Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2080
.pdf
Значение для вольфрама составляет 4,52 вольта, для тантала — 4,31 вольта, а для молибдена — 4,31
вольта. Значения этих констант являются мерой сродства соответствующих металлов к трем электронам,
которые в настоящее время обычно считаются существующими в проводящих средах. Чем выше работа
выхода, тем, так сказать, прочнее соответствующее вещество удерживает свои свободные электроны, и,
следовательно, тем выше температура, необходимая для высвобождения свободных электронов. В
веществах присутствуют не только свободные электроны, но и сами атомы, составляющие это вещество,
содержат систему электронов. Когда свободный атом вещества в космосе теряет электрон, он становится
положительно заряженным до этой степени и называется ионизированным. Для удаления электрона из атома
требуется энергия, выраженная в вольтах. В случае атома цезия этот потенциал составляет 3,9 вольт. Этот
ионизирующий потенциал является мерой сродства атома к электронам, которое, как будет показано, меньше,
чем у поверхности вольфрама.
Следовательно, когда атом цезия с ионизирующим потенциалом 3,9 вольт сталкивается с горячей,
положительно заряженной поверхностью вольфрама с сродством к электрону 4,52 вольт, он покидает
нагретую поверхность в виде положительного иона, потеряв электрон в пользу вольфрама. Наши
эксперименты показывают, что щелочные металлы обладают свойством образовывать адсорбированную
пленку на поверхности металла, даже если температура поверхности металла значительно выше
температуры, соответствующей определенному давлению пара щелочного металла в окружающей среде. При
температуре, значительно ниже критической температуры генерации ионов, поверхность генода будет в
значительной степени покрыта адсорбированной пленкой любого щелочного металла, присутствующего в
устройстве. Электронное сродство такой адсорбированной поверхности цезия к свободным электронам
составляет около 1,4 вольт, и поэтому, когда атомы цезия покидают поверхность, в значительной степени
покрытую цезием, они не теряют электрон, поскольку испаряющиеся атомы обладают большим сродством к
электронам, чем поверхность.
При постепенном повышении температуры поверхность металла лишь частично покрывается
адсорбированным цезием, при этом сродство к электронам поверхности увеличивается до тех пор, пока часть
атомов цезия не покинет поверхность в виде ионов. Например, поверхность вольфрама, 20 процентов
которой покрыта цезием, будет иметь среднее сродство к электронам около 3,9 вольт, что является
результатом работы выхода в вольтах 4,52 вольта для чистого вольфрама и 1,3 вольта для цезия, и 50
процентов атомов цезия покинут нагретую поверхность в виде ионов. При более высоком сродстве к
электронам будет образовываться большая доля ионов цезия. Таким образом, наше изобретение
предполагает координацию между сродством к электронам поверхности, на которой образуются ионы, и
ионизирующим потенциалом вещества, из которого эти ионы образуются. На рисунке 2 показан
радиодетектор положительных ионов 20, который, помимо генода 21 и катода 22, содержит также
промежуточный входной электрод или сетку 23. Сетка и генод подключены к вторичной обмотке
радиотрансформатора 24, при этом, как обычно, параллельно вторичной обмотке установлен переменный
конденсатор 25.
Выходная цепь 26 содержит источник энергии 27, представленный батареей, и телефонный приемник 28,
подключенный между генодом и катодом. Вместо того чтобы подключать телефон к выходной цепи, можно
обеспечить соответствующее усиление выходного аудиотока общеизвестным способом. В цепи генода 31
показаны батарея 29 и переменный резистор 30 для нагрева генода до желаемой температуры. Колба 1
имеет высокую степень вакуумирования и содержит некоторое количество цезия или эквивалентного
вещества. При обычных рабочих температурах, то есть чуть выше комнатной температуры, давление пара
цезия составляет примерно 0,002 микрона ртути. В зависимости от условий допустимо в несколько раз более
высокое давление пара. Напряжения нагревательного контура 31 и выходного контура 26 выбраны таким
образом, что ток положительных ионов ограничивается пространственным зарядом. Изменения потенциала
сети, вызванные принимаемыми сигналами в цепи 32, изменяют ток в выходной цепи 26 и генерируют
звуковые сигналы в телефоне 28.
В некоторых случаях сетка может быть опущена, как показано на рисунке 3, при этом генод 21 и катод 22
соединены непосредственно в анодной цепи 26, которая содержит батарею 27, телефон 28 и подключена к
вторичной обмотке входного трансформатора 24. Сигнальный ток выпрямляется за счет односторонней
проводимости устройства, генерирующего положительные ионы, и становится слышимым в телефоне. Когда
необходимо использовать положительные ионы для нейтрализации отрицательного пространственного
заряда, применяется электронно-излучающий катод, адаптированный для работы независимо от
бомбардировки положительными ионами, как показано, например, на рисунке 4. В показанном здесь
устройстве катод также состоит из нитевидного электрода 30, который соединен внешней цепью 31 с
цилиндрическим анодом 32, последовательно соединенным с источником тока 33 и нагрузочным устройством
34. Генод 35 состоит из самоподдерживающейся свернутой нити. Нагревательные контуры 36 и 37
предусмотрены соответственно для катода 30 и генода 35. Эти схемы содержат, соответственно,
нагревательные батареи 38 и 39 и переменные резисторы 40, 41, как указано, благодаря чему можно
регулировать температуру соответствующих электродов.
