Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12370
.pdf
сферического зеркала 21, а в качестве оси — ось параболоидального зеркала 2.
Несмотря на подавление этой части излучения элемента 1, из вычислений и экспериментов видно, что поле
на расстоянии, создаваемое системой 1, 2, 21, существенно в два раза больше, чем поле, создаваемое
системой без сферического зеркала.
Диаметр сферического зеркала не должен быть слишком большим по отношению к диаметру апертуры
параболоидного зеркала, поскольку для излучаемого параллельного пучка сферическое зеркало действует
как экран. Например, если параболическое зеркало имеет апертуру K = 3 м, то сферическое зеркало может
иметь удобный диаметр 52 см.
Следует отметить, что система, показанная на рисунке 2, позволяет использовать для пропускания ту часть
излучения, испускаемого источником 1, которая находится в телесном угле 80, определяемом
параболическим и сферическим зеркалами, то есть часть излучения, испускаемого элементом 1 и
используемого для целей пропускания, увеличивается на 85 по сравнению с тем, какой она была бы, если бы
сферическое зеркало 21 не было предусмотрено.
Для максимального использования излучения, испускаемого источником, могут быть предусмотрены другие
варианты, например, можно использовать сферическое зеркало, центрированное на источнике и
расположенное на подходящем расстоянии на оси этого сферического зеркала; предусмотрена линза,
приспособленная для преобразования расходящегося пучка, создаваемого сферическим зеркалом, в
параллельный пучок; используемая линза должна иметь как можно больший коэффициент преломления для
используемой длины волны, и, учитывая длину волны порядка метров или нескольких дециметров,
целесообразно использовать линзы из эбонита или дерева; благодаря сочетанию сферического зеркала с
линзой, часть излучения, испускаемого источником, теряется; эта потерянная часть излучения может быть
использована, например, путем использования параболоидного зеркала, приспособленного для направления
излучения, которое в противном случае терялось бы в направлении приемной станции. В некоторых случаях
также удобно организовать средства для направления этого излучения в другом направлении, отличном от
того, в котором направляется основная часть излучения источника; такое расположение особенно полезно в
случае телекоммуникационных систем со сверхкороткими волнами, излучение которых периодически
направляется в определенное количество направлений.
Также возможно уладить дела таким образом.
что либо основная часть излучения, либо часть излучения источника, которая в противном случае была бы
потеряна, периодически направляется в определенном количестве направлений, тогда как, например,
основная часть излучения постоянно направлена в одном и том же направлении.
Вместо использования отражающих систем 130, были применены системы, отражающие излучение,
падающее на решетку. Дифракционная решетка, показанная на рис. 4, может быть рассчитана тем же
способом, что и решетка, показанная на рис. 3, то есть для получения отражательной решетки необходимо
определить диаметр металлических зон:
B, B", C, C', D, D', E, E} и т. д., таким образом, чтобы приблизительно выполнялись следующие соотношения:
IBI - 1A1 Таким образом, видно, что система, подобная изображенной на рис. 4, действует по существу как
параболическое зеркало, то есть преобразует отклоняющий луч в параллельный луч. Размеры решетки,
показанной на рис. 4, очевидно, могут быть определены с помощью геометрической конструкции, аналогичной
той, что изображена на рис. 3; в данном случае должно выполняться следующее соотношение:
ab=b-=ed= Например, как показано на рисунках 1 и 2, можно использовать проводящие тела для изменения
распределения излучения данного источника, так что указанные проводящие тела будут работать, по сути, как
электроптические решетки.
На рис. 3, например, показана такая система; изображенная на рис. 3 решетка x y относится к типу
«пропускания», то есть такая решетка преобразует расходящийся луч в параллельный луч.
И наоборот, это преобразует параллельный луч, падающий на него, в сходящийся луч. Такая решетка может
быть удобно выполнена с помощью множества концентрических колец 15-16-17-18, расположенных на
подходящей конструкции; например, в конструкции 19 размеры колец или зон 15-16-17-18 могут быть выбраны
таким образом, чтобы фокусы решетки располагались, например, на конечных расстояниях или один на
конечном расстоянии, а другой на бесконечном расстоянии. Следует отметить, что решетка, подобная
изображенной на рис. 3, по сути, работает как линза, то есть преобразует сходящийся луч в параллельный
луч и наоборот. Размеры зон или колец дифракционной решетки, подобной показанной на рис. 3, могут быть
определены с помощью следующих соотношений: 1B-1A=2, C-IB=2. Геометрически размеры зонной пластины,
подобной показанной на рис. 3, могут быть определены с помощью множества концентрических окружностей,
la, lb, l и т. д.
