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Anordnung zur Funkenerzeugung für die Spektralanalyse Die vorliegende
Erfindung betrifft Anordnungen zur Funkenerzeugung für die Spektralanalyse mit mehreren
hintereinandergeschalteten, in Reihe mit einem zu entladenden Energiespeicher liegenden
Funkenstrekken. Bei spektralanalytischen Untersuchungen von Materialien spielen
Anordnungen dieser Art eine wichtige Rolle. Nach einer bekannten Ausführungsform
eines Funkenerzeugers liegt die Funkenstrecke, deren Elektroden von. dem zu untersuchenden
Material gebildet werden, in Reihe mit den zwei Funkenstrecken eines rotierenden
Unterbrechers.
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Weiterhin sind Anordnungen mit zwei hintereinandergeschalteten Funkenstrecken
bekanntgeworden, bei denen die Spektrallinien der einen Funkenstrecke mit denen
der anderen Funkenstrecke verglichen werden. Damit diese bekannten Anordnungen einwandfrei
arbeiten, ist es notwendig, daß die hintereinandergeschalteten Funkenstrecken gleichzeitig
oder in sehr kurzen Zeitabständen (von einer Größenanordnung von etwa Io-s bis 10-6
Sek.) nacheinander durchbrechen. Dazu ist notwendig, daß an jeder der Funkenstrekken
nahezu gleichzeitig die für sie notwendige Durchbruchslspannutg auitritt umd daß
außerdem gleichzeitig in jeder der Funkenstrecken Elektronen vorhanden sind, die
den Durchschlag einleiten. Wenn das nicht der Fall ist, dann kann es vorkommen,
daß eine der Funkenstrecken durchbricht, daß dann aber die Entladung wieder abreißt,
weil die Entladung die zweite Funkenstrecke noch nicht leitend vorfindet. Die Funken
werden dann unruhig, im zeitlichen Einsatz schwankend und bleiben gelegentlich ganz
aus, auch bei Anwendung der bereits bekannten mechanischen Steuerung durch Unterbrecher
in Form rotierender Funkenstrecken. Bisher wurde allgemein die
Schwierigkeit
bis zu einem gewissen Grade besserung der vorliegenden Erfindung die dadurch beseitigt,
daß die Funkenstrecken mit Querwiderstände verschieden groß machen ultraviolettem
Licht oder einem Radiumprä- und so abstufen, daß der größte Teil der parat bestrahlt
wurden. Die Wirksamlt-t ; adespannung zunächst an der Funkenstrecke dieser Anordnung
ist aber beschränkt, sie v v6t'; t dem höheren Widerstand auftritt und nach teuert
zudem naturgemäß die GesamtaIIord. 2 dem Durchbruch dieser Funkenstrecke an die
nung. Man hat auch zur Erzielung eines tnit dem nächstkleineren Widerstand gelangt.
sicheren Durchbruchs der Funkenstrecken Die Durchbruchsspannung wird also gewissersehr
hohe Spannungen angewendet. Auch maßen von Funkenstrecke zu Funkenstrecke diese
Maßnahme verteuert die Anordnung. weitergereicht.
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Dazu kommt noch ein weiterer Gesichts- Die erfindungsgemäße Anordnung
bewirkt punkt. Die Ladespannung des Energiespei- also zweierlei: chers, die zum
Durchbruch der Funkenstrek-I. Die Potentialverhältuisse an den hinterken führt,
verteilt sich auf die Funkenstrecken einandergelegten Funkenstrecken werden so umgekehrt
zu ihrer Kapazität. Das hat also zur geregelt, daß die Ladespannung zum größten
Folge, daß die Funkenstrecken mit großer Teil zunächst an der oder den nicht über-Kapazität
nur einen geringen Anteil der brückten Funkenstrecken liegt und erst nach Ladespannung
erhalten, so daß bei ihnen unter deren Durchbruch an die anderen Funken-Umständen
die Durchbruchsfeldstärke nicht strecken weitergegeben wird. erreicht wird. 2. Der
Durchbruch der gesamten Funken-Erfindungsgemäß wird bei Anordnungen kette ist nicht
mehr davon abhängig, daß zuzur Erzeugung von Einzel funken oder Fun - fällig im
gleichen Augenblick in jeder der kenfolgen mit mehreren hintereinander- Funkenstrecken
die für den Durchbruch notgeschalteten, von demselben Entladungsstrom wendigen Elektronen
zur Verfügung stehen. durchflossenen Funkenstrecken mindestens Wenn bei der Bedienung
der Anordnung eine dieser Funkenstrecken durch leitende ein Fehler gemacht wird,
etwa dadurch, daß Mittel überbrückt. Zur Überbrückung kann die Schlagweite, d. h.
der Elektrodenabstand, nen sowohl Widerstände, Kondensatoren oder so groß gemacht
wird, daß kein Durchbruch Drossel spulen allein mit einem Impedanzwert mehr erfolgen
kann, so könnte es vorkommen, von etwa toS bis I07 Ohm oder auch Serien- daß die
Querwiderstände, die dann über län-oder Parallelschaltungen aus mehreren solcher
gere Zeit die volle Ladespannung auszuhaiten Elemente verwendet werden. Vorzugsweise
haben, beschädigt werden. Für diese Fälle verwendet man einen Hochohmwiderstand
kann man gemäß weiteren Ausgestaltungen dieser Größe. Zweckmäßig ist es, möglichst
der vorliegenden Erfindung die leitenden Mitalle Funkenstrecken außer einer durch
einen tel durch besondere Sicherheitsfunkenstrecken solchen Querwiderstand zu überbrücken,
da oder durch selbsttätige Schalter gegen Überdadurch erreicht wird, daß fast die
gesamte ; lastung schützen.
