KRALJEVINA SRBA, HRVATA l SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 21 (9)
INDUSTR1SKE SVOJINE
IZDAN 1. NOVEMBRA 1926.
PATENTNI SPIS BR. 3931.
Erich F. Huth, G. m. b. H-, Berlin.
Postupak i uredjaj na izbojnim prugama, koje rade sa gazionizacijom, izbijanjem
elektrona odnosno termična.
Prijava od 4. juna 1924.	Važi od 1. septembra 1925.
Traženo pravo prvenstva od 5. juna 1923. (Nemačka).
Izum se odnosi na električke izbojne pruge, koje rade sa gazionizacijom, izbijanjem termiona odnosno elektrona i prema tome posjeduju jednu ili više tekućih ili čvrstih katoda kao bazu za emisiju katodnih zraka ^odnosna iona odn. elektrona i jednu i i više anoda,
Izum će se razjasniti pobliže na primjeru bitno reprezentanta takovih izbojnih pruga, naime jedne cijevi visokog vakuma na žareće katode sa pomoćnom elektrodom od oblika rešetke.
Držanje ovih izbojnih pruga bilo je po dosedanjem stanju znanstvene spoznanje karakterizirano pomoću obilježnih linija utjecanja, koje su prikazivale u slici struju termiona odnosno elektrona, tekuću kroz izbojnu prugu u ovisnosti od rešetne napetosti Vg i položene anodne napetosti Va. Sva topcgledna raspravljanja i istraživanja imala su konačnu svrhu, da potvrde općenito važenje ovih karekteriziranih obilježnih linija, čijih kvalitativni tok je naslikan u fig. 1, U ovoj figuri prikazuje se ovisnost anodne struje ia od rešetne napetosti Vg kod različitih anodnih napetosti Va1, Va2. Takodje veliki niz teorija o takovim izbojnim prugama naročito u primjeni kao pojaćala slabih izmjeničnih struja ili u rasporedima proizvadjaća titraja polazi od ovih karakterističnih obilježenih linija i iz ovog snopa karakteriziranih krivulja izvedenih tehničkih pojmova strmo-sti i protoka. Iz posmatranja primjerice u
fig 1, prikazanog snopa krivulja rezultira sada bez daljeg potpuna stalnost svih pojava, tako na pr., da stalno povišenje na izbojnu prugu položene anodne napetosti uslovljuje stalnu promjenu i to povišenje struje do zasićenosti.
Izum donosi sada iznenadivu spoznaju, da odigravajuće pojave još nisu zaključene držanjem, opisanih pomoću karakte-rističkih obilježnih linija. Zamisao izuma neka se razjasni na slijedećem osnovnom pokušaju, čijeg je raspored prikazan še-matički u fig. 2.
Vakum cijev sa žarećom katodom k, pomoćnom elektrodom g od oblika rešetke i anodom a bila je položena na izvor jednake struje sa napetosti Va. Najprije nije postojao izmedju rešetke i anode nikakav spoj skapćajno-tehničhe vrste, i nastala je odgovarajuće položenoj anodnoj napetosti izvjesna struja, koja je radi prilično usko-očne rešetke iznosila samo malo miliam-pera. Sada je preko uklopnika s, kondenzatora c ili ovog kondenzatora sa — u seriji skopčanim otporom r, slobodnim od sopstvene indukcije bila spojena anoda i rešetka. Pokazalo se i sada na iznenediv način, da je cijev trenutno primila zasiću-juću struju, koja je iznosila više stotina miliampera. Ako je sada bio opet otvoren uklopnik s, to se je pokazala dalja ne-predvidiva pojava, da je stanje izvanredno povišine vodeće sposobnosti cijevi ostalo štacijonerno.Ovo stanje, u kojem se dakle
Din. 20'—
izmedju anode i katode nalazi praktički idealno izolirana pomoćna elektroda, ne može više naći razjašnjenje u snopu poznatih obilježnih linija utjecanja od dotične cijevi.