.... i, центр этих окружностей находится в фокусе или фокальной области 1, при этом указанные окружности
разрезаются прямой линией, перпендикулярной оси. Радиус или радиусы окружностей 1a, 1b, 1c, 1d таковы,
что выполняются следующие соотношения:
ab = be = cd =....... Такая зонная пластина, очевидно, проста в изготовлении и позволяет удобно изменять
излучение источника или излучение, принимаемое удаленной станцией.
Очевидно, что подобное устройство способно найти множество применений в высокочастотных системах с
достаточно малыми длинами волн.
Могут использоваться и другие типы дифракционных решеток, и на рис. 4 показана, например,
«отражательная» решетка; эта решетка аналогична показанной на рис. 3, но имеет соответствующие
пропорции. Полезно знать, что решетка на рис. 4 является дополнительной к решетке, показанной на рис. 3.
85 На рис. 5 показана дифракционная решетка 20 и плоское зеркало 21, связанные с источником 1
высокочастотной колебательной энергии.
Центральная зона и металлические кольца рассеивают энергию, излучаемую дублетом 90 1, в нужном
направлении. В соответствии с конструкцией самой решетки ни один из дифрагированных лучей не находится
в противофазе с другим лучом; лучи, которые находились бы в противофазе с 95 дифрагированными лучами,
проходят через полые кольца. Может быть полезно использовать эти лучи и направлять их обратно после
соответствующей коррекции фазы; этот результат достигается простым размещением за отражательной
решеткой плоского отражателя 21, параллельного решетке и расположенного на расстоянии d от этой
решетки, равном A, так что излучение, проходящее через полые кольца относительно лучей 105,
дифрагированных решеткой, должно пройти дополнительный путь, равный 2A, что представляет собой
расстояние между решеткой 20 и плоским отражателем 21; таким образом, фаза лучей, попадающих на полые
кольца, корректируется, и поле на расстоянии в направлении оси увеличивается благодаря наличию плоского
отражателя 2, когда он расположен на подходящем расстоянии от решетки 20.
Системы, использующие дифракционные решетки, подобные описанным выше, могут применяться в
высокочастотных системах передачи, таких как сигнальные системы. Инжир.
6 На рисунке показан пример такой системы; слева на рисунке передающий элемент 1 соединен со
сферическим зеркалом 21 для преобразования излучения элемента 1 в расходящееся излучение,
охватывающее телесный угол Q.
Часть этого излучения, расположенная в угле Q, преобразуется в параллельный пучок с помощью
дифракционной решетки пропускания 20. Этот параллельный луч принимается приемной станцией на
пластине зоны передачи 201, которая преобразует его в сходящийся луч, направленный на приемный
элемент II', расположенный в фокусе 11 сферического зеркала 211.
Такую систему проще и экономичнее изготовить, чем систему, включающую линзы вместо зонных пластин 20
и 201.
Следует отметить, что в системе на рис. 6 излучение дублета 1, охватывающего телесные углы Q1 и Q2, не
используется, но ввиду того, что зонная пластина 20 имеет относительно большой диаметр, телесные углы
Q1 и Q2 относительно малы, и потери высокочастотной колебательной энергии в той части пространства,
которая соответствует телесным углам Q1 и Q2, относительно невелики.
Описанные до настоящего времени дифракционные решетки являются плоскими, но в некоторых случаях
желательно использовать зонные пластины, нанесенные на поверхности, отличные от плоских, для
модификации излучения, испускаемого или принимаемого элементом I.
На рис. 7, например, показан параболический отражатель 2, в центре которого имеется апертура BC, размеры
которой определены, как описано ниже, таким образом, что указанная апертура действует как центральная
зона дифракционной решетки пропускания, два фокуса которой находятся на конечных расстояниях.
Такая система обладает большими преимуществами, когда необходимо использовать параболическое
зеркало, связанное с излучающим элементом I, расположенным в фокусе указанного зеркала, поскольку в
этом случае полезно знать интенсивность испускаемого излучения, и для этой цели на рис. 7 может быть
размещен термопара, позволяющая получить показание, пропорциональное испускаемому излучению.
Для определения размеров центральной зоны BC можно использовать следующее соотношение: IBI1 - IAI11 =
A. Расстояние IA выбирается при определении оптической излучающей системы; если теперь выбрать
расстояние PA, то, как правило, исходя из практических соображений, приведенные выше формулы
позволяют задать наиболее благоприятный диаметр апертуры BC. Например, для длины волны 18 см и
параболоидного зеркала с отверстием K = 3 м и фокусным расстоянием f = 0 м, диаметр сферического
зеркала и отверстия BC может составлять от 52 см до 45 см. 75 На приемной станции, как правило, нет
необходимости устанавливать управляющий волномер; кроме того, желательно, чтобы соединения с трубкой
проходили через параболическое зеркало, которое обычно устанавливается перед конструкцией, в которой
размещается управляющее и исполнительное оборудование, используемое для передачи и приема.