Однако мы не заявляем здесь никаких претензий на модификацию, показанную на рис. 4, поскольку эта
модификация заявлена в нашей спецификации № 231 188. В устройствах типа, изображенного на рисунке 4,
положительный ионный ток, генерируемый на геноде 35, выполняет важную функцию нейтрализации
отрицательного пространственного заряда электронного тока, испускаемого катодом 30. Как известно,
пространственный заряд — это термин, применяемый к ограничивающему ток эффекту взаимного
отталкивания отрицательных электрических зарядов электронов, который должен быть преодолен
приложенным напряжением. В ранее использовавшихся электрических устройствах значительная часть
приложенного напряжения требовалась для преодоления пространственного заряда, поэтому электронные
силовые устройства могли работать с высокой эффективностью только тогда, когда напряжение,
потребляемое внешней нагрузкой, было относительно высоким. В противном случае, падение напряжения в
самом устройстве составляло бы слишком большую долю от приложенного напряжения. Известно, что этот
высокий пространственный заряд может быть нейтрализован присутствием положительных ионов,
образующихся в результате ионизации при столкновении электронов с атомами газа в разрядном
пространстве, и в некоторых промышленных электронных устройствах для ионизации электронным ударом
вводится ионизируемый газ с целью снижения падения напряжения в устройстве.
Однако наличие такого газа неизбежно влечет за собой определенные ограничения, такие как, например,
тенденция к выходу разряда из-под контроля и разрушение катода из-за чрезмерной бомбардировки
положительными ионами. В устройстве, показанном на рисунке 4, ионы, генерируемые на геноде 35,
способны нейтрализовать пространственный заряд электронного тока I, испускаемого катодом 30, даже если
значение электронного тока во много раз превышает значение положительного ионного тока; поскольку
рабочая температура лампы может поддерживаться ниже значения, при котором ионизация газа электронным
ударом становится существенной, проводимость электричества через вакуумированное пространство может
происходить по новому принципу, а именно, по проводимости электронов с низким или пренебрежимо малым
пространственным зарядом без ограничений, накладываемых обычной ударной ионизацией газа. Высокая
нейтрализующая способность положительных ионов обусловлена их более медленным движением по
сравнению с электронами, что позволяет им оставаться в присутствии быстро движущегося электронного
потока достаточно долгое время, чтобы обеспечить прохождение гораздо большего электронного тока.
В общем случае, для получения насыщенного положительного ионного тока, то есть для отвода от генода
всех образовавшихся ионов, необходимо подать отрицательное напряжение на какой-либо другой электрод
из-за положительного пространственного заряда ионов. В случае протекания электронного тока ионный ток
будет нейтрализован, если электронный ток достаточно велик. Обычно для полной нейтрализации заданного
ионного тока требуется электронный ток, во много сотен раз превышающий заданный ионный ток.
Положительный пространственный ток в отсутствие сопутствующей электронной проводимости изменяется
как степенная функция 3/2 от приложенного напряжения до значения напряжения, достаточно высокого для
возникновения тока насыщения, а затем становится практически постоянным при более высоких
напряжениях. Этот показатель стабилен при постоянно приложенном напряжении и воспроизводим при
различных напряжениях. Несмотря на то, что положительные ионные токи относительно малы, обнаружено,
что при соответствующих условиях их можно использовать для нейтрализации отрицательного
пространственного заряда значительно больших электронных токов.
Предполагая, что ионам разрешено двигаться по наиболее прямому пути к катоду, с которого испускаются
электроны, то большая масса ионов и их меньшая скорость позволят данному положительному ионному току
нейтрализовать пространственный заряд электронного тока, примерно в 500 или более раз большего: Когда
пути положительных ионов удлиняются за счет того, что они движутся по непрямым путям к катоду, оставаясь
дольше на пути электронов, то данный положительный ток может нейтрализовать пространственный заряд
соответственно большего электронного тока, скажем, в несколько тысяч раз большего. Устройство,
изображенное на рисунке 5, выгодно использует усиленный эффект ионов, движущихся по длинному пути к
катоду. На этом рисунке изображено устройство, в котором анод 42 представляет собой цилиндр с
продольными гофрами, как лучше всего показано на рисунке 6, и который может состоять из вольфрама,
молибдена или никеля. Электронно-эмиссионный катод 43, состоящий, например, из вольфрамовой
проволоки, проходит аксиально через анод и соединен с проводниками 44, 45, герметично запаянными в
оболочку 46; для удержания нитевидного катода в натянутом состоянии во время накаливания предусмотрена
пружина 47.
