DE2346236C3 - Cold cathode gas discharge tube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaltkathoden-Gasentladungsröhre mit zwei in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzten, eine Aktivierungsschicht aufweisenden Hauptelektroden, die auf ihren einander zugekehrten Stirnflächen einen metallischen Ring tragen, der die Hauptelektroden zu Hohlelektroden macht, und mit einer außen um den Isolierkörper herumgelegten Steuerelektrode.The invention relates to a cold cathode gas discharge tube with two in the ends of a tubular Insulating body used gas-tight, an activation layer having main electrodes on their facing end faces wear a metallic ring, which the main electrodes to hollow electrodes makes, and with a control electrode wrapped around the outside of the insulating body.

Derartige Kaltkathoden-Gasentladungsröhren sind bereits bekannt (man vgl. DT-OS 2103 007). Eine Kaltkathoden-Gasentladungsröhre mit äußerer Steuerelektrode wird auch Kaltkathoden-Thyratron genannt. Sie wird auch als Knopfabieiter bezeichnet, wenn die Hauptelektroden kegelstumpfförmig ausgebildet sind und mit einander zugekehrten plattenförmigen Auswölbungen in die Enden des rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind.Such cold cathode gas discharge tubes are already known (see DT-OS 2103 007). One A cold cathode gas discharge tube with an external control electrode is also called a cold cathode thyratron. It is also known as a button wire when the main electrodes are frustoconical and with facing plate-shaped bulges in the ends of the tubular insulating body are inserted gas-tight.

Es ist auch bereits bei Überspannungsableiter!! bekannt, den rohrförmigen Isolierkörper, in dessen Stirnseiten kegelstumpfförmige Hauptelektroden eingesetzt sind, in der Mitte durch eine gasdicht eingefügte metallische Ringscheibe zu unterteilen, so daß die eine Ringelektrode bildende Ringscheibe mit den Hauptelektroden zwei Entladungsstrecken bildet (man vgl. DTPS 10 89 482, insbesondere F i g. 3).It is also already with the surge arrester !! known, the tubular insulating body in which End faces frustoconical main electrodes are used, inserted in the middle by a gas-tight to subdivide metallic ring disk, so that the ring disk forming a ring electrode with the main electrodes forms two discharge paths (see DTPS 10 89 482, in particular FIG. 3).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kaltkathoden-Thyratron zu schaffen, mit dem zwei elektrische Kreise mit unterschiedlichen Funktionen und einem gemeinsamen Potential synchron oder teilsynchron mit vorgegebener zeitlicher VerschiebungThe invention is based on the object of creating a cold cathode thyratron with which two electrical circuits with different functions and a common potential synchronous or partly synchronous with a given time shift

S gemeinsam geschaltet werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Kaltkathoden-Gasentladungsröhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß in den rohrförmigen Isolierkörper zwischen den Hauptelektroden als Ringelektrode eine metallische Ringscheibe gasdicht eingefügt ist, die an ihrer zentralen öffnung beidseitig mit einem metallischen Ring versehen ist und die mit den Hauptelektroden zwei Entladungsstrecken bildet, daß die Ringelektrode in ihrer zentralen öffnung und den angrenzenden Ringbereichen mit einer Aktivierungsschicht versehen ist und daß die Steuerelektrode im Bereich einer Entladungsstrecke angeordnet ist.S can be switched together. To the solution this task is in a cold cathode gas discharge tube of the type mentioned after Invention proposed that in the tubular insulating body between the main electrodes as a ring electrode a metallic ring disk is inserted gas-tight, which is connected to its central opening on both sides is provided with a metallic ring and which forms two discharge paths with the main electrodes, that the ring electrode is provided with an activation layer in its central opening and the adjoining ring areas and that the control electrode is in the Area of a discharge path is arranged.

Ein wesentlicher Vorteil einer erfindungsgemäßen Kaltkathoden-Gasentladungsröhre besteht darin, daß die Gasentladungsröhre gegenüber herkömmlichen Röhren zwei Entladungsstrecken aufweist, die über die zentrale öffnung in der Ringelektrode zu einem gemeinsamen Entladungsraum verbunden sind, wobei nur eine Steuerelektrode im Bereich einer der beiden Entladungsstrecken vorgesehen ist, die als kapazitive Zündelektrode diese Entladungsstrecke beeinflußt. Durch ein derart beschaffenes Zweistrecken- Kaltkathoden-Thyratron wird erreicht, daß man zwei verschiedene elektrische Kreise, die ein gemeinsames Potential haben, synchron oder teilsynchron mit einer zeitlich vorgegebenen Verschiebung gemeinsam schalten kann. Von weiterem Vorteil ist, daß bei einer solchen Gasentladungsröhre die Forderung realisiert werden kann, daß die Ansprechgleichspannung der beiden Entladungsstrecken verschieden ist. Mit einem erfindungsgemäßen Zweistrecken- Kaltkathoden-Thyratron kann man beispielsweise synchron zwei Kondensatorenentladungen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten und verschiedener Kondensatorladespannung steuern.An essential advantage of a cold cathode gas discharge tube according to the invention is that Compared to conventional tubes, the gas discharge tube has two discharge paths that extend over the central opening in the ring electrode are connected to a common discharge space, wherein only one control electrode is provided in the area of one of the two discharge paths, which is called capacitive Ignition electrode influences this discharge path. By means of a two-lane cold cathode thyratron of this type it is achieved that one has two different electrical circuits which have a common potential can switch synchronously or partially synchronously with a predetermined time shift. Another advantage is that the requirement can be met in such a gas discharge tube can that the response DC voltage of the two discharge paths is different. With an inventive Two-line cold cathode thyratron can, for example, synchronize two capacitor discharges control with different time constants and different capacitor charge voltage.