Например, может возникнуть необходимость усилить принимаемые сигналы, используя промежуточную
частоту.
В этих условиях лучше всего, чтобы сигналы, собранные дублетом и приемными лампами, передавались как
можно более непосредственно в усилительный аппарат. 90 Поскольку нет необходимости устанавливать
волномер на задней стороне параболического зеркала, можно будет расположить соединения с лампой
сверхкоротковолнового излучения вдоль оси зеркала. Напротив, на передающей станции центральная часть
параболоидного зеркала используется для измерения излучаемого излучения, и в этом случае электрические
соединения ультракоротковолновой трубки 100 предпочтительно будут проходить через сферическое
зеркало.
На большинстве приведенных выше рисунков генератор или приемник высокочастотной колебательной
энергии представлен дублетом и четырьмя питающими выводами.
Например, на рис. 8 соединения передающей станции проходят через сферическое зеркало 110, а в случае
приемной станции соединения могут проходить через параболическое зеркало.
На рис. 8 показана схема, использующая элементы, изображенные на рис. 2 и 7. На рисунке 115
параболическое зеркало 2 крепится с помощью элементов 21, которые могут быть размещены под
конструкцией пентхауса 22. Параболическое зеркало 2 выполнено в виде металлической конструкции 120,
которой придала подходящую форму путем ковки при комнатной температуре на бетонной форме или
матрице соответствующих размеров. Таким образом подготовленные конструкции размещаются на
поверхности 21, образуя параболическое зеркало 2, снабженное апертурой BC, работающей в качестве
центральной зоны. Конструкция 1 i i f i i i 1 - j 392,962 включает параболическое зеркало 2, связанное с
плоским зеркалом 21", которое может быть размещено на вершине башни. Из этого рисунка видно, что для
параллельного пучка, полученного с помощью параболоидного зеркала 2, был использован метод
представления 70, применяемый в геометрической оптике: параллельный пучок, полученный с помощью
параболоидного зеркала 2, может быть преобразован 75 в параллельный пучок, приблизительно
перпендикулярный первому пучку, с помощью плоского зеркала, обозначенного 211.
Это плоское зеркало может быть приспособлено для вращения вокруг оси параболоидального зеркала 2
таким образом, чтобы излучаемый луч проходил по более или менее большой дуге окружности горизонта.
Зеркало 21" также может быть приспособлено для вращения вокруг оси, перпендикулярной оси 85
параболоидального зеркала 2. Также может быть предусмотрено сферическое зеркало 21, связанное с
элементом 1; аналогично, в плоском зеркале 21 может быть предусмотрена апертура BC; эта апертура может
быть вычислена, как указано выше, так чтобы действовать в качестве центральной зоны зонной пластины для
используемой длины волны, или ее диаметр может соответствовать диаметру апертуры сферического
зеркала 21. 95 Для управления излучением, испускаемым элементом 1, в подходящей точке получаемого
пучка может быть размещено небольшое зеркало (не показано на фиг. 9), предназначенное для направления
части излучения в сторону управляющего устройства, такого как подходящий волномер.
Практичный и экономичный способ изготовления параболического зеркала, подобного показанному на
рисунке 9, заключается в формовании зеркала в бетонном блоке и металлизации параболической
поверхности с помощью подходящего процесса, например, пистолетной металлизации. Этот процесс
позволяет экономично изготавливать параболические зеркала больших размеров (до 110).
Отражатель 211, используемый для преобразования параллельного пучка с очень высокой частотой
колебательной энергии в другой пучок, приблизительно перпендикулярный первому 115, может быть
выполнен различными способами, и в частности, может использоваться плоское зеркало. В центре этого
плоского зеркала, как пояснялось выше, может быть предусмотрена апертура BC, определенная таким
образом, чтобы 120 функционировало как центральная зона дифракционной решетки, имеющей по меньшей
мере один фокус на конечном расстоянии. В этом фокусе можно разместить термопару, к которой можно
подключить гальванометр, чтобы получить показание, соответствующее количеству энергии, излучаемой
системой.
Многоканальные системы могут быть получены путем использования на каждой станции единого набора
аппаратуры, изменяющей распределение 130 дифракционной решетки пропускания, фокусные области
которой находятся на конечных расстояниях. В фокусе параболического зеркала расположен излучающий
элемент I, который поддерживается в состоянии устойчивых колебаний с помощью устройства 23, которое
может быть удобно выполнено в соответствии с типом, описанным в британском патенте № 352052.
Излучающий элемент I расположен в центре сферического зеркала 21, которое может быть изготовлено путем
формования медного листа с помощью соответствующего процесса вращения.
Сферическое зеркало 21 закреплено на опоре 24, которая, в свою очередь, поддерживается шестом 25.