На рисунке показана внешняя схема катодного нагрева 48, снабженная источником энергии 49. Катод и анод
подключены к цепи 50, 51, содержащей источник питания 52, представленный вторичной обмоткой
трансформатора, и нагрузочное устройство 53. В контейнере, который в остальном был полностью
опустошен, присутствует количество 54 мг цезия или эквивалентного вещества. Когда цилиндр 42 нагревается
излучением или иным способом, например, высокочастотной индукцией от катушки 55, окружающей трубку, до
достаточно высокой температуры, он становится генодой и генерирует ионы из паров цезия. Через
устройство, использующее показанную на рисунке схему подключения, может проходить высокоэффективный
ток, выполняющий функцию выпрямителя. Как указано в других модификациях, с устройством, изображенным
на рисунке 5, можно использовать постоянный ток. Из-за неровностей поверхности цилиндра ионы не
движутся к катоду по наиболее прямому пути. Поскольку они могут иметь составляющую движения,
перпендикулярную радиусу (тангенциальную составляющую), они многократно вращаются вокруг катода,
прежде чем разрядиться на катоде.
Предпочтительно на концах генода предусмотрены торцевые пластины 56, как показано на рисунке 6, которые
при положительном заряде, например, при соединении с анодом, предотвращают выход ионов с концов, тем
самым усиливая эффект ионов в нейтрализации пространственного заряда. Устройство, показанное на
рисунке 7, помимо нагреваемого катода 58, испускающего электроны, и необогреваемого цилиндрического
анодного элемента 59, содержит также генод 60, образованный нитью накала из никеля, вольфрама или
другого подходящего материала. Для простоты на иллюстрации показана только одна нить накала генода, но
очевидно, что для большей эффективности можно использовать множество проводников генода, как показано
на рисунке 8 (60). Катод 58 соединен внешними проводниками 61, 62 с источником нагревающего тока 63,
представленным батареей. Генод 60 аналогичным образом соединен проводниками 64, 65 с источником
энергии, представленным батареей 66. Катод 58 и генод 60 снабжены пружинами 67 и 68 соответственно для
поддержания натяжения указанных электродов при нагреве до рабочей температуры.
В откачанном контейнере присутствует некоторое количество цезия-69 или другого подходящего
ионогенерирующего материала. Описано образование положительных ионов в геноде. Источник тока,
представленный генератором постоянного тока 70, подключен между катодом и анодом через внешнюю
нагрузку (не показана). Ток между катодом 58 и анодом 59 можно изменять, меняя полярность анода 60 с
положительной на положительную и наоборот. Например, когда генод 60 имеет достаточно высокое
положительное значение относительно катода 58 при достаточно высоком давлении цезия или подобного
вещества в разрядном пространстве, эмиссию положительных ионов можно сделать достаточно сильной,
чтобы практически полностью устранить пространственный заряд. При изменении полярности на
отрицательную, эмиссия положительных ионов сначала уменьшится, в результате чего возникнет
ограничение тока пространственным зарядом. Затем, когда генод становится отрицательным, ток между
электродами 58 и 59 еще больше уменьшается.
На рисунке показано устройство для попеременного изменения полярности генода: 60 — положительная и
отрицательная. Подходящий источник потенциала, представленный батареей 71, соединен последовательно
с высоким сопротивлением 72 между катодной цепью 62 и генодной цепью 65. Коммутатор 73, приводимый в
движение двигателем 74, попеременно соединяет и разъединяет цепь положительно заряженного анода 75 с
цепью генода 64 посредством проводников 76 и 77, которые соединены со щетками 78 коммутатора. При
желании в цепь 77 может быть включен источник потенциала (представленный батареей 79), который
соединяет положительный полюс генератора 70 с генодом через щетки 78, когда последние соприкасаются с
проводящим сегментом коммутатора. Когда генод 60 заряжен отрицательно через резистор 72, ток между
электродами 58 и 59 практически не проходит. Когда генод 60 получает положительный заряд при
подключении к анодной цепи, испускаются положительные ионы, нейтрализующие пространственный заряд и
позволяющие проходить значительному току.
Разумеется, в описанное устройство можно внести различные структурные изменения, не отступая от нашего
изобретения. С помощью этого аппарата в выходной цепи 75 можно получить пульсирующий ток, при этом
пропускная способность разрядной трубки резко изменяется от очень низкого значения, когда генод 60
отрицательный, до гораздо более высокого значения, когда генод положительный и действует как генод для
подачи положительных ионов. В некоторых случаях, помимо управления, осуществляемого отрицательно
заряженной сеткой, регулирование тока может осуществляться генодом. На рисунке 9 схематически показано
устройство, содержащее, помимо катода 81 и анода или пластины 82, также электростатический входной
электрод или сетку 83 и генод 84, обозначенные точками. Катод 81 снабжен источником нагрева 85 и
переменным сопротивлением 86. Схема сети 87 содержит входной источник, представленный
трансформатором 88. Генод 84 поддерживается в нагретом состоянии с помощью батареи 89 и подключен к
другой входной цепи 90, содержащей источник поляризации, представленный батареей 91, и источник
переменного потенциала, представленный вторичной обмоткой трансформатора 92.