U svrhu istraživanja ovih pojava napravljen je bio poredjaj skapčanja u smislu sheme fig. 3, kod kojeg su izmedju rešetke i anode s jedne strane i rešetke i katode s druge strane položeni po jedan elektrostatički voltmetar I, II sa praktički bezkonačno visokim otporom. Sada su bili ponovljeni prije opisani pokušaji i najprije položena stanovita napetost Va izmedju kalode i anode kod otvorenog uklopnika s. Elektrostatički voltmetar I pokazao je kod toga skoro čitavu napetost Va, dočim je voltmeter II pokazao napetost, koja nije spomena vrijedna, kako je to bilo za očekivati, pošto se je čitavi tok potencijala vršio normalno uzduž izbojne pruge izmedju anode i rešetke. Ali ako se je uložio uklopnik s, to je voltmeter I pokazao, da je potencijal izmedju rešetke i anode bio praktički ništa, dočim je čitava položena napetost Va izmedju katode i rešetke bila pokazana pomoću voltmetra II. Tok napetosti u prvom slučaju prikazan je približno pomoću obilježne linije d, tok napetosti u drugom slučaju približno pomoću obilježne linije e u fig. 4 u koju su unešene kao ordinate; duljina izbojne pruge i kao abscise napetost.
Vjerovatno fizikalički razjašnjenje za ovu pojavu nadjeno je u tome, da tako-djer samo trenutno potlačenje potencijalne diference izmedju anode i rešetke u momentu položenja kondenzatora dostaje, da se poluči trajno i stabilno ostajuće razmještenje odnosno raspad prvotno normalne izgradnje polja uzduž izbojne pruge.
Na svaki način ima se tu posla sa jednom posvema novom fizikaličnom činjenicom, kod koje rešetka ne troši nikakovu djelatnost i ipak u štacijonernom stanju prima i održaje izvanredno visoke razlike napetosti napram katode. Polazeći od ove spoznaje postavili su pronalazači pitanje, da li je moguće da se jednako štacijonerno konačno stanje postigne na drugi način nego li pomoću uklopljenja i isklopljenja kondenzatora. Bio je, dakle, kod rasporeda odgovarajuće fig. 2 trajno držan zatvoren uklopnik s, tako, da je postojao trajni ili čisto kapacitivni ili kapacitivni i omski spoj izmedju rešetke i anode. Ako se je sada povisila na cijevi ležeča napetost Va, to se je pokazalo, da je kod prolaza kroz izvjesnu vrednost napetosti uslijedila jednaka pojava raspada polja odnosno ska-kajućeg diskontinuiranog sniženja nutarnjeg otpora cevi.
U crtežu fig. 5 prikazano je držanje nutarnjeg otpora izbojne pruge u smislu spoznaje izuma i to kvalitativno u shemi pri čemu su uneseni kao ordinata unutarnji otpor Ri i kao abscisa napetosti Va, koja se ima položiti na izbojnu prugu. Kod postepenog povišenja napetosti, koja se ima položiti na cijev, iskazuje nutarnji otpor normalni tok od točke 1 do točke 2 odgovarajuće Langmuir-ovoj formuli. Kod postignuća izvesne vrednosti Vz napetosti koja se ima položiti na cijev a neka se imenuje raspadna napetost, opadne nutarnji otpor od vrednosti 2 na vrednost 3, u svrhu, da se onda kod daljeg povišenja anodne napetosti, koja se ima položiti, usljed ograničenja struje njezinom vred-nošću zasićenja malo po malo opet podigne u smjeru jna vrednost 4. Izcrtkana krivulja 2—5 prikazivala bi normalni i prema dosadanjem stanju znanstvene spoznaje očekivani tok nutarnjeg otpora,
Pokusi su pokazali, da opadanje otpora usljedi praktički trenutno i prema tome rezultira diskontinuirani odnosno nestalni tok nutarnjeg otpora. Ovo pregibanje otpora može dapače usljediti u praktički beskonačno kratkom vremenu.
