Technikatörténeti szemle 15. (1985)

TANULMÁNYOK - Jeszenszky Sándor: Die Geschichte des Funkeninduktors und seine Rolle in der Entwicklung der Elektrotechnik

fänglich verwendeten Kaltkathoden-Ionenröntgenröhren verfügten über einen geringfügigen Gleichrichtungseffekt, zugleich existierten noch keine Hochspannungsleichrichter, so dass der 1885 von Zipernowsky Déri und Bláthy erfundene Transformator mit geschlossenem Eisenkreis unter Einspeisung eines sinusförmigen Wechselstromes für Röntgenzwecke nicht einzusetzen war. Mit der Verschärfung der Anforderungen der Röntgentechnik hat es sich erwiesen, dass der Funkeninduktor bei weitem keine Speisestromquelle mit Gleichspannung darstellt, welche den früheren Vorstellungen vollständig gerecht werden könnte. Mit der Steigerung der Leistung trat in den Röntgenröhren immer mehr der sehr schädliche Rückstrom in Erscheinung. Seine Wirkung wurde als „Schliessungslicht" betrachtet, weil angenommen wurde, dass die Spannung entgegenesetzter Richtung beim Schliessen des Stromkreises entsteht. Die Rückspannung überstieg aber um Grössenordnungen den aus dem Einschaltvorgang des ohmschen-induktiven Stromkreises erreichenbaren Wert. 1891 hat als erster Colley darauf hingewiesen, dass der Induktor, der Kondensator und die an die Pole angeschlossene Last einen RLC-Stromkreis mit (mindestens) 2 Energiespeichern bilden. Diese Theorie wurde unter anderem von Armagnat (1894), Walter (1897), Mizuno (1898) und Klingelfuss (1900) weiterentwickelt. Aus der Lösung der diesen Vorgang beschreibenden Differentialgleichung geht hervor, dass bei der Unterbrechung des Stromes eine sich abklingende Spannungsschwingung entsteht, die nur ausnahmsweise aperiodisch ist. Vom Ausmass der Dämpfung hängt es ab, ob der Spitzenwert der ersten Halbperiode entgegengesetzter Richtung die rückläufige Zündspannung der Röntgenröhre erreicht. Die Richtigkeit dieser Theorie wurde 1898 von Wehnelt und Donath durch den Einsatz eines Kathodenstrahloszillographis für Ströme im Primärkreis und danach mit einem Glimmlicht-Oszillograph von Ruhmer und Gehrcke auch für Sekundärströme messtechnisch nachgewiesen. Die Hersteller von Röntgenanlagen haben experimentell die günstigsten Stromkreisdaten ermittelt, bei denen der Rückstrom am niedrigsten ausfiel. Diese stellten mit ängstlicher Sorge behüteten Werksgehemnisse dar. Der Kampf gegen den Rückstrom charakterisierte das ganze Zeitalter der Induktor-Röntgenapparate. Man experimentierte mit mehrerlei Hochspannungsgleichrichtern. Am einfachsten war die Vorschaltfunkenstrecke, bei welcher die asymmetrische Uberschlagseigenschaft der Spitzen-Platten-Funkenstrecke ausgenutzt wurde. Es wurden auch Gasentladungsröhren mit Ventileffekt gefertigt bzw. eine gewisse Gleichrichterwirkung durch Ausgestaltung und Anordnung der Elektrode der Röntgenröhren erreicht. Von der Firma Koch und Sterzel wurde ein Elektrolytgleichrichter (Aluminium) im Hochspannungsstromkreis verwendet, wobei in einer Einheit mehrere Hundert kleine Zellen in Reihe geschaltet wurden. Es existierte auch ein sich mit dem Stromunterbrecher synchron drehender mechanischer Gleichrichter, der bei der Unterbrechung die erste (nützliche) Halbperiode über eine minimale Funkenstrecke hindurchliess, wobei für die Dauer der Halbperiode entgegengesetzter Richtung die Schlagweite bereits um ein vielfaches grösser war, so dass die von der umgekehrten Spannung nicht überschlagen werden konnte. Ein Nachteil der Funkenstreckengleichrichter bestand darin, dass vom Funken eine Hochfrequenzschwingung erregt wurde, wobei die hochfrequenten Ströme in den Induktoren kapazitive Ströme und dadurch unzulässig hohe örtliche Beanspruchungen hervorriefen, die früher oder später zum Durchschlagen der Isolation führten. Die Ursache dieser Erscheinung wurde