Выходная цепь 93 содержит источник энергии 94 и нагрузочное устройство, представленное первичной
обмоткой трансформатора 95. Сетка 83 и генода 84 осуществляют независимое управление электронным
током. Например, потенциал сетки 84 может изменять электронный ток для получения переменного тока в
выходной цепи 93, который изменяется или модулируется изменениями потенциала генода.
Предпочтительно, чтобы потенциал генода изменялся выше и ниже положительного значения, которое выше
потенциала пространства между сеткой 83 и анодом 82. В некоторых случаях генод, обеспечивающий
преимущество, может располагаться близко к аноду. Подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_208729.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=208729&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB208729A
[]
Усовершенствования в устройствах электронно-разрядной обработки.
Мы, компания THE BRITISH THOMSON-HOUSTON COMPANY LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London, W. C. 2
(правопреемники Эрнеста Эдварда Чарльтона, проживающего по адресу: Glenwood Boulevard, 217, Джордж М.
Роуд, Джонстон Маккей, проживающий по адресу: Бедфорд Роуд, 44, все граждане Соединенных Штатов
Америки, и Кеннет Хей Кингд Н., подданный Великобритании, проживающий по адресу: Уэйверли Плейс, 31,
все из Шенектади, округ Шенектади, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляют о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: «Настоящее изобретение относится к устройствам электронного
разряда, снабженным нагреваемым катодом и одним или несколькими другими электродами». В нашей
предыдущей спецификации № 148132 мы описали и заявили о наличии устройства, работающего с чистым
электронным разрядом, имеющего катод с высокой электроэмиссионной способностью, состоящий, по
меньшей мере частично, из тория, причем устройство содержит щелочной металл, такой как калий или
натрий, давление пара которого настолько низкое, что положительная ионизация во время работы устройства
пренебрежимо мала.
Этот щелочной металл предотвращал окисление тория при высокой температуре. Также в нашей
спецификации № 184446 мы предложили использовать цезий в устройстве электронного разряда,
снабженном вольфрамовым катодом, содержащим ограниченное количество диоксида тория, и
восстановителем, таким как углерод, в качестве неуглеродистого восстановителя с целью предотвращения
окисления тория. Специалисты по присвоению сигналов обнаружили, что некоторые щелочные металлы,
такие как цезий или рубидий, при определенных условиях способны значительно увеличивать эмиссию
электронов с нагретого катода, не содержащего веществ с высокой электронной эмиссионной способностью,
таких как торий. Этот эффект особенно заметен при настолько низких катодных температурах, что в
отсутствие щелочного металла существенной электронной эмиссии не происходит. Таким образом, это
открытие позволяет использовать устройство электронно-разрядной генерации при настолько низкой
температуре катода, что значительно увеличится срок службы устройства, и одновременно позволяет
обеспечить более высокую эмиссию электронов, чем это обычно достигается при работе катода при гораздо
более высокой температуре.
При реализации изобретения пары щелочного металла подаются в пространство вокруг катода под
давлением 0,02 микрона ртутного столба или менее, при этом катод работает при температуре ниже
примерно 700 °C. Улучшенные результаты, по-видимому, обусловлены непрерывным образованием на катоде
адсорбированной пленки, которая препятствует испарению при температуре, значительно превышающей
точку испарения щелочного металла. Формирование этой адсорбированной пленки, по-видимому,
значительно облегчается путем введения в пространство между электродами определенных газов,
обладающих подходящими свойствами. Механизм действия, приводящий к этому эффекту, несколько неясен,
но для его достижения могут быть использованы определенные методы. Если атомы определенных газов
сталкиваются с нагретым электродом, то, по-видимому, на нем образуется адсорбированная пленка
толщиной, близкой к атомной, которая способна удерживать атомы щелочного металла гораздо сильнее, чем
поверхность нагретого электрода, и, следовательно, облегчается образование излучающей электроны
пленки, состоящей из атомов щелочного металла.
Было установлено, что положительные результаты могут быть получены путем введения в пространство
между электродами небольших количеств электроотрицательных газов, таких как азот и т. д., которые не
должны вступать в реакцию с цезием или другими используемыми щелочными металлами, но должны
реагировать с материалом катода. Хорошо известно, что электроотрицательные газы при использовании по
отдельности значительно снижают излучение с поверхности вольфрама. Однако в присутствии подходящего
щелочного металла такие газы, по-видимому, оказывают противоположный эффект. Независимо от
используемой теории работы, на практике установлено, что «подвергая катод воздействию определенных
газов, в присутствии цезия можно получить электронную эмиссию при температуре катода около 800°
абсолютного давления 0,2 ампера на квадратный сантиметр, что примерно равно эмиссии, получаемой с
помощью нити накаливания из чистого вольфрама при 2500° абсолютного давления». Излучение цезия
достигает своего максимума при температуре около 800° по абсолютному стандарту, и если температура
значительно повышается выше точки, при которой достигается максимум излучения, излучение быстро
уменьшается и при температуре выше 1100–1200° по абсолютному стандарту становится практически
пренебрежимо малым.