Namjesto prenosnih elemenata izmedju pomoćne elektrode i anode mogla se je nadalje položiti odgovarajuće visoka napetost prolazno izmedju pomoćne elektrode i katode ili odgovarajuće niska napetost izmedju pomoćne elektrode i anode, i izazvati jednaka pojava. Takodjer primjenom magnetičkog utjecanja na bar jedan dio izbojne pruge može rezultirati jednaki efekt daklem pojavu raspadanja.
U smislu daljeg izuma omogući se sada sa izbojnom prugom, koja je ili će biti utjecana na opisani način, proizvodjenje titraja.
Odgovarajući raspored prikazan je u shemi u primjeru fig. 6, a da nisu bilo koje i stručnjaku dostatno poznate metode za prenos djelatnosti na antenu prikazane. Isto tako su ispuštene sve moguće vrste primjene utjecanja proizvodjenih izmjeničnih odnosno titrajnih struja po čovječjem govoru (telefonija), ili zvucima (šiljanjem zvukova), nadalje sredstva za tipkanje proizvodjenje izmjenične struje (telegrafija).
U toj shemi skapčanja fig. 6 spojena je izbojna pruga k-a sa sistemom, sposobnim za titranje, sastojećim od kombinacije sop-stvene indukcije L i kapacitete C odnosno tvori ona jedan dio istog. R je radni otpor na kojem se primjerice troši proizvodjena* izmjenična struja odnosno visoko frekventna energija. Za snabdevanje sistema, sposobnog za titranje, potrebita jednaka struja dovodi se izbojnoj pruzi uz medju-
kopčanie jednog ili više stabilizirajućih prigušnika D na glavnim elektrodama.
Prije no što se predje na razjašnjenje načina djelovanja ovog rasporeda, neka se još naglasi, da ovaj predstavlja samo jedan od mogućih izvedbenih primjera. Može se takodjer upotrebiti bilo koja paralelna kombinacija sopstvene indukcije i kapacitete ili paralelna serijska kombi nacija. Isto tako mogu se predvidjeti bilo koji rasporedi sa medjukrugom i zamaš-nim kotačima. Proizvedeni titraji ne moraju se takodjer dovoditi samo anteni, već se mogu upotrebiti u bilo koju drugu svrhu, tako na pr. za primanje sa prelo-ženjem. I ako se u slijedećem opisu proizvodnja titraja druge vrste, to izum nije nikako ograničen.
U shemi rasporeda fig. 6. spojena je pomoćna elektroda g preko uklopnlka s sa serijskom kombinacijom otpor r kondenzator c pod predpostavkama i pridr-žajima, učinjenim već kod opisa fig 2, i nadomjestak je bez daljega moguć pomoću prije navedenih sredstava. Za održanje titraja dostatno je naročito, da se na ovom mjestu samom upotrebe kondenzatori ili otpori ili sopstvene indukcije i pokazalo se je dapače da se proces titranja pušta takodjer održati, ako je ispušten svaki skapčajno tehnički spoj izmedju rešetke i anode, naročito kada je već prisutna dostatna nutarnja kapaciteta izmedju pomoćne elektrode i jedne glavne elektrode pomoću prikladnog dimensijoni-ranja.
Pošto se proces titranja pušta postići takodjer kod primjene silitovanog štapa kao spoj izmedju rešetke i anode, to se ima već o tome videti bezprikoran dokaz, da ovaj spoj izmedju rešetke i anode ne treba biti nikako sposoban za titranje odnosno rezonanciju, ako se u opće upotrebi za uve-denje ili održanje procesa titranja,
Sada neka se rastumači proizvodnja izmjeničnih struja od najviše frekvence sa rasporedom po fig. 6, pri čemu je uzeto, da je amplituda proizvedene izmjenične struje jednaka ili veća, nego vrednost jednake struje od dovodjene snabdjevne struje i tako se proizvode titraji druge vrste, za ove — kako je poznato — je karakteristično, da je struja kroz izbojnu prugu praktički ništa ili bar neznatno malena napram vrednostima struje unutar jedne titrajne periode.