Wie bereits erwähnt, wird bei einem derartigen Zweistrecken-Kaltkathoden-Thyratron dessen eine Entladungsstrecke über eine Steuerelektrode kapazitiv angesteuert. Beim Betrieb werden durch die Zündung der ersten Entladungsstrecke die Ionen durch dieAs already mentioned, with such a two-lane cold cathode thyratron, one Discharge path activated capacitively via a control electrode. When operating, the ignition the ions through the first discharge path

zentrale öffnung der Ringelektrode in die zweite Entladungsstrecke getrieben und zünden diese. Ist die Stromsteilheitcentral opening of the ring electrode driven into the second discharge path and ignite it. Is the Steepness of current

di/dt > 1 kA^s di / dt > 1 kA ^ s

so in der ersten Entladungsstrecke, so ist die Verzögerung des Zündvorganges in der zweiten Entladungsstrecke vernachlässigbar klein (< 1 μβ). Das Kaltkathoden-Thyratron hat vorzugsweise für beide Entladungsstrecken die gleiche Ansprechgleichspannung. Es können aber auch unterschiedliche Ansprechgleichspannungen bei gleichem Druck durch verschiedene Elektrodenabstände oder unterschiedliche Elektrodenaktivierung erzeugt werden. Die kapazitive Steuerelektrode kann dann sowohl die Eritladungsstrecke mit der größeren oder die mit der kleineren Ansprechgleichspannung beeinflussen. so in the first discharge path, so is the delay of the ignition process in the second discharge path is negligibly small (<1 μβ). The cold cathode thyratron preferably has the same DC response voltage for both discharge paths. But it can also different response DC voltages at the same pressure due to different electrode spacings or different electrode activation can be generated. The capacitive control electrode can then affect both the discharge path with the larger or that with the smaller DC response voltage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described.

^ft5 Die Zeichnung zeigt ein Zweistrecken-Kaltkathoden-Thyratron mit kegelstumpfförmigen Hauptelektroden 1 und 2, die in die Enden eines rohrförmigen, beispielswei se aus Keramik oder Glas bestehenden Isolierkörpers 3 ^ft 5 The drawing shows a two-lane cold cathode thyratron with frustoconical main electrodes 1 and 2 which are inserted into the ends of a tubular insulating body 3 made of ceramic or glass, for example

gasdicht eingesetzt sind.are inserted gas-tight.