Для того чтобы специалист в данной области мог применять это изобретение на практике, далее будут
описаны некоторые найденные методы, которые могут быть использованы для получения полезных
результатов. После завершения процесса отвода выхлопных газов и введения калия в контейнер может
попасть несколько микрон азота или оксида углерода. Затем из контейнера можно откачать воздух до
необходимой степени вакуума и герметизировать его от насоса. Хорошо известно, что металлические
электроды, даже после тщательной обработки, содержат значительное количество газа, который может
выделяться во время работы устройства, в котором используется этот электрод. Поэтому сложно отделить
эффекты, полученные при непосредственном введении электроотрицательных газов, от эффектов,
обусловленных газом, выделяющимся из электрода, особенно учитывая, что при определенных условиях газ,
выделяющийся из электрода, также способен давать желаемые результаты. Устройство, имеющее
вольфрамовый нитевидный катод и анод из обычного никеля промышленного производства, может быть
подвергнуто откачке и нагреву во время откачки для удаления водяного пара из контейнера; затем, пока
устройство все еще подключено к насосу, анод может быть нагрет для удаления из него газа и может быть
введен цезий.
В некоторых случаях даже незначительное количество газа, подаваемого таким способом, может обеспечить
желаемый максимальный уровень выбросов без дополнительной обработки. В других случаях может
оказаться, что из анода также выделяются вредные газы, такие как, например, водород, которые
препятствуют первоначальному достижению желаемого максимального уровня выбросов. Поэтому, если
усиление эмиссии не происходит сразу, катод можно нагреть до температуры от 1400 до 1600 °C в течение
нескольких минут. Если затем снизить температуру катода до желаемой рабочей температуры, будут
получены улучшенные результаты. По-видимому, в процессе нагрева вредный газ удаляется с катода и
очищается или удаляется насосом, а полезный газ остается и образует желаемую пленку на катоде. Когда
обнаруживается, что катод работает удовлетворительно, устройство изолируется от насосной системы. На
чертежах на фиг. 1 показано устройство, воплощающее изобретение; на фиг. 2 показана схема подключения,
в которой изобретение может быть использовано для приема радиосигналов; и на фиг. 3 схематически
показана модифицированная форма этого устройства и схема подключения, которая может быть
использована с ним.
На фиг. 1 показано устройство электронно-разрядной электроники трехэлектродного типа, имеющее
заключенный в вакуумный приемник 1 спиральный нитевидный катод 6, предназначенный для нагрева током,
подаваемым через вводные проводники 3 и 4, анод 5, состоящий из цезия, и сетчатый электрод 2,
представляющий собой спиральный проводник, окружающий катод. Подключение к аноду и сетке может
осуществляться через вводные проводники 7 и 8. Сначала содержимое контейнера 1 истощается, а затем
перед герметизацией в контейнер 1 вводится небольшое количество необходимого металла. Для получения
наиболее удовлетворительных результатов желаемый газ может подаваться в контейнер перед
герметизацией путем выделения газа из количества никеля, заключенного в боковой камере, соединенной с
контейнером, или же он может подаваться путем нагрева решетки 2 бомбардировкой или иным способом,
если решетка изготовлена из никеля или молибдена, поскольку было установлено, что газы, выделяющиеся
из молибдена, дают результаты, аналогичные результатам, получаемым из никеля.
Введение цезия может быть осуществлено путем соединения с контейнером небольшой колбы или боковой
камеры, в которой металл может быть восстановлен из соединения. В эту камеру можно ввести хлорид
металла вместе с восстановителем, например, кальцием. Затем боковую камеру можно достаточно нагреть,
чтобы вызвать восстановление металла и его перегонку в контейнер 1. Таким образом, в контейнер 1 может
быть введено достаточное количество металла для обеспечения его заполнения паром при желаемом
давлении и избытка неиспарившегося металла, достаточного для образования анода 5. Особое внимание
следует уделить удалению водяного пара из контейнера 1 путем нагрева как самого контейнера 1, так и
боковой камеры перед введением паров металла в контейнер 1. Давление пара в контейнере 1
поддерживается ниже точки, при которой ионизация в результате столкновений становится достаточной для
того, чтобы помешать успешному управлению потоком электронов. Давление, при котором будет происходить
нежелательная ионизация, во многом зависит от конструкции устройства.
