Разрядный прибор Советский патент 1942 года по МПК H01J17/54 

Осуществление управляемых вентилей с накаленным катодом на большие силы тока весьма затрудняется следующими обстоятельствами:

а)значительной мощностью, выделяющейся внутри ирибора;

б)невозможностью без сильного увеличения габаритов ирибора полностью исиользовать эмитирующую поверхность его катода.

Первая причина обусловливает высокую температуру всех частей прибора и вызывает появление эмиссионных токов как с управляющег) элемента, так и с экранирующих деталей. Эмиссионные токи обычно увеличиваются в процессе срока службы прибора вследствие непрерывного распыления активного вещества катода и конденсации его иа управляющем элементе и экранах. Достигнув некоторого критического значения (часто меньше нескольких микрогмпер), они приводят к самопроизвольному «отпиранию прибора, т. е. делают его неуправляемым

Вторая причина - плохое использование эмитирующих поверхмостей катода - приводит к низкому сроку службы прибора по катоду.

Оба эти недостатка, делающие мощный управляемый прибор недолговечным, устраняются в предлагаемом разрядном приборе, являющемся предметом настоящего изобретеиия.

На фиг. 1 изображена принципиальная конструкция ламиы; ил фиг. 2 - конструкция управляемого прибора с иакалеиным катодом, г, котором использован новый принцип управлеиия разрядом; на фиг. 3 -схема включения прибора; на фиг. 4 - осциллограммы токов И напряжений; на фиг. 5 - ртутная колба, управляемая по предлагаемому методу; на фиг. 6 - ртутный металлический выпрямитель, в котором управление производится не сеткой, а - согласно изобретению - тонко: нитью, проходящей аксиально через экранировку анода.

Прибор основан на следующем физическом явлении. Если в качестве анода в газонаполненном приборе с накаленным катодом взять длинную тонкую нить 2, удаляющуюся от катода 1, как это изображено на фиг. 1, то при подаче положительного (по отношению к катоду У) потенциала на нить 2 разряд не будет гореть на части нити, блилсайшей к катоду, а будет распространяться вдоль всей нити, какова бы ни была

№ 62197- 2 -

ее длина. Причина этого лежит в значительном положительном анодном падении, возникающем у анодов с малой собирающей электроны поверхностью. Если вблизи удаленного от катода конца нити поместить второй (рабочий) анод 3, то потенциал зажигания между ним и катодом / сильно снизится цри наличии слабого дополнительного разряда вдоль нити.

Лампа, изображенная на фиг. 1,, изготовлена и показала следующие результаты: при отсутствии разряда на нить 2 потенциал зажигания (для данной лампы) между катодом / и анодом 3 был равен 350. е. Однако достаточно создать на нить разряд при токе в цепи нить - катод, равном Всего 0,5 ма, как потенциал зажигания падает до 20 в.

Подав на анод 5 переменное напряжение с амплитудой меньще 350 в, можно управлять величиной выпрямленного тока, что и было проверено автором.

В мощном управляемом приборе с подогревным оксидным катодом на фиг. 2 катод 1 с помощью деталей 4 и 5 так экранирован от анода 3, что при положительном напряжении на аноде, больщем амплитуды рабочего напряжения, разряд на анод не зажигается. Зажжется он только в том случае, если на дополнительный управляющий электрод - нить 2 будет дан положительный потенциал, достаточный для образования разряда (управляющая нить изолирована от катода и анода изоляторами 6).

Так как плазма будет окружать всю нить 2, т. е. и верхнюю часть ее, расположенную в заметном поле анода, то потенциал зажигания на рабочий анод 3 сильно упадет и произойдет зажигание.

Включив :В цепь катод 1 - нить 2 пиковый трансформатор, можно управлять средним значением выпрямленного напряжения. Для пояснения сказанного на фиг. 3 приведена схема включения прибора и на фиг. 4 - осциллограммы токов и напряжений в ней.

Здесь 1, 2, 3 - предлагаемый прибор, 7 - пиковый трансформатор, 8-фазовращатель, 9 - нагрузка, 10 - анодный трансформатор, 11 - ограничительное сопротивление, еа - напряжение питания, еп - напряжение пикового трансформатора, ед - выпрямленное напряжение, // - выпрямленный ток.

Примененный, согласно изобретению, метод управления разрядом пригоден также и для приборов с жидким катодом. Ртутная колба, управляемая по предлагаемому методу, изображена на фиг. 5 (/ - жидкий катод, 2 - управляющая нить и 3 - анод). В ртутном металлическом выпрямителе по фиг. 6 тонкая управляющая нить 2 пропущена через экранировку анода 3; здесь 12 - деионизационная рещетка с малой проницаемостью и 13 - манжета. Принцип действия разрядных приборов с жидким катодом ясен из изложенного выще.

Предмет изобретения

1.Разрядный прибор, снабженный управляющим электродом, помещенным между основными электродами, отличающийся тем, что в качестве управляющего электрода применена тонкая нить, помещенная по оси разрядного пространства и изолированная от основных электродов.

2.Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что тонкая нить помещена внутри экранов, ограничивающих разряд.

Риг/

.4

9иг5

г«а.

iS

12

Фиг В