Электрические соединения между устройством 23 и источниками энергии, а также с модулирующим и/или
приемным устройством должны быть расположены максимально симметрично, предпочтительно в случае
передатчика, как показано на фиг. 8, т.е. соединения трубки 23 направлены к вершине сферического зеркала
21, причем указанные соединения должны быть расположены практически параллельно.
Для измерения интенсивности излучения, испускаемого устройством, состоящим из излучателя I,
параболоидного зеркала 2 и сферического зеркала 21, можно использовать сопряженный фокус I' (рис. 8)
центральной зоны BC, разместив там либо волномер, либо термопару 26, соединенную с устройством
индикации тока, таким как гальванометр; такая термопара в случае передающей системы типа, показанного
на рис. 1, выполняет функцию, аналогичную функции антенного амперметра, используемого в известных
типах радиоэлектрических передатчиков; на приемной станции может быть использована схема, аналогичная
показанной на рис. 8.
Следует отметить, что в случае рисунка...
8 Нет необходимости выставлять зеркала 2 и 21 на открытый воздух, а конструкция пентхауса 22 может быть
закрыта стенами из дерева или стекла или любым другим подходящим способом.
Однако необходимо организовать все таким образом, чтобы потери энергии были как можно меньше при
прохождении балки через стену 22 пентхауса. Эти потери энергии в основном обусловлены частичным
отражением от поверхности стены. Очевидно, что излучатели, подобные показанному на рис. 8, могут быть
выгодно расположены как можно выше, чтобы повысить оптическую видимость, которая может потребоваться
в системах передачи, использующих колебания очень высокой частоты.
На рис. 9 показан пример устройства, специально адаптированного для случая, когда необходимо передавать
излучение излучающего элемента I в виде пучка на максимально возможное расстояние над поверхностью
земли. Это 392 962 высокочастотных поля, принимаемых или излучаемых указанной станцией, при этом
передача по каждому каналу поляризована в разных плоскостях.
Для двухсторонней системы передачи, использующей на каждой конечной станции две схемы (по одной для
каждого направления передачи), как показано на рис. S, необходимы четыре параболических зеркала и
четыре сферических зеркала.
На рисунке 10 показана экономия, которая может быть достигнута за счет применения упомянутой выше
широкой функции. Линзы 27 и 271, расположенные в плоскостях L и Li соответственно, позволяют
использовать параболические зеркала 2 и сферические зеркала 21 для двойной цели. Для передачи сигнала с
левой стороны рисунка на правую сторону излучающим элементом является дублет или антенна 11, а
приемным элементом — дублет 1; для передачи сигнала с правой стороны рисунка на левую сторону рисунка
излучающим элементом является дублет 11, а приемным элементом — дублет 1.
Дублеты 1 и 1 расположены в сопряженных точках линзы 27; аналогично, дублеты 11 и 11i расположены в
сопряженных точках линзы 271. Дублеты 1 и 111 расположены в фокусе параболоидных зеркал 2; дублеты 11
и 11 расположены в центре сферических зеркал 21.
При такой конфигурации излучение, испускаемое дублетом l1, преобразуется с помощью линзы 27 и
параболоидного зеркала в практически параллельный луч, направленный к станции, расположенной в правой
части рисунка. На этой станции параболическое зеркало приспособлено для того, чтобы излучение сходилось
на приемном элементе '1'. Аналогичным образом излучение, испускаемое дублетом 11, передается со
станции, расположенной в правой части рисунка, на станцию, расположенную в левой части рисунка, а оттуда
— на приемный элемент 1.
Независимость между двумя способами передачи предпочтительно может быть обеспечена либо путем
выбора различных плоскостей поляризации для излучения, передаваемого в двух противоположных
направлениях, либо путем установления двух способов передачи на разных длинах волн, либо любым другим
подходящим способом, либо даже комбинацией только что описанных средств.
На рис. 11 показана электроптическая система с несколькими фокальными областями; такая система может,
например, быть адаптирована для объединения множества излучающих и ! или принимающих элементов. На
этом рисунке представлено множество излучающих элементов I, I1, III, связанных соответственно с
источниками колебаний S1, S1, S11 и т. д., которые могут быть независимыми или нет.
Эти излучающие элементы могут быть расположены на одной оси, если выбранная система такова, что
фокусы 70 расположены на общей оси; в системе, показанной на рис. 11, были предприняты усилия для
использования наибольшей части излучения элементов I, I1 и т. д., и для этой цели с элементом I связано
сферическое зеркало 21 и пластина зоны пропускания 20, рассчитанная, как объяснено выше, таким образом,
что ее фокусы или фокальные области I, I' находятся на конечных расстояниях.