Однако, как правило, при использовании системы управления сеткой давление во время работы должно
составлять около 0,02 микрона ртутного столба или меньше. При комнатной температуре давление паров
цезия составляет около 0,002 микрона, и даже при этом низком давлении заметен положительный эффект
благодаря присутствию паров цезия. Однако предпочтительно, чтобы устройство работало при температуре
колбы несколько выше комнатной, например, около 50°C, при которой давление пара цезия составляет около
0,02 микрона. При правильном подборе параметров устройства количество тепла, выделяемого катодом,
может быть достаточным для нагрева устройства до желаемой рабочей температуры. Удовлетворительная
эмиссия электронов может быть получена в описанных выше условиях с использованием обычного
вольфрамового катода, работающего при абсолютной температуре около 800°C, при которой эмиссия
электронов от нити накаливания из чистого вольфрама пренебрежимо мала. Если температура катода
повышается выше примерно 1000° по абсолютной температуре, эмиссия электронов уменьшается и падает
до незначительных значений при 1100° или 1200° по абсолютной температуре.
Это, по-видимому, связано с тем, что при повышении температуры цезий испаряется так же быстро, как и при
соприкосновении с катодом, поэтому адсорбированная пленка на катоде не образуется. Хотя более
удовлетворительные результаты были получены с использованием паров цезия, положительные результаты
могут быть достигнуты и с использованием рубидия. Однако из-за более низкого давления паров рубидия
устройство, использующее пары рубидия, должно работать при более высокой температуре, чем устройство,
использующее цезий, и температура, при которой происходит максимальное излучение, также будет
несколько выше, чем в случае цезия. Как пояснил Лангмюр в «Трудах Американского электрохимического
общества», том… В работе XXIX, 1916 г., стр. 125, говорится о поглощении энергии при испускании
электронов из нагретых металлов, которое измеряется как поглощенное тепло и может быть рассчитано в
терминах разности потенциалов в вольтах, что является количественной мерой работы, совершаемой при
отделении электрона от излучающей поверхности. Это значение получило название «сродство к электронам
излучающего материала».
Это сродство к электронам было определено для ряда материалов. Значение для вольфрама составляет 4,52
вольта, а для цезия — около 1,4 вольта. Если атом цезия приближается к поверхности вольфрама, то
вольфрам, обладающий более высоким сродством к электронам, чем атом цезия, отнимает у атома цезия
электрон, оставляя его в виде положительного иона. Эти ионы цезия, находясь вблизи поверхности
вольфрама, индуцируют отрицательный заряд на поверхности вольфрама и, следовательно, удерживаются
на ней электростатической силой. Именно эта сила вызывает образование адсорбированной пленки цезия.
Если температура слишком высока, адсорбированная пленка будет отслоена, несмотря на это воздействие.
Когда на поверхности катода образуется пленка электроотрицательного газа, цезий, по-видимому,
удерживается на катоде более прочно, поскольку его поверхность обладает еще более высоким сродством к
электронам, чем вольфрам. Ввиду низкой рабочей температуры катода, при которой можно получить
удовлетворительное излучение, для катода могут использоваться другие материалы, помимо вольфрама.
Например, никель и молибден могут быть использованы с аналогичными результатами. На фиг. 2 показано
устройство, изображенное на фиг. 1, подключенное обычным способом трехэлектродного устройства в
радиоприемной цепи. В данном случае, однако, для нагрева катода 2 используется источник переменного
тока, подключенный к трансформатору 9, при этом величина нагревательного тока регулируется реостатом
10. Когда устройство, сконструированное описанным выше способом, используется в указанной схеме, и
катод нагревается до обычной рабочей температуры вольфрамовой нити, излучение, по-видимому, не
превышает того, что было бы получено в отсутствие цезия, а переменный ток, создаваемый в телефонных
приемниках нагревательным током, настолько громкий, что препятствует удовлетворительному приему
сильных радиотелефонных сигналов. Однако, уменьшив ток накала, можно достичь точки, в которой
мощность сигнала станет настолько больше, чем помехи переменного тока, что станет возможен
удовлетворительный прием сигналов.
Улучшение результатов, вероятно, обусловлено двумя факторами: значительное снижение падения
напряжения вдоль нити накала и одновременное увеличение эмиссии. В этот момент нить накала будет
работать при температуре ниже красной отметки, при которой эмиссия электронов из чистого вольфрама в
отсутствие паров цезия будет слишком мала для какой-либо полезной цели. На фиг. 3 показана
модифицированная форма устройства, пригодного для осуществления данного изобретения. В данном случае
катод 11 имеет цилиндрическую форму и окружает нитевидный проводник 12. Подавая ток на проводник 12 от
трансформатора 13, катод 11 может нагреваться излучением до желаемой рабочей температуры. Катод 11
окружен сетчатым электродом 14, который, в свою очередь, окружен цилиндрическим анодом 15.
