype ohne weiteres in Geräten mit stark verschiedenen
Anschlußspannungen benutzt werden kann, z. B. eine Taströhre für Spannungen von
q.oo bis i6oo Volt und eine andere für Spannungen von 48oo bis gooo@ Volt. Es hat
sich weiterhin gezeigt, -daß bei Betätigung .des Zündmittels der Aufbau des Lichtbogens
der neuen Tastschaltröhre äußerst rasch vor sich geht und daß auch der Abbau der
Entladung in überraschend kurzer Zeit stattfindet, wozu .die entionisierende Einwirkung
.der wegen ihrer großen Abmessung verhältnismäßig kalt bleibenden Elektrodenkörper
auf -die meist sehr kurze, beispielsweise nur etwa einige Millimeter lange Lichtbogenstrecke
in erheblichem Maße beiträgt. Der Hochdruckfüllung aus Xenon oder/und Krypton können
noch elektronegative Gase oder Gasgemische, insbesondere Sauerstoff oder Kohlensäure,
zugemischt sein.Such an overpressure gas discharge tube used as a key switch tube
gives the further advantage that with very small tube dimensions very high blocking voltages
can be achieved. It is also characterized by the fact that it has a
Relatively large range of connection voltage works reliably, so
that one and the same type of tube can easily be found in devices with very different
Terminal voltages can be used, e.g. B. a probe tube for voltages of
q.oo to i6oo volts and another for voltages from 48oo to gooo @ volts. It has
also shown -that when the ignition means is actuated, the build-up of the arc
the new switch tube is extremely fast and that the breakdown of the
Discharge takes place in a surprisingly short time, including .die deionizing action
.the electrode body, which remains relatively cold because of its large size
to -the mostly very short, for example only a few millimeters long arc path
contributes significantly. The high pressure filling from xenon and / or krypton can
still electronegative gases or gas mixtures, in particular oxygen or carbonic acid,
be mixed in.
Zur Einleitung des Durchschlages der an der Konde-nsatorspannung liegenden
Tastschältröhre können irgendwelche, bei Entladungsröhren an sich bekannte Zündhilfsmittel
Verwendung finden; vorzugsweise wird eine Zündhilfselektrode vorgesehen, der zu
Beginn jedes Stromstoßes vorübergehend eine die .Zündung herbeiführende Hilfsspannung
zugeführt wird. .Die günstigsten Stromstoßdiagramme wurden mit einer Hilfselektrode
erzielt, die als Lochscheibe ausgebildet ist und die Entladungsbahn umschließt.
Zweckmäßig wird diese Lochscheibe so nahe an eine der beiden Elektroden herangerückt,
daß die erforderliche Zündnilfsspannung erheblich unterhalb der Kondensatorspannung
liegt, mit,der die beiden Elektroden gespeist werden.To initiate the breakdown of the voltage applied to the capacitor
Sensory switching tubes can be any ignition aids known per se for discharge tubes
Find use; an auxiliary ignition electrode is preferably provided, which leads to
At the beginning of each current surge, an auxiliary voltage which causes the ignition is temporarily available
is fed. The cheapest current surge diagrams were made with an auxiliary electrode
achieved, which is designed as a perforated disk and encloses the discharge path.
Appropriately, this perforated disc is moved so close to one of the two electrodes that
that the required auxiliary ignition voltage is significantly below the capacitor voltage
is, with which the two electrodes are fed.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Tastschaltröhre eines
nach der Erfindung ausgebildeten Kurzwellenimpulsgerätes in natürlicher Größe dargestellt.In the drawing, the tactile switch tube is an exemplary embodiment
formed according to the invention shortwave pulse device shown in natural size.
Das dickwandige, druckfeste Quarzglasgefäß i ist mit einem Xenon-Krypton-Gemisch
von beispielsweise 2otAtm. gefüllt und enthält die beiden verhältnismäßig großen,
aus gesinterten Wolframkörpern bestehenden Elektroden :a sowie die als Lochscheibe
ausgebildete Hilfselektrode 3. Letztere ist in einem Abstand von etwa 1/z mm vor
der Spitze der unteren Elektrode 2 derart angeordnet, daß sie ,den Lichtbogen umschließt.
In die untere und obere Endwand der Entladungsröhre ist je ein Quarzglasstab ¢ eingeschmolzen,
.in .dem die zur Stromeinführung @d-ienende Molybdänfolie 5 vakuumdicht eingebettet
ist. Die dargestellte Tastschaltröhre, deren Elektroden 2 etwa 3 mm voneinander
entfernt sind, wird beispielsweise für eine Impulsgerätschaltung benutzt, bei der
der an den Elektroden 2 angeschlossene Kondensator auf etwa q:000 Volt aufgeladen
wird und die den Durchschlag einleitende Hilfszündelektrode 3 eine Steuerspannung
von etwa 2ooo Volt erhält. Die nur etwa io-s Sek. dauernde Stromstoßentladung erfolgt
mit einem .grellen Lichtblitz, dessen Lichtausstrahlung gegebenenfalls auch für
Lichtsteuerzwecke ausgenutzt werden kann. Da aber für die Steuerung von Impulsgeräten
die Lichtausstrahlung der Entladung meist keine Rolle spielt, kann die Tastschaltröhre
auch lichtundurchlässig ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Metallgefäß mit
isolierten Stromdurchführungen bestehen. Eine Aktivierung der Elektroden ist bei
,der neuen Tastschaltröhre in der Regel nicht erforderlich, in einzelnen Fällen
sogar von Nachteil.The thick-walled, pressure-resistant quartz glass vessel i is made with a xenon-krypton mixture
for example 2otAtm. filled and contains the two relatively large,
electrodes made of sintered tungsten bodies: a and the perforated disc
formed auxiliary electrode 3. The latter is at a distance of about 1 / z mm in front
the tip of the lower electrode 2 arranged so that it encloses the arc.
A quartz glass rod ¢ is fused into the lower and upper end wall of the discharge tube,
.In .dem the molybdenum foil 5 used to introduce current is embedded in a vacuum-tight manner
is. The key switch shown, the electrodes 2 about 3 mm from each other
are removed is used, for example, for a pulse device circuit in which
the capacitor connected to the electrodes 2 is charged to about q: 000 volts
and the auxiliary ignition electrode 3 which initiates the breakdown is a control voltage
of about 2,000 volts. The impulse discharge, which lasts only about 10 seconds, takes place
with a bright flash of light, the light emission of which may also be used for
Lighting control purposes can be exploited. But there for the control of pulse devices
the light emission of the discharge usually does not matter, the push button switch can
also be made opaque, for example from a metal vessel with
insulated power feedthroughs exist. Activation of the electrodes is at
, the new tactile switch is usually not required, in some cases
even a disadvantage.