146895. lajstromszámú szabadalom • Többkatódos csillókisülési cső impulzusszámláló berendezésekhez

Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.895. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY - KO-1238. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Többkatódos csillókisülési cső impulzusszámláló berendezésekhez Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Tóth Lajos fizikus, egyetemi tanársegéd, Budapest A bejelentés napja: 1957. november 29. Elektromos impulzusok megszámlálására digitális számológépeknél, ipari csomagolási, adagolási problémák esetén, atomfizikai részecskeszámlálásnál, tudományos kutatásoknál és az ipariban használt radioaktív izotópok sugárzásának jelzésére stb. igen gyakran van szükség. Impulzusszámlálásra régebben egyszerű elektromágneses jelfogókat, majd nagyobb számlálási sebesség esetén elektroncsöves biHenőkörös kapcsolásokat használtak. Mindezen kapcsolások egységei közvetlenül általában a kettes számrendszerben számlálják a kérdéses impulzusszámot. Az utóbbi időkben kezdték alkalmazni a fent jelzett .célokra az újabban kifejlesztett, közvetlenül a decimális számszerszerben leolvasható impulzusszámláló egységeket, az ún. dekatronokat. Ezek közül egyszerű felépítésük és üzembiztos működésük miatt legjobban a hidegkatódos gázkisülést felhasználó deka trónok terjedtek el. Ezek működési elve a következő: Megfelelő nyomású nemesgázzal töltött üvegburában egy anódot körülötte, és. hozzá képest szimmetrikusan tíz (pozíeiójelző) katódpt, s két szomszédos katód közé egy, vagy több továbbító elektródot (továbbító katódot) helyeznek el, melyek váltogatva tizenkét közös kivezetéssel vannak ellátva. A cső elektródáira megfelelő feszültségeket kapcsolva (a negatív polaritású pozíció jelző katódokhoz képest az anód nagy pozitív feszültséget kap, a továbbító elektródok kis pozitív élőifeszültségre vannak kötve), az anód és valamelyik pozíciójelző katód közt áll elő a csőgeometria, elektródanyag és a gáz adatainak megfelelő elektromos kisülés, az ún. csillókisülés. Az anódkörbe a csövön kívül beiktatott ellenállás csak akkora kisülési áramot enged folyni, hogy csak egy pozíciójelző világítson. A csillókisülés egyik egzisztencia feltétele ugyanis csak egy, a körülmények által megszabott áramsűrűséget enged meg, így meghatározott áramnak adott kisüléssel fedett felület felel meg. Az áramsűrűség említett limitálása biztosítja azt, hogy ehhez egyetlenegy katód felülete elegendő, s csak megnövelt áram hatására terjed a kisülés a szomszédos elektródfelületekre. A számlálandó elektromos impulzusokat a továbbító katódrendszerekre tápláljuk be. A katódok közti továbbító elektródoknak a konstrukció sze^rint változó számától (1, 2 vagy 3) függően egy, vagy két impulzus szükséges a kisülés egy-egy pozícióval való meghatározott irányú továbbításához. A cső működtetésénél a katód terében a csillókisülés esetén előálló nagy potenciálgradienst használjuk ki, s azt a tényt, hogy a csillókisülés jelenléte esetén a katód és az anód közti feszültségkülönbség elég nagy áramerősség tartományban állandó. Előbbi miatt a betáplált negatív impulzus hatására a világító katód után az alkalmazott kapcsolással meghatározott körüljárási irányban következő továbbító elektród gyújt újabb kisülést. Az égő' kisülés nagy potenciálgradiense a soron következő elektród terét oly mértékben deformálja, hogy ennek begyújtására aránylag kis továbbítófeszültség szükséges. A szomszédos elektródok tehát ilyen ionizációs csatolással hatnak egymásra. Az égési feszültség normális csillókisülés tartományában állandó, ennél kisebb feszültség esetén a kisülés kialszik. Ez a hatás biztosítja a negatív továbbító feszültséggel benyújtott következő kisülés hatására az előző megszűnését. (Két elektródon bekövetkező egy idejű kisülés esetén az anódköri ellenálláson a közel kétszeres áram hatására megnövekedett feszültségesés az eredeti kisülésre az égéshez szükségesnél kevesebb feszültséget szolgáltat.) Ha a cső elektródelrendezése olyan, hogy a katódok közt két. továbbító elektród van, az első impulzus után egy újabb impulzus szükséges a második elektród begyújtásához, majd a második negatív impulzus végén, midőn a továbbító elektródok eredeti pozitív potenciáljukra kerülnek, a most már negatívabb következő potenciójelző ka-