Такая полифокальная электроптическая система 80 позволяет, как пояснялось выше, объединить множество
излучающих или принимающих элементов I, I1, III (рис. 11), тем самым увеличивая поле заданной длины
волны, установленное таким образом на расстоянии, если указанные 85 элементов излучают колебательную
энергию указанной заданной длины волны. В качестве альтернативы каждый из указанных элементов может
излучать — одновременно или не одновременно с другими связанными элементами — колебательную
энергию различных длин волн, что позволяет передавать различное сообщение на каждой из указанных длин
волн, причем все сообщения передаются в одном и том же луче.
В полифокальной электроптической системе, показанной на фиг. 11 (95), рядом с зонной пластиной 20 может
быть предусмотрена вторая зонная пластина 201. Эта зонная пластина 201 рассчитывается аналогичным
образом, то есть фокусы этой зонной пластины 201 находятся на конечных расстояниях, соответствующих
положениям 11 и 11 излучателей, связанных с излучающим элементом 1. Такое расположение может быть
повторено несколько раз, и, наконец, система завершается с помощью конечной 105 передающей зонной
пластины 20111, предназначенной для преобразования излучения, испускаемого излучающими элементами 1,
1, 11 и т. д., в параллельный пучок.
Аналогичная система может использоваться для приема сигнала 110.
Система с несколькими фокальными областями, подобная показанной на рис. 11, может использоваться для
целей, отличных от указанных выше. Например, такая система может использоваться для передачи в один и
тот же луч излучения, испускаемого множеством излучающих элементов I, I1, III, причем каждый из этих
элементов служит для передачи различных сигналов, что позволяет передавать множество сообщений в
одном и том же луче.
Один из практических способов достижения этой цели заключается в использовании различных плоскостей
поляризации для излучающего и! или 125 принимающих элементов I, I'. Также возможно расположить
предметы таким образом, чтобы указанные элементы излучали попеременно.
Хотя выше был рассмотрен простой случай, когда источник высокочастотной колебательной энергии (130w
392,962) 1 1 i i ---1 392,962) образован излучающим дублетом, очевидно, что могут быть использованы и
другие типы источников высокочастотной колебательной энергии, и в частности, различные источники
колебательной энергии, описанные в британском патенте № 352,052. В частности, можно использовать
источники многофазной колебательной энергии, которые в некоторых случаях позволят передавать несколько
сообщений на одной и той же длине волны. Очевидно, что различные описанные системы приведены лишь в
качестве примеров, и что варианты осуществления, отличные от показанных и описанных здесь, могут быть
созданы без отступления от сущности настоящего изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_392963.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=392963&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB392963A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): февраль. 11, 1931.
392,963 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): ноябрь. 27, 1931. № 32,92O/31.
Завершено: 29 мая 1933 г.
Полная спецификация.
Усовершенствования в электроэрозионных устройствах.
Мы, компания STANDARD TELEPHONES AND CABLES, LIMITED, британская компания, расположенная по
адресу: Connaught House, Aldwych, London, W.C.2., Англия, правопреемники Джорджа Герберта Э.
Роквуда-младшего, инженера-телефониста, проживающего по адресу: 182, N. Arlington Avenue, East Orange,
округ Эссекс, Нью-Джерси, США, и Уильяма Брюстера Лоджа, студента-практиканта из Массачусетского
технологического института, проживающего по адресу: 375, Cabot Street, Newtonville, округ Мидлсекс,
Массачусетс, США, оба граждане Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляем, что характер данного
изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к устройствам электрического разряда и, в частности, к газовым детекторам и
выпрямителям, включающим в себя раскаленный катод.
Во многих случаях желательно, чтобы разрядные устройства, используемые для обнаружения и выпрямления
радиочастотных импульсов, обладали практически линейной характеристикой, то есть чтобы выпрямленный
ток изменялся прямо пропорционально приложенному или сигнальному напряжению. Также желательно,
чтобы импеданс устройства был низким на третьем полупериоде проводимости и высоким на обратном цикле,
и, кроме того, с точки зрения эффективности, чтобы мощность нити накала была сравнительно небольшой.
Таким образом, главной целью настоящего изобретения является создание выпрямителя, обладающего
практически линейными характеристиками в пределах его нормального рабочего диапазона, и в настоящем
изобретении для достижения этой цели используется преимущество свойств газоразрядных трубок. Однако в
прошлом газоразрядные устройства не всегда отличались стабильностью своих свойств, и еще одной
особенностью изобретения является создание газоразрядной трубки, применимой главным образом в
качестве детектора сигнала или выпрямителя, обладающей высокой стабильностью и неизменными
характеристиками.