Uzme li se n. pr., da je u rasporedu po fig 6 položena napetost jednake struje na izbojnu prugu, koja je manja nego za ovu izbojnu prugu karakteristična raspadna napetost, to prima izbojna pruga odgovarajuće ranijim razjašnjenjima samo veoma
malenu struju. Sada neka se titrajni krug, nakon što je prije bila nabijena kapaciteta C istog na jedan potencijal, koji je veći nego raspadna napetost cijevi, trenutno položi na cijev odnosno izbojnu prugu. Usljed toga prekorači se odmah granična vrednost raspadne napetosti od izbojne pruge, i nastupi praktički trenutno raspad izgradnje polja uzduž izbojne pruge, odnosno nutarnji otpor iste opadne tako daleko, da se kapacitet odmah isprazni preko izbojne pruge, sopstvene indukcije L itd. Napredak izbijanja prekine se ali u onom trenutku, u kojem izmjenična struja izbijanja postane upravo obratno jednaka — izbojnu prugu protičućoj — jednakoj struji. Usled ventilnog djelovanja izbojne pruge nije moguć dalji protok struje kroz izbojnu prugu, i sada počinje jedna etapa, u kojoj usljed prigušnika D stabilizirana snebdjevna jednaka struja na novo nabije kapacitet C sistema, sposobnog za titranje, pri čemu se po teoriju1 napetost na kapaciteti podigne od negativne vrednosti od prilike u pravoj liniji, da konačno na koncu periode nabijanja postigne jednu takovu pozitivnu vrednost napetosti, koja odgovara raspadnoj napetosti izbojne pruge, tako da opet nastupi skakajuće opadanje otpora u cijevi i počne novi proces izbijanja.
Ovaj proces prikazan je shematički u fig. 7, u kojoj abscisa f prikazuje vrijeme i kao ordinate unešene su snabdjevna jednaka struja ig i izmjenična struja i.
Karakteristično je na ovom novom rasporedu za proizvodnju neprigušenih izmjeničnih struja naročito to da ne nastupi primjetljiva napetost izmedju pomoćne elektrode i anode za vrijeme zaprave „radne etape" izbojne pruge, za vrijeme koje se kapacitet C isprazni preko izbojne pruge, dočim u etapama „inaktiviteta" izbojne pruge, za vrijeme kojih se nabija kapacitet C iz snebdjevnog izvora, ne vlada izmedju pomoćne elektrode i katode nika-kova primjetljiva potencijalna diferenca.
Usljed skokomične promjene otpora izbojne pruge radi se ovdje o jednoj vrsti interuptivne pojave, i istovremeno se vrši periodičko tamo i amo njihanje izmedju dva različita kompleksa pojava unutar izbojne pruge. Naročito je ovo osobito prikladno za svrhe bezžične brze telegrafije pošto se kod rasporeda u smislu izuma ne dogadja tako zvano zanjihanje titraja, koje može imati za posledicu kod brzog tempa izbrisanja znakova, Pošto po teoriji već počam od prve periode izmjenične struje, jednokamjernost izbojnog procesa je ista kao kod bilo koje kasnije slijedeće periode.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak i uredjaj na izbojnim prugama koje, rade sa gazionizacijom, izbijanjem elektrona odnosno termiona, naznačen time, da prolaznim ili trajnim preme-štenjem jednog djela izbojne pruge preko otpora, sopstvene indukcije ili kapaciteta ili kombinacije od ovih usljedi skokomično odnosno diskontinuirano umanjenje nutar-njed otpora izbojne pruge.
2.	Postupak i uredjaj po zahtevu 1 naznačen time, da skokomično odnosno diskontinuirano umanjenje nutarnjeg otpora usljedi u ovisnosti od napetosti, ležeče na izbojnoj pruzi.
3.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1 ili 2, naznačen time, da je premostni otpor bar u momentu obrtanja nutarnjeg otpora praktički ništa.