Радиосигналы, принимаемые антенной 16, могут подаваться на сетку данного устройства и детектироваться в
анодной цепи. В этом устройстве удовлетворительные результаты могут быть получены с использованием
паров цезия без применения батареи в цепи электрода, а также с никелевым катодом и никелевым анодом.
Хотя в устройстве, показанном на рис. 1, анод выполнен из цезия, это не является обязательным, поскольку
цезий может располагаться в любом месте внутри колбы, вне контакта с каким-либо электродом. Следует
понимать, что рубидий и другие щелочные металлы являются эквивалентами цезия. Ключевыми
особенностями получения описанного результата являются то, что катод должен состоять из металла с
малым атомным объемом и высоким сродством к электронам, а используемый пар должен представлять
собой щелочной металл, обладающий большим атомным объемом и низким сродством к электронам.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_208730.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=208730&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB208730A
[]
Усовершенствования в беспроводных приемниках. В соответствии с законодательством Франции, по адресу:
бульвар Османа, 79, Париж, Франция, настоящим определяется характер данного изобретения и способ его
осуществления, которые должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к усовершенствованию или модификации изобретения, заявленного в патенте №
190505. В описании данного патента представлен антипаразитный приемник, включающий группу сильно
затухающих цепей, соединенных каскадно, за которой следует устройство ограничения амплитуды, а затем
группа слабо затухающих резонаторов, настроенных на частоту сигнала и сильно синхронизированных таким
образом, чтобы обеспечить компромисс между получением как можно меньших постоянных времени,
совместимых с точной настройкой, и как можно больших постоянных времени, совместимых с чистотой
сигналов. Данная схема заключается в ограничении амплитуды возмущений до того, как они пройдут через
резонаторы, способные придать им нежелательную длительность.
Что касается исключительно его антипаразитарных свойств, наилучшие результаты будут получены, если все
схемы до ограничителя будут полностью апериодическими. К сожалению, до сих пор это было невозможно
при устранении периодических помех, исходящих от других станций, поскольку некоторые из этих помех
достаточно сильны и постоянно активируют ограничитель амплитуды, что, как следствие, полностью
препятствует приему сигналов. Ввиду этих противоречивых потребностей был принят компромисс: цепи,
предшествующие ограничителю, получили максимальное демпфирование, совместимое с достаточной
защитой от периодических помех, которые могут быть вызваны, например, соседней мощной
электростанцией. Целью настоящего изобретения является устранение этого противоречия. Периодические
помехи, способные активировать ограничитель, будут подавлены без использования каких-либо резонаторов
(открытых или закрытых), настроенных на частоту принимаемого сигнала.
Таким образом, не будет никаких причин, по которым постоянная времени цепей до ограничителя не могла бы
быть дополнительно уменьшена, и сигналы, следовательно, могли бы приниматься с помощью антенны и
усилителя, полностью апериодически передающих паразитные сигналы с минимальной деформацией,
поскольку слегка затухающие цепи, настроенные на принимаемую частоту, будут преобразовывать
апериодические возмущения в последовательности волн большей длительности, и поэтому ограничитель
будет работать в течение достаточно длительного периода, чтобы прервать прием сигналов. Согласно
настоящему изобретению, устранение помех осуществляется путем противодействия колебаниям,
проходящим через апериодическую часть приемника, другим колебаниям, создаваемым воздействием
антенны на некоторую часть, таким образом, что сигнал в этой части ослабляется, а помеха сохраняется как
по силе, так и по фазе. Изобретение будет легче понять с помощью следующего описания и прилагаемого
чертежа, на котором на фиг. 1 показан один из примеров устройства, включающего новое
усовершенствование, на фиг. 2 — вариант этого устройства, на фиг. 3 — типичная кривая работы данной
модификации, на фиг. 4 — комбинация приемников для мультиплексного приема в соответствии с
изобретением, и на фиг. 5 — схема, относящаяся к комбинации с новым расположением антенн, обладающих
направленными свойствами.
В представленном способе осуществления изобретения, в качестве примера на рисунке 1, последовательно
расположены открытая или закрытая антенна 19, предпочтительно настроенная на частоту сигнала
посредством индуктивности 20 и подключенная к окрестности критического апериодического города с
помощью резистора 21. Аналогичным образом, усилитель является апериодическим и состоит из ряда
каскадов 1, 2 и т. д., достаточных для создания нежелательных помех необходимой амплитуды. Можно
использовать любой известный непериодический усилитель, кроме показанного на рисунке. Ограничитель,
образованный вентилем 3, сеточная цепь которого включает высокое сопротивление 16, при этом потенциалы
сетки и анода соответствующим образом регулируются; принцип работы этой схемы описан на рисунке 10
Спецификации. Слабо затухающие резонаторы 13, 14, 13, 14 и т. д., настроенные на частоту сигнала; высокая
избирательность этих резонаторов достигается известными способами, такими как создание колебательных
цепей, вызывающих малые потери только на высоких частотах, или за счет внутренней реакции между
анодной индуктивностью 12 и сеткой индуктивности 13. Детектор 15, 5, индикатор 27 и все обычные
компоненты, не имеющие особых особенностей. Специальная новая часть этой схемы...
