DE933471C - Anordnung zur Herstellung einer Schalt- oder Regelverbindung mit auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeraeten, beispielsweise Elektronenstrahlgeraeten - Google Patents

Description

• Anordnung zur Herstellung einer Schalt- oder Regelverbindung mit auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeräten, beispielsweise Elektronenstrahlgeräten Bei mit hohen Spannungen betriebenen Geräten, beispielsweise Elektronenstrahlmikroskopen, müssen in auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen oftmals Schalt- oder Regelvorgänge durchgeführt werden. So wird beispielsweise die Wehneltspannung beim Elektronenmikroskop in manchenFällen durch eineAnodenbatterie geliefert. Ferner wird die Heizstromstärke der Glühkathoden mittels Widerstandes geregelt. Zur Veränderung dieser Widerstände hat man bisher Hartgummiisolierstangen verwendet, die in den an Hochspannung liegenden, die Regelwiderstände enthaltenden Kasten hineinragen. Eine derartige direkte Betätigung von Schaltern oder Reglern in auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen macht, insbesondere bei Anwendung sehr hoher Spannungen von beispielsweise q.oo kV, Schwierigkeiten, weil die Isolierstange unter Umständen sehr lang sein muß oder ein zusätzlicher Isolierwandler zur Anwendung kommen muß. Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Herstellung einer Schalt- oder Regelverbindung mit auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeräten, beispiels-, weise Elektronenmikroskopen od. dgl. Zur Durchführung solcher Schalt- oder Regelverbindung ist erfindungsgemäß an der Steuerstelle eine nachMaßgabe des auszulösendenVorganges beheizteWärmequelle und an der davon getrennten gesteuerten Stelle ein von der Wärmequelle beeinflußtes, die Schalt- oder Regelvorgänge steuerndes Organ vorgesehen. Dem auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreis ist also ein wärmeempfindliches, die Schalt- oder Regelvorgänge steuerndes Organ zugeordnet, mit dem ein galvanisch nicht mit dem Hochspannungskreis verbundener Heizkörper zusammarbeitet, der seinerseits zur Auslösung der Schalt- oder Regelvorgänge in seinem Heizstromkreis mit dem handbedienten Schalter oder Regler hinsichtlich seiner Wärmeabgabe an das wärmeempfindliche Organ gesteuert wird. Für die Steuerung von Schalt- oder Regelvorgängen in Hochspannungskreisen ist dadurch eine besondere Isolierstange nun nicht mehr erforderlich. Die Schalt- bzw. Regelvorrichtungen für den Heizkörper können somit leicht an. hierfür besonders geeigneter Stelle am Hochspannungsgerät angeordnet werden. Für die Ausführung- der Erfindung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. So kann man beispielsweise das im Hochspannungsstromkreis liegende Schalt- oder Regelorgan von einem Bimetallstab verstellen lassen, der seinerseits von dem Heizkörper angestrahlt wird. Besondere Hilfsstromkreise zur Verstellung des im Hochspannungskreis liegenden Schalters oder Reglers sind dann also nicht erforderlich. Handelt es sich um- die Durchführung eines Regelvorganges, so kann man mit besonderem Vorteil als wärmeempfindliches Organ einen im zu regelnden Stromkreis liegenden Widerstand anwenden, der bei Temperaturänderungen seinen Widerstandswert ändert. Indem man bei einer solchen Anordnung dem Heizkörper einen Regler zuordnet, durch den die Intensität der Wärmestrahlen, welche den Widerstand treffen, willkürlich geändert werden kann, lassen sich so Regelvorgänge im Hochspannungsstromkreis durchführen, ohne daß in diesem Stromkreis bewegliche Kontakte erforderlich sind.