В соответствии с настоящим изобретением мы предлагаем устройство для электрического разряда,
характеризующееся тем, что оно включает в себя герметичный сосуд, имеющий внутри разреженную газовую
атмосферу, катод, предназначенный для испускания электронов при нагреве, ионизационный электрод,
поддерживаемый при положительном потенциале для создания практически постоянного электрического
разряда между указанным катодом и ионизационным электродом, и один или несколько коллекторных
электродов, также поддерживаемых при положительном потенциале, которые служат электродом или
электродами, общими для входной и выходной цепей, расположенными в светящемся положительном столбе
указанного электрического разряда.
В этом устройстве катод и электрод, называемый ионизационным электродом, можно рассматривать как
устройство для создания постоянного электрического разряда в разреженном газе внутри колбы.
Коллекторный электрод, как следует из названия, представляет собой электрод, погруженный в разряд, на
который подаются различные сигнальные потенциалы. В дополнение к подаваемым на него сигнальным
потенциалам, коллекторный электрод также смещается постоянным положительным потенциалом (как
правило, несколько ниже 75, чем потенциал ионизационного электрода) и, благодаря своему положению на
пути разряда, он работает таким образом, что собирает отрицательные ионы в количествах, зависящих от его
мгновенного потенциала, из которых 80.
Получены сигналы ионных токов, при этом сигнальные цепи замыкаются, как описано ниже. Следует
отметить, что желательно, чтобы коллекторный электрод был относительно мал по сравнению с областью,
занимаемой разрядом, чтобы поток разряда мог течь практически равномерно и не подвергался
значительным помехам в виде отвода ионов от него коллекторным электродом.
В одном из вариантов осуществления изобретения ионизационный электрод представляет собой
цилиндрическую проволочную сетку, окружающую катод и коллекторный электрод и расположенную
концентрично относительно катода.
В другом варианте осуществления изобретения ионизационный электрод выполнен в виде прямоугольной
рамы, включающей два вертикальных стержня, расположенных на равном расстоянии от 10Q и параллельных
катоду, а также два поперечных стержня, приваренных к вертикальным стержням. В данном варианте
осуществления ионизационный электрод может располагаться либо между катодом.
и коллекторный электрод или за пределами j, коллекторный электрод.
При работе разрядного устройства, изготовленного в соответствии с данным изобретением, ионизационный
электрод поддерживается в сильно положительном положении относительно катода, и при этом между
катодом и ионизационным электродом генерируется непрерывный ионизационный ток. Сигнальное
напряжение подается на коллекторный электрод, который также находится под положительным потенциалом
относительно катода, при этом соответствующие сигнальные средства подключаются к цепи катод-коллектор
или коллектор-ионизационный электрод. Было установлено, что если ток ионизации поддерживается на
достаточно высоком уровне, разряд будет существенно постоянным и не будет прерываться резонансными
токами в токе нагрузки. Этот t icit to-ethier witit the proper dimenisioiiii,in and positioninin of the collectoi electB i.,e
and the proper cicon'e of gas prueand collector elccti ode -i ias prcvidles; dtct to or ret--tilier for radio and caudi]ctnec ii
aiiga mt'n'ties1lnear t'Cu'-Ie1ts an.ai&l, Ie e iiI I a t i ?
o.i -101 '.n i-i -,l cufi I o 1 --an civlri1'iew In pe sp ieoi one 1w 1- o '4et, Lla ftC '- toliit. i d"9 Vc wit clealily, I 2 v - an
eirawii!- te 40O Clevit' shown i g.1 'aitt -iie ie pIl tartly broken ev to ct trtide asgemlciv and the spaciinn' of thle un ' is a
Cross-sectional xiew along 45line j i3 of FigZ. 2 showingxinn. tlie space relition and1 conifigurirationi of the elecirodes
Fi- 4 is a fragmentai;y perspective shou in- the mounting of the electrodes -upon tihe press in the execution of this
invention shown in Fig. 1. Fin,- i — вид сбоку устройства, состоящего из двух коллекторных электродов; Fins; 6 и
7 — виды сбоку в перспективе других форм разрядного устройства, сконструированного в соответствии с
изобретением; Fig'. S представляет собой увеличенное поперечное сечение вдоль линии S-S
эквипотенциального катода 60° на рис.
2
Рис. 9 представляет собой схематическое изображение одного из вариантов схемы, включающей разрядное
устройство, выполненное в соответствии с данным изобретением. Рис. 10 иллюстрирует зависимость между
напряжением коллекторного электрода и током, протекающим к нему в течение нескольких циклов в
разрядном устройстве в соответствии с данным изобретением; Рис. 11 показывает типичные
характеристические кривые для устройства, выполненного в соответствии с данным изобретением; Рис. 12
показывает характеристические кривые для нескольких разрядных устройств, выполненных в соответствии с
данным изобретением и имеющих различное расстояние между электродами; и Рис. 13 показывает
характеристические кривые для нескольких линейных устройств в соответствии с данным изобретением и
включающих коллекторные электроды с различной эффективной площадью; и Рис. 14 иллюстрирует
распределение потенциала в разрядном устройстве, выполненном в соответствии с данным изобретением.