Устраняется в соответствии с принципом, описанным выше, который заключается в резонаторе 24, 25,
настроенном на частоту мешающей станции и, следовательно, расстроенном относительно сигнала. Эта цепь
может возбуждаться от антенны, например, с помощью релейного клапана 22, действующего через
регулируемую магнитную связь 23, 24. Колебания резонатора 24, 24 подаются на цепь усилителя с помощью
релейного клапана 26 и трансформатора 7. Таким образом, возмущение в анодных цепях ламп 1 и 26
представлено двумя токами одной фазы, которые легко нейтрализовать, противопоставляя трансформаторы
6 и 7, регулируя при этом направление и силу взаимной индукции между индуктивностями 23 и 24. Если
потенциал, создаваемый на сетках клапанов 1 и 22 возмущениями, будет Анодный ток в первичной обмотке
23 будет равен 0, а ЭДС, индуцированная 23 в 24, будет равна -2 (знак отрицательный, если индуктивность
соответствующим образом настроена).
Резонатор 24, - 25, настроенный на возмущение, будет иметь потенциал, возникающий на сетке 26. В
клапанах I и 26 возникают возмущения, вызывающие колебания одной и той же фазы, и эти колебания могут
быть устранены путем их противодействия при условии, что их амплитуды будут равны, что можно сделать,
изменяя связь между 23 и 24. Следует учитывать, что любое атмосферное возмущение будет представлено в
приемнике двумя наложенными эффектами; с одной стороны, оно будет – практически без изменений по
форме распространяться от антенны до ограничителя через апериодическую часть приемника; – с другой
стороны, в резонаторе 24, 25 оно приобретает форму периодической последовательности, свободно
затухающей и имеющей частоту этого резонатора, равную частоте возмущающей станции и отличную от
частоты сигнала. Первая форма, предусмотренная в основном описании, останавливается в ограничителе
амплитуды. Разрушающая сила возмущения во второй форме, которая является периодической и
расстроенной (поскольку исходное непериодическое возмущение в резонаторе 24 приобрело период,
отличающийся от периода сигналов), теперь меньше на резонаторах 13, 14, 13, 14, которые настроены на
другой период.
Это замечание содержится в следующем общем утверждении, выражающем неизвестный факт. Когда
приемник содержит резонаторы, настроенные на сигнал, любая часть, уменьшающая силу сигнала, приведет
к уменьшению воздействия непериодического возмущения на указанные резонаторы в той же пропорции,
поскольку по мере уменьшения... 24, 25) Периодически он будет подвергаться в резонаторах 13, 14, 13, 14
(расстроенных относительно своей частоты) тому же ослабляющему воздействию, которому подвергался
сигнал в резонаторе 24, 25, который расстроен относительно частоты сигнала. Отсюда следует, что резонатор
24, 25, показанный в качестве примера на рисунке 1, может быть заменен любой другой конструкцией,
выполняющей ту же функцию, то есть уменьшающей силу сигнала относительно периодического возмущения,
которое необходимо устранить. Таким образом, вместо резонаторов 24 и 25 может быть использована
искусственная линия, которая образует узлы и петли, причем дифференциальное действие этой линии
применяется в точке, где принимаемый сигнал представляет собой узел. Резонатор 24, 25 также может быть
заменен фильтрующей схемой или несколькими резонаторами, соединенными вместе; такое расположение
будет выгодно для устранения помех частоты.
Для устранения этой проблемы достаточно, например, последовательно вставить столько элементов 23, 24,
231, 24 (рис. 2) между клапанами 22 и 26, причем каждый резонатор или группа резонаторов предназначены
для подавления одного возмущения. Таким образом, лампы 22 и 26 могут быть соединены двумя группами
фильтрующих цепей, которые блокируют как колебания с частотой, равной или близкой к частоте сигнала fs,
так и пропускают их: одна группа блокирует колебания с частотой ниже fs, другая — с более высокими
частотами; мощность трансформатора 7 будет, таким образом, представлена как функция частоты кривой a a
на рисунке 3. Первая часть приемника, включающая антенну, апериодические цепи, ограничитель и
дифференциальное устройство, предназначенное для устранения периодических помех, может служить для
одновременного приема нескольких сигналов. Таким образом, он представляет собой апериодический
коллектор, предназначенный для освобождения колебаний Герца от апериодических возмущений, а также от
основных возмущений.
Коллектор, в свою очередь, активирует столько групп настроенных резонаторов 13, 14, 13, 14 (рис. 1), сколько
сигналов необходимо принять. Данная схема показана на рисунке. 31, 32, . Дифференциальная схема,
предназначенная для устранения основных периодических помех и включающая, напротив, одну
апериодическую часть 31 и другую часть 32, уменьшающую силу сигналов относительно помех. 33
Соседние файлы в папке патенты