• Für die zuletzt erwähnte Anwendungsform der Erfindung ist in der Fig. i schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Mit i ist der Strahlerzeuger eines Elektronenmikroskops bezeichnet. 2 ist die Kathode, 3 der Wehneltzylinder. Mit q. ist die Anodenbatterie bezeichnet, an die zwei Widerstände 5 und 6 angeschlossen sind. In der Mitte dieser beiden Widerstände ist der Wehneltzylinder angeschlossen. Der Widerstand 6 besteht aus einem Material, das bei Temperaturschwankungen seinen Widerstand verändert. In einiger Entfernung vom Widerstand 6 ist ein Heizstrahler ? montiert, der den Widerstand anzustrahlen gestattet. Die Heizwicklung des Strahlers ist über einen regelbaren Widerstand 8 an eine Batterie 9 angeschlossen. Durch Regeln am Widerstand 8 kann man somit die Intensität der Wärmestrahlen, welche den veränderlichen Widerstand 6 treffen, verändern und damit die gewünschte Wehneltspannung einregeln. Der Heizstrahler und der zugeordnete Stromkreis sind galvanisch nicht mit dem Hochspannungskreis verbunden. Der Heizregelwiderstand 8 kann beispielsweise im Schaltkasten des Elektronenmikroskops eingebaut werden, so daß eine sehr bequeme Bedienung möglich ist.
• Zwei mögliche Ausführungsformen für die Ausgestaltung des Wärmestrahlers zeigen die Fig.2 und 3. Bei Fig.: werden die Strahlen einer Glühlampe i -i von etwa 500 Watt durch eine Linse 12 optisch auf den entfernt liegenden veränderlichen Widerstand 6 konzentriert. Bei Fig. 3 werden die Strahlen der Glühlampe i i durch einen Hohlreflektor 13 auf den in einiger Entfernung liegenden veränderlichen- Widerstand 6 konzentriert.
• Als Widerstandsmaterial kann man beispielsweise Titandioxyd oder Kupferoxyd oder Kupferoxydheizleiter verwenden, die bei Temperaturschwankungen von 2o bis 2oo° C Widerstandsänderungen von etwa im Verhältnis io zu i aufweisen. Um die im Raum auftretenden Luftströme, welche die jeweilige Erwärmung des veränderlichen Widerstandes ungünstig beeinflussen könnten, unwirksam zu machen, kann man den .veränderlichen Widerstand 6 in einem evakuierten Glasgefäß anordnen.
• Fig. q. zeigt schematisch eine Anwendungsform der Erfindung, bei welcher von einem Strahler 2 1 Wärmestrahlen auf einen Bimetallstab 22 fallen, der dazu dient, eine Reihe von in einem Hochspannungsstromkreis liegenden elektrischen Schaltern 23 bis 25 zu betätigen. Die Schalter sind auf einer gemeinsamen Welle 26 angeordnet; diese Welle trägt eine mit'Anschlägen versehene Platte 27, die mit dem Bimetallstab zusammenarbeitet. Der Welle können auch noch einstellbare Anschläge 28 zugeordnet sein, um die durch den Bimetallstab eingeleitete Verstellbewegung der Schalter in ihren gewünschten Endlagen zu begrenzen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: _ i. Anordnung zur Herstellung einer Schalt-oder Regelverbindung mit auf hohem Potential liegenden elektrischen Stromkreisen von Hochspannungsgeräten, beispielsweise von Elektronenstrahlgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerstelle eine nach Maßgabe des auszulösenden Vorganges beheizte Wärmequelle und an der davon getrennten gesteuerten Stelle ein von der Wärmequelle beeinflußtes, die Schalt- oder Regelvorgänge steuerndes Organ vorgesehen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet," daß ein handbedienter Schalter oder ein Regler den Heizstromkreis einer Wärmequelle an der Steuerstelle beeinflußt und daß die Wärmequelle indirekt ein an der gesteuerten Stelle befindliches wärmeempfindliches Organ beheizt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeempfindliches Schalt- oder Regelorgan ein Bimetallstab dient. q..
4. Anordnung nach Anspruch r, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Intensität der Wärmestrahlen durch einen dem Heizkörper zugeordneten Regler veränderbar ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch r oder q., dadurch gekennzeichnet, daB als wärmeempfindliches Organ ein Widerstand dient, der bei Temperaturänderungen seinen Widerstandswert ändert.
6. 6. Anordnung nach Anspruch r, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB zur Beheizung des wärmeempfindlichen Organs optisch beeinflul3-bare Wärmestrahlen dienen, die beispielsweise durch eine Linse oder einen Hohlspiegel auf das wärmeempfindliche Organ fallen.