4.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1 ili slijedećim, naznačen time, da se u svrhu premcštenja upotrebi bar jedna pomoćna elektroda u putu izbojne pruge ili izvan iste.
5.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1 ili slijedećim, naznačen time, da se premostni elementi uklope izmedju anode i bar jedne pomoćne elektrode.
6.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1—5, naznačen time, da se na mjesto ili pored premoštenja položi odgovarajuće visoka napetost prolazno uzduž jednog dijela izbojne pruge, primjerice izmedju katode i pomoćne elektrode, tako, da nakon nestajanja položene napetosti preostane postignuti niski nutarnji otpor.
7.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1—5, naznačen time, da se namjesto ili pored premoštenja prolaznim položenjem niske napetosti uzduž jednog djela izbojne pruge, prednosno izmedju anode i bar jedne pomoćne elektrode, skokomice i diskotinui-rano umanji nutarnji otpor izbojne pruge.
8.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1 i slijedećim, naznačen time, da nakon ukinuća premoštenja odnosno prekida položene napetosti preostane skokomice odnosno diskotinuirano umanji otpor.
9.	Postupak i uredjaj na izbojnim prugama, koje rade ioniziranem plinskom prugom, izbijanjem elektrona, ili termiona, naznačen time, da prolaznim ili trajnim premostenjem jednog djela izbojne pruge ili prolaznim položenjem napetosti oko jednog djela izbojne pruge usljedi takovo
razmještenje razdiobe polja odnosno razlike napetosti uzduž izbojne pruge, da se njezin nutarnji otpor skokomično odnosno diskontinuirano umanji.
10.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 9, naznačen time, da razmještenje razdiobe polja odnosno razlike napetosti usljedi pomoću dve ili više pomoćnih elektroda.
11.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 1 ili slijedećim, naznačen time, da namjesto ili pored premoštenja jednog dela izbojne pruge usljedi skokomično odnosno diskontinuirano umanjenje otpora pomoću mag-netičkog utjecanja na bar jedan dio izbojne pruge.
12.	Postupak i uredjaj po zahtjevu 9, naznačen time, da se skoro čitava razlika napetosti odnosno skoro čitavo polje na stranama katode razmjesti, dočim odali dio izbojne pruge na stranama anode posjeduje umanjenu razliku napetosti odnosno umanjeno polje ili ne posjeduje nikakovu razliku napetosti odnosno polje.
13.	Poredjaj rasporeda za proizvodnju električkih izmjeničnih struja do najviših frekvenca, naznačen time, da je sa ioniziranim plinom, elektronama ili termionama radeća izbojna pruga spojena sa sistemom sposobnim za titranje, odnosno tvori jedan dio istog i prolaznim ili trajnim premostenjem jednog djela izbojne pruge, pomoću razmještanja razdiobe polja ili razlike napetosti uzduž izbojne pruge, čiji se nutarnji otpor skokomice odnosno diskontinuirano umanji u ritmusu izmjenične struje.
14.	Poredjaj rasporeda po zahtjevu 13 naznačen time, da se nutarnji otpor izbojne pruge bar za vrijeme jednog djela nabojne periode kapaciteta sistema, sposobnog za titranje, tako daleko povisi, da ukupna struja praktički ne teće preko izbojne pruge, dočim se kod prekoračenja stanovite nabojne napetosti tako daleko umanji ovaj nutarnji otpor, da izmjenična struja teće preko izbojne struje.
15.	Poredjaj rasporeda po zahtevu 13 ili 14 naznačen bar jednim utjecejnim elementom izbojne pruge, čijeg je kapaciteta u odnosu na bar jednu drugu elektrodu izbojne pruge dostatna pomoću prikladnog dimenzioniranja, da poluči semo-tvorno umanjenje nutarnjeg otpora u ovisnosti od izmjenične napetosti na izbojnoj pruzi.
/Ic?patent broj 3931.
ne. s
I
:■ I sV
.
v V'’ :
-
f

:
\


.
-v
' £

%
■»

. .
■