Ilceiirin – диавинну. электрическое 85-клиновое устройство в одном из вариантов реализации проекта показано
на рис. 1, в котором показано закрытое судно 201, зацементированное или 1-C, с изоляцией в корпусе 21 с
обеспечением 90 -, await. ' i-22 oei-ti gte устройство z ix1eiidc tal cii cint. E-ei 20h ls formied with a ic-I'--- i I cm p3
ionl1il aii inl a 'i'1i']O ii. L atii pt s -:j fromn 95 a 1 'til fC1 a Glt emotinted.
0 t'1 tt P1 1 стержни Itit t e cat-i ha; часть 24 'изогнута наружу - P iid'iiWii di ilentthe стебля и a I etiliflti' p itt tuii I vi
uidng sub- 100-5exeifI iiiLto I e011nhte cii d этой клетки1 i; --l 10 bmicd he,iii- параллельно Ti.i fo inelallic disecs 26
и t i-tttici n 2 8 iadI 2! ) resieciXc;diiected iowardl eawh other are 105 mrtinted in -iipaedl ii eatio a between the pni.allel
20 'o o of the niietallbe rods and1, por a cylindrical mnesh elec-troide the ends of which-Il i-e seated within tite
upturned edg-es 28 and 29 of the discs HO1 26 aind 27, respectively. Диск 26 снабжен круглым центральным
отверстием 311, как более наглядно показано на рис. 2, и содержит круглый блок 32 из изоляционного
материала, такого как лавит; диск 27 115 имеет кольцевое выступающее наружу расширение 33, образующее
центральное отверстие, в котором расположен круглый блок 34 из изоляционного материала, такого как
лавит. Линейный катод эквипотенциального типа 120 проходит через центральное отверстие в изоляционном
блоке 34 и включает в себя просверленный стержень из кварцевого сплава 35, показанный в поперечном
сечении на фиг. 8, через который продет нагревательный провод 36, предпочтительно из вольфрама 125.
Металлическая гильза 37. Предпочтительно из никеля. Плотно прилегает к кварцевому стержню 315 и покрыт
ионно-активным материалом, таким как оксиды щелочноземельных металлов, способным испускать 13 392,9C
i i i 1 1 1 - J 392,963 электронов при нагревании. Как ясно показано на рис. 4, концы нагревательного провода
36 приварены к вводным проводам 38, встроенным в пресс 23 и соединенным с парой клеммных штифтов 22,
а другой вводной провод 39, также встроенный в пресс 23 и соединенный с одним из клеммных штифтов 22,
приварен к выступающей полосе 40, являющейся неотъемлемой частью втулки 37. Другая выступающая
полоса 41, интегрированная с втулкой 37, приварена к проволоке 43, выступающей через отверстие 31 в диске
26 и через расположенное по центру отверстие в изоляционном блоке 32, а также приварена к тонкой гибкой
проволоке 44, приваренной к изогнутой проволоке 45, встроенной в блок 32.
Коллекторный электрод состоит из одного жесткого стержня, встроенного в пресс, имеющего изогнутую
наружу и вверх часть 46, прилегающую к прессу, и прямолинейную часть 47, проходящую через отверстие в
диске 27 и расположенную параллельно катоду.
Между изоляционными блоками 32 и 34 проходит пара параллельных жестких проволок 48, которые
поддерживают экран 49, имеющий форму спиральной сетки, как показано на фиг. 1, 2 и 3, или цилиндрической
проволочной сетки. Катодный экран 49 электрически соединен с катодом и выполняет две функции в работе
устройства, а именно: уменьшает скорость электронов, испускаемых с катода, и защищает чувствительную
излучающую поверхность от бомбардировки положительными ионами.
Желобчатый геттерный держатель 50, несущий определенное количество испаряемого материала, такого как
магний, для связывания нежелательных газов и паров в сосуде 20, поддерживается от диска 27 с помощью
рычага 51.
При изготовлении устройства сосуд 20 в значительной степени вакуумируется любым подходящим методом и
средствами, а также определенным количеством паров ртути или инертного газа, такого как аргон при низком
давлении (например,
В сосуд 20 вводят (порядка 0,1 мм ртутного столба). Однако следует понимать, что могут использоваться и
другие газы или пары, такие как пары цезия или натрия. В случае, показанном на рис. 1, например, средние
размеры устройства могут быть следующими:
Диаметр ионизационного электрода = 1 дюйм.
Диаметр коллекторного электрода = 0,05 дюйма.
Расстояние от коллекторного электрода до катода = 71/8 дюйма.
В качестве газа-наполнителя может использоваться аргон под давлением 0,1 мм ртутного столба.