Die Hauptelektroden 1,2 bestehen beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung und tragen auf ihren einander zugekehrten Stirnseiten einen metallischen Ring 6, der die Hauptelektroden zl Hohlelektroden macht. In diese Hohlelektroden ist eine Aktivierungsschicht 7 eingebracht Die Akuvierungsschicht 7 besteht aus einem Material hoher Elektronenemissionsfähigkeit Zur besseren Haftung der Aktivierungsschicht 7 können die Stirnflächen der Hauptelektroden 1,2 statt einer glatten Oberfläche auch eine gewaffelte Oberfläche aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Isolierkörper 3 in seiner Mitte durch eine gasdicht eingefügte Ringscheibe unterteilt, die eine Ringelektrode 5 bildet und die an ihrer zentralen öffnung beidseitig mit metallischen, zweckmäßig aus Eisen bestehenden Ringen 6 versehen ist. Die Ringe 6 sind vorzugsweise sowohl auf die Ringelektrode S als auch auf die beiden Hauptelektroden 1, 2 aufgelötete oder aufgeschweißte Stanzteile. Es hat sich als besondeu vorteilhaft erwiesen, die Ringe 6 an der Oberseite scharfkantig auszuführen, da eine scharfe Kante eine Feldlinienverdichtung und damit eine Erniedrigung der Fremdzündspannung bewirkt Die Ringelektrode 5 ist in ihrer zentralen öffnung und den daran angrenzender: Innenseiten der Ringe 6 mit einer Aktivierungsschicht 7 versehen, die wiederum aus einem Material hoher Elektronenemissionsfähigkeit besteht Die im Bereich einer der beiden Entladungsstrecken der Mehrstrecken-Kaltkathode-Gasentladungsröhre angeordnete Steuerelektrode 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel über der Entladungsstrecke angeordnet, die durch die mit dem Metallring 6 versehene Hauptelektrode 1 und die mit dem Ring 6 versehene Ringelektrode 5 begrenzt ist Die Steuerelektrode 4 verläuft dabei beispielsweise in Form eines Blechstreifens um den rohrförmigen Isolierkörper 3 herum. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerelektrode 4 vorzugsweise in Höhe der mit dem metallischen Ring 6 versehenen Hauptelektrode 1 angeordnetThe main electrodes 1, 2 consist, for example, of an iron-nickel-cobalt alloy and apply their facing end faces a metallic ring 6, the main electrodes zl hollow electrodes power. There is an activation layer in these hollow electrodes 7 introduced The activation layer 7 consists of a material with high electron emissivity for better adhesion of the activation layer 7, the end faces of the main electrodes 1, 2 can also have a waffled surface instead of a smooth surface exhibit. In this embodiment, the insulating body 3 is gas-tight in its center by a inserted washer divided, which forms a ring electrode 5 and which is at its central opening on both sides is provided with metallic, suitably made of iron rings 6. The rings 6 are preferred soldered or welded onto both the ring electrode S and the two main electrodes 1, 2 Stamped parts. It has proven to be particularly advantageous for the rings 6 to be sharp-edged on the top to be carried out, since a sharp edge leads to a compression of field lines and thus a lowering of the external ignition voltage The ring electrode 5 is in its central opening and the adjacent one: Insides of the rings 6 provided with an activation layer 7, which in turn is made of a material higher Electron emission capability exists in the area of one of the two discharge paths of the multi-path cold cathode gas discharge tube arranged control electrode 4 is arranged in this embodiment above the discharge path, which is through the with the Metal ring 6 provided main electrode 1 and the ring 6 provided with the ring electrode 5 is limited The control electrode 4 runs, for example, in the form of a sheet metal strip around the tubular insulating body 3 around. In this embodiment, the control electrode 4 is preferably at the level of the metallic ring 6 provided main electrode 1 is arranged

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: !. Kaltkathoden-Gasentladungsröhre mit zwei in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzten, eine Aktivierungsschicht aufweisenden Hauptelektroden, die auf ihren einander zugekehrten Stirnflächen einen metallischen Ring tragen, der die Hauptelektroden zu Hohlelektroden macht, und mit einer außen um den Isolierkörper herumgelegten Steuerelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß in den rohrförmigen Isolierkörper (3) zwischen den Hauptelektroden (1, 2) als Ringelektrode (5) eine metallische Ringscheibe gasdicht eingefügt ist, die an ihrer zentralen öffnung beidseitig mit einem metallischen Ring (6) versehen ist und die mit den Hauptelektroden (1, 2) zwei Entladungsstrecken bildet, daß die Ringelektrode (5) in ihrer zentralen öffnung und den angrenzenden Ringbereichen mit einer Aktivierungsschicht (7) versehen ist und daß die Steuerelektrode (4) im Bereich einer Entladungsstrecke angeordnet ist.! Cold cathode gas discharge tube with two in the ends of a tubular insulating body gas-tight used, an activation layer having main electrodes, which on their each other facing end faces wear a metallic ring that transforms the main electrodes into hollow electrodes power, and with a control electrode placed around the outside of the insulating body, characterized in that that in the tubular insulating body (3) between the main electrodes (1, 2) as Ring electrode (5) a metal ring disk is inserted gas-tight, which is at its central opening is provided on both sides with a metallic ring (6) and the one with the main electrodes (1, 2) has two Discharge path forms that the ring electrode (5) in its central opening and the adjoining ring areas with an activation layer (7) is provided and that the control electrode (4) is arranged in the region of a discharge path. 2. Kaltkathoden-Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Ring (6) ein auf die Ringelektrode (5) beidseitig und auf die Hauptelektroden (1,2) aufgelötetes oder aufgeschweißtes Stanzteil ist.2. cold cathode gas discharge tube according to claim 1, characterized in that the metallic Ring (6) one on the ring electrode (5) on both sides and on the main electrodes (1,2) or soldered is a welded stamped part. 3. Kaltkathoden-Gasentladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelektrode (5) in der Mitte zwischen den Hauptelektroden (1, 2) in den rohrförmigen Isolierkörper (3) gasdicht eingefügt ist.3. cold cathode gas discharge tube according to claim 1 or 2, characterized in that the Ring electrode (5) in the middle between the main electrodes (1, 2) in the tubular insulating body (3) is inserted gas-tight. 4. Kaltkathoden-Gasentladungsröhre nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (4) im Bereich der mit dem metallischen Ring (6) versehenen Hauptelektrode (1) um den rohrförmigen Isolierkörper (3) herum angeordnet ist.4. Cold cathode gas discharge tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control electrode (4) in the area of the main electrode (1) provided with the metallic ring (6) is arranged around the tubular insulating body (3).