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Ladespannung an der einen nicht überbrüch- DieDurchbruchsspannung
an einerFunkenten Funkenstrecke auftritt, so daß dort eine strecke ist hoch, solange
noch kein Funke hohe Spannung für den Durchschlag zur Ver- übergegangen ist. Die
Durchbruchs spannung fügung steht. Ist der Durchschlag an dieser für die späteren
Funken einer Funkenfolge, Stelle erfolgt, so kann die Entladung nicht die noch Ladungsträger
aus einer vorherwieder abreißen, da ein schwacher Entladungs- gehenden Entladung
vorfinden, ist beträchtstrom über die Querwiderstände der anderen lich geringer.
Es ist also möglich, mehrere Funkenstrecken weiterfließen kann. Nach Funkenstrecken
hintereinander zu betreiben, dem Durchbruch sinkt die Spannung an der bei denen
die Zündspannung für die erste nicht überbrückten Funkenstrecke auf die Entladung
nicht erreicht wird, wenn durch Glimmspannung (einige 100 Volt), unter Um- irgendeine
besondere Anordnung die erste ständen auf die Bogenspannung (einige Entladung eingeleitet
wird. Dazu kann nach 10 Volt) ab. Von diesem Augenblick an liegt einer weiteren
Verbesserung der vorliegenden also fast die gesamte Ladespannung (einige Erfindung
ein über der normalen LadespanroooVolt) an den durch Widerstände über- nung liegender
Spannungsstoß auf die Kette brücken Funkenstrecken, so daß nun bei pas- der Funkenstrecken
gegeben werden, mn die sender Wahl dieser Widerstände die Durch- erste Zündung einer
Funkenfolge auch dann bruchs spannung dieser Funkenstrecken er- zu erreichen, wenn
die normale Ladespannung reicht wird. Hat man nur eine durch einen dazu nicht ausreicht.
Eine andere Ausgestal-Widerstand überbrückte Funkenstrecke in der tung der Erfindung
besteht darin, daß Mittel Anordnung, so ist die Größe des Widerstandes vorgesehen
sind, um die einzelnen hintereinin weiten Grenzen veränderlich. Liegen meh- andergeschalteten
Funkenstrecken am Anfang rere überbrückte Funkenstrecken hinterein- einer Funkenfolge
kurzzuschließen und erst ander, so kann man gemäß einer weiterenVer- nacheinander
zu öffnen, so daß die normale
Ladespannung im weiteren Verlauf der
Funkenfolge ausreicht, um die gesamte Kette der Funkenstrecken zum Durchbruch zu
bringen.
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Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß man bei der Spektralanalyse
von Metallen die aus dem betreffenden Metall bestehenden Elektroden einige Zeit
vor der eigentlichen Spektralanalyse vorfunkt, damit sich ein Gleichgewichtszustand
an den Elektrodenoberflächen einstellt. Diese Vorfunkzeit bedeutet eine unbequeme
Verlängerung der gesamten für eine Spektralanalyse notwendigen Zeit. Man kann nun
das Vorfunken eines Elektrodenpaares gleichzeitig mit der Spektralanalyse eines
zweiten Elektrodenpaares vornehmen und die vorliegende Erfindung dadurch weiter
verbessern, daß von den Funkenstrecken mindestens zwei zur Benutzung zur Spektralanalyse
ausgebildet sind, so daß, während die eine von diesen zur Spektralanalyse benutzt
wird, die andere für spektralanalytische Untersuchungen vorbereitet wird.
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Ein einfaches Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in schaltungsmäßiger
Ausführung ist in der beiliegenden Abbildung dargestellt. Von den Netzklemmeu I
und 2, die an das normale 50-Perioden-Wechselstromnetz angeschlossen sein mögen,
liegt über einem Regelwiderstand 3 die Primärwicklung 4 des Hochspannungstransformators
5, der die Ladespannung liefert. Parallel zu dessen Sekundärwicklung 6 liegt der
Funkenkreis, bestehend aus einem zu ladenden Speicherkondensator 7, einer Drosselspule
S und den mit diesen Elementen in Reihe liegenden Funkenstrecken, von denen 9, IO
und ii Analysenfunkenstrechen bedeuten und 12 die rotierende Funkenstrecke darstellt.
I3 ist ein Hochohmwiderstand parallel zu IO und 14 ein Kondensator parallel zu 11.