При средних условиях эксплуатации устройство, сконструированное в соответствии с указанными выше
размерами, обладает следующими характеристиками.
Ток ионизации, удовлетворяющий необходимым условиям, указанным ниже, составляет от 50 до 60
миллиампер.
Ток коллекторного электрода (выходной) составляет около 20 миллиампер.
Напряжение на коллекторном электроде 0,75 при нулевом входном сигнале таково, что оно вызывает
небольшой коллекторный ток около 2 миллиампер. Как уже говорилось, ток коллекторного электрода
возрастает примерно до 20 миллиампер при приеме сигналов средней амплитудой 80.
Нагревающий ток для катода составляет 1,7 ампера при напряжении 2,3 вольта.
На рис. 5 показана модифицированная форма устройства, изображенного на рис. 1, подходящая для полного
выпрямления волны 85, в которой используются два коллекторных электрода, каждый из которых имеет
прямолинейную часть 47, параллельную катоду и равномерно расположенную от него.
В другом варианте осуществления данного изобретения, показанном на фиг. 6, разрядное устройство
включает в себя обычный корпус 20 и изолирующее основание 21 с клеммными штырями 22. Ограждающий
сосуд выполнен с вогнутым стержнем, заканчивающимся 9,5-сантиметровым прямоугольным прессом 23, на
котором установлены эквипотенциальный катод 52 и коллекторный электрод 5i3 в виде единого
прямолинейного проволочного стержня или ленты, параллельного катоду. Электроды 100 соответствующим
образом соединены с некоторыми из клеммных штырей 22 посредством вводных проводников 54 и 55. В
данном варианте осуществления изобретения ионизационный электрод выполнен в виде прямоугольной
рамы t05, включающей вертикальные стержни 56, параллельные друг другу и коллекторному электроду и
катоду, а также два поперечных стержня 57, приваренных к вертикальным стержням 56 на их концах или
вблизи них. Ионизационный электрод поддерживается над прессом 23 изогнутыми стержнями 58,
встроенными в пресс, причем один из стержней 58 соединен с одним из клеммных штырей 22 вводным
проводом 59.
115 На ионизационном электроде установлен изолятор 60, в который встроены два изогнутых провода 61 и
62, к которым приварены гибкие соединительные провода 63 и 64. Проволока 63 приварена к свободному
концу катода 52 (12G), а проволока 54 приварена к свободному концу коллекторного электрода 63.
В еще одном варианте осуществления данного изобретения, показанном на фиг. 7, ионизационный электрод
125 состоит из двух параллельных вертикальных стержней 65, поддерживаемых от пресса 23 изогнутыми
проволочными стержнями 66, один из которых электрически соединен с одним из клеммных штырей 22. К
трем стержням 6- приварена стяжная тяга 67 на одном из их концов. Изолирующий элемент 68 установлен на
стержнях 65, в который встроен изогнутый провод 69, который входит в зацепление с концом
эквипотенциального катода 70. Коллекторный электрод 71 поддерживается стержнем 2:3 и имеет часть,
параллельную катоду и ионизационному электроду, и расположен рядом с ионизационным электродом и на
равном расстоянии от стержней 6(5). Диск 72 из изоляционного материала, такого как слюда, установлен на
проволочных стержнях 66 и опорном стержне 73, встроенных в пресс, и предотвращает распространение
разряда на пресс и между проводами, ведущими к электродам.
Разумеется, устройства, показанные на рис. 6 и 7, можно модифицировать, добавив два коллекторных
электрода и два ионизационных электрода для полноволнового выпрямления. В этих вариантах
осуществления данного изобретения также может быть предусмотрена катодная сетка.
При работе разрядного устройства, изготовленного в соответствии с данным изобретением, ионизационный
электрод поддерживается при высоком положительном потенциале относительно катода с помощью батареи
высокого напряжения или другими удобными средствами, и при этом между катодом и ионизационным
электродом создается непрерывный ионизационный ток. Синхронное напряжение подается между
коллекторным электродом и катодом, а нагрузка, например, подходящее синфазное индикаторное устройство,
подключается либо параллельно, либо последовательно к цепи катод-коллектор, либо к цепи
коллектор-ионизационный электрод. Было установлено, что в устройстве, изготовленном в соответствии с
данным изобретением, в каждом случае существует определенное значение тока ионизации v, которое
остается практически постоянным в широком диапазоне токов коллектора. Благодаря правильному подбору
размеров и расположения коллекторного электрода, а также правильному выбору давления газа и
напряжения смещения коллектора, можно создать устройство непрерывной ионизации, которое будет
удовлетворительно работать в качестве линейного детектора или выпрямителя в широком диапазоне
напряжений и токов коллектора.
Соседние файлы в папке патенты