Teknisk Tidskrift / 1934. Elektroteknik / 52 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 4. April 1934 - U. Lamm: Om kvicksilverströmriktarens fysik och teknik

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

52
TEKNISK TIDSKRIFT

7 APRIL 1934



Fig. 3. Langmuirs sondkurva.

ningsrummet genom sonden. Man definierade så
potentialen i den punkt, där sonden befann sig, såsom
denna mätta potential och hade blott att tillse, att
sonden utfördes så, att den icke själv störde
fältförhållandena i urladdningsrummet. Enligt
Langmuirs teori kommer man på detta sätt till en felaktig
eller olämplig definition av potentialen. På grund
av elektronernas större oregelbundna hastighet
träffas nämligen en strömlös sond per tidsenhet av flera
elektroner än positiva joner, den blir därför genast
negativt laddad och omger sig med en positiv
rymdladdning, bestående av ett moln av positiva
joner. Vid jämvikt får denna positiva rymdladdning
just en sådan storlek, att sonden träffas av lika
många positiva som negativa partiklar. Mäter man
den spänning, sonden antager, kommer man sålunda
fram till en potential, som är mer negativ än den
verkliga potentialen i urladdningen. För att få
denna verkliga potential måste man draga en så stor
ström ur sonden, att den positiva rymdladdningen
försvinner. Man inkopplar sålunda sonden i serie
med en strömkälla av variabel spänning, vars andra
pol anslutes exempelvis till katoden. Med denna
mätanordning upptages strömmen i sonden som
funktion av spänningen mellan sond och katod. Det
gäller nu blott att få reda på vid vilken punkt av
denna strömspänningskarakteristika, som
rymdladdningen vid sonden var försvunnen. Härför förfares
på följande sätt: Karakteristikan uppritas i
halvlogaritmisk skala, dvs. logaritmen av strömvärdena
uppritas som funktion av spänningen. Den så vunna
kurvan, vars utseende visas i fig. 3, är en rät linje
inom ett intervall sträckande sig från höga
negativa värden och fram till en viss spänning, och gör
sedan en ganska tvär knyck. Den räta delen av
kurvan motsvarar det fall, att sonden omgives av en
positiv rymdladdning, vilken har en hämmande
inverkan på de elektroner, vilka på grund av sin
oregelbundna temperaturrörelse söka träffa sonden.
Karakteristikans rätlinjighet betingas av den
Maxwellska hastighetsfördelningen hos de i
temperaturrörelse stadda elektronerna. När den hämmande
rymdladdningen försvunnit, bliva helt andra lagar
bestämmande för karakteristikans utseende. Den
spänning, som motsvarar knycken i kurvan, är
sålunda enligt Langmuir den verkliga potentialen i
punkten ifråga. Den nämnda sondkarakteristikan är
f. ö. ett vackert bevis på, att elektrongasen såsom
komponent i Langmuirplasmat verkligen uppför sig
som en vanlig gas, oberoende av de övriga
komponenterna.

Vid kvicksilverlikriktaren har införandet av
Langmuirs potentialdefinition betytt en korrektion av
delspänningarna i ljusbågen på 4 à 5 volt. Medan
katodfallet förr angavs till 6 volt, noteras det numera i
10 volt, vilket värde även lättare låter förklara
ka-to df lackens mekanism. Anodfallet har samtidigt
sjunkit från 7 à 5 volt i äldre källor till 4 à O volt,
ja t. o. m. till negativa värden enligt nyare
mätningar.

Anodfenomenen.

Fenomenen vid anoden äro principiellt desamma
för alla slag av jonventiler. Elektronerna falla med
stor hastighet emot anodytan, varvid deras
kinetiska energi omvandlas i värme med det resultatet,
att anoden uppvärmes. Uppvärmningseffekten är vid
tekniska kvicksilverströmriktare ungefär 6 watt/amp.,
motsvarande alltså ett spänningsfall på ca 6 volt.
Anodspänningsfallet självt kan däremot vara
betydligt lägre, och med riktig utformning av anoden och
om en viss strömtäthet ej överskrides, går anodfallet
ned till noll. Vid högre strömtäthet erhålles däremot
en tunn rymdladdning av elektroner utanför
anodytan, vilka skapa det fält, som i sin tur giver
elektronerna den acceleration de behöva för alstrande av
det erforderliga antalet positiva joner vid anodytan.

Gallrens allmänna egenskaper.

Vad händer nu, om vi i ljusbågen placera ett galler,
t. e. såsom fig. 4 skall åskådliggöra, upphängt i
anodhylsan strax under anoden? Om gallret är helt
isolerat upphängt, beter det sig såsom varje annan sönd,
dvs. det intager en något negativ potential gentemot
urladdningen och omgiver sig med en positiv
rymdladdning av motsvarande tjocklek, fig. 4 A.
Förbindes nu gallret med en strömkälla, som påtrycker
detsamma en högre negativ spänning, så ökas
rymd-laddningsskiktets tjocklek. Under vissa
omständigheter kan så rymdladdningsskiktet bliva så tjockt,
att gallrets maskor helt igenfyllas, fig. 4 B. Gallret
spärrar därvid varje urladdning genom detsamma.
Det nämnda gäller alltså generellt för ett galler i ett
Langmuirplasma. Rymdladdningsskiktets tjocklek
ökas med stigande negativ spänning på gallret och
med sjunkande täthet hos elektron- och jongaserna.
Eftersom jonisationen är som störst i själva den
brinnande urladdningen, är det givetvis betydligt
lättare att åstadkomma spärrning, dvs. fylla gallrets



Fig. 4. Galler i anodhylsan. A gallret är svagt negativt laddat.
B gallret är starkt negativt laddat.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>