Gnistsendere  (fra bogen 'Telephony without Wires', The Wireless Press 1919)

  Telefunken dæmpet gnistgab

var faktisk en række serieforbundne gnistgab, idet enheden  bestod af en række flade kobberskiver separeret med ringe af glimmer langs kanten. Hele enheden var monteret i en passende isolerende holder. Figuren nedenfor viser et skitse af en sektion med fire gnistgab. A, B, C og D er de fire kobberskiver forsynet med køleflanger F og adskilt fra hverandre med glimmerringene M. Rillerne G var lavet for at forhindre, at gnisterne løb langs kanten af glimmerringene. S angiver selve gnistgabet. Tykkelsen af glimmerringene M bestemmer gnistlængden og skal være mellem 0,1 og 0,25 mm. Den sædvanlige forsyningsspænding var under disse omstændigheder mellem 600 og 800 volt pr. gab.

I en nyere form var kobberskiverne erstattet med forsølvede skiver med betydelig forbedrede resultater til følge. Sølv oxiderer mindre end kobber og havde en tendens til at give meget større regularitet i operationen af gnistgabet.

Lepel gnistgab.

Lepel gnistgabet har mange ligheder med Telefunken gabet. Det væsentligste forskel var, at der brugtes vandkøling af elektroderne og brugen af papir i stedet for glimmer.

De to elektroder D1 og D2 var omgivet af en flad kasse, hvori kølevandet kan passere. Skiverne var adskilt af af en skive af papir, som bestemte gnistlængden og gradvis brændte væk, når gapet brugtes. Gnisterne passerede i starten gennem et lille hul i centrum og bredte sig efterhånden mod kanten af skiverne. Når dette skete, skulle papiret skiftes. Billedet til højre viser et papir, som har været brugt i dette gnistgab. Ikke alene gav papiret en behagelig metode at bestemme længden af gnisterne på, men efterhånden som papiret brændtes væk, dannedes en brintholdig atmosfære, som hjalp produktionen af stabile oscillationer. I den forbindelse har forskellige typer papir let forskellig effekt. Imprægnering af papiret med bestemte substanser, som for eksempel paraffin, var ofte en fordel. Den bedste tykkelse af papiret lå i størrelsesordenen 0,1 og 0,25 mm. Et enkelt gab kunne forsynes med 400 til 600 volt. Hvis meget tyndt papir brugtes, kunne spændingen nedsættes til omkring 250 volt.

Peukert oscillatoren.

I dette gnistgab blev olie brugt som dielektrikum i stedet for luft. Dette gjordes ved at nedsænke det komplette gnistgab i olie eller lede olie (eller anden væske) mellem elektroderne ved hjælp af et passende arrangement. For at forhindre forkulning af olien på grund af varmen fra gnisterne, hvilket ville kortslutte gabet, var det nødvendigt at olien vedblivende cirkulerede mellem gnistgabets skiver. Gnistgabet skulle forsynes med 600 til 900 volt DC med maksimal strøm på omkring 3 - 4 ampere. Gabet opererede meget stabilt under disse konditioner. Der kunne bruges forsølvede kobber-, messing- eller stålelektroder og afstanden var normalt omkring 0,1 mm eller en smule mere ved høje spændinger.

J.A. Fleming og G.B. Dyke havde anvist en modifikation af dette gnistgab, som har vist sig at fungere meget fint over lange perioder og som gav meget stabile oscillationer. Elektroderne var roterende skiver med et oliedielektrikum. 
A1 og A2 er de to skiver af hærdet stål med en helt flad overflade. Den øverste, A1, er monteret på enden af en aksel B som er fastgjort med et kugleleje til pladen H, på hvilken alle dele er fastgjort. Den nederste skive A2 bliver båret af tre justeringsskruer C, C, C, som går gennem plade G, der er fastgjort med isolerede stag til pladen H. Ved hjælp af justeringsskruerne kan skiverne justeres til at være fuldstændig parallelle. Den nederste skive A2 har et hul F hvorigennem frisk olie bliver tilført til erstatning for den olie, som bliver slynget ud på grund af centrifugalkraften. Skiven A1 roterer med omkring 2000 omdrejninger pr. minut. Når flere gab anvendtes i serie med høj spænding, kunne de om nødvendigt drives fra samme motor via remskiver, da læderet fungerede som isolator. Det komplette gab var placeret i en passende beholder indeholdende paraffinolie. Afstanden mellem skiverne skulle være omkring 0,25 mm og spændingen pr. gab var af samme størrelsesorden som for Peukert gabet.

Dublier rotererne gnistgab.

Et anden rotererne dæmpet gnistgab blev udviklet af W. Dublier. I dette tilfælde var gabet normalt anvendt med luft som dielektrikum. Det bestod af en konisk formet elektrode monteret på en aksel som roteredes med en hastighed af 1000 til 2000 omdrejninger pr minut, enten via en remskive eller en isoleret kobling eller gear. A er den rotererne elektrode monteret på akslen B som kører i lejet C. Den anden elektrode D har indvendig den samme koniske form som elektroden A. Afstanden mellem A og D kan ændres ved at skrue D ind eller ud af det faste hus E. Gabet kunne anvendes med spændinger fra 250 volt.

Vandkølet rotererne gab.

For at få et mere effektivt dæmpet gnistgab, kunne det vandkøles. Et rotererne dæmpet gnistgab med vandkølede elektroder var blevet udviklet af P. R. Coursey. A og B er to hule elektroder hvoraf A er fastgjort til den isolerende holder C, D og E mens den anden, B, kan drejes rundt om skaftet F, G. Kølevand cirkulerer i den faste elektrode A via S og R og i den roterende elektrode, B, gennem det hule skaft via Q og T. Gnisterne slår over i det smalle gab V mellem de to elektroder. Den roterende elektrode drives af remskiven X og afstanden mellem elektroderne justeres ved hjælp af skruen P.

Marconis rotererne gnistgab

var af en helt anden type. Gab af denne type var særlig gode til stor gnisthastighed selv om de også anvendtes på en speciel måde til at fremstille kontinuerlige oscillationer..

Det bestod af et metalskive D, som roterer hurtigt mellem to mindre skiver eller elektroder B, B, ved hjælp af motoren M. Der skulle anvendes en isolerende kobling mellem motor og skiveakslen. Skiverne B, B, kan enten være stationære eller helst roterende. Til eksperimentalt brug med lav effekt kunne man opbygge gnistgabet som vist på figuren nedenunder. Den rotererne skive blev drevet via remskiven G. Sideelektroderne A og B kunne være massive kugler forsynet med justeringer til justering af gnistlængden. De kunne være vandkølet ved højere effekter.

Det første rotererne gnistgab

Multicylinder gnist gab.

Alle gnistgab led af den skavank, at de havde en ustabil funktion på grund af udhuling og slitage af elektrodeoverfladerne. Det nødvendiggjorde relativ jævnlig fjernelse af elektroderne for rensning og polering. Ved at anvende hårde metaller, så som platin-iridium legeringer, wolfram etc. for elektrodeoverfladerne mindskedes i høj grad det slid, der opstod på grund af gnisterne og på den måde forlængede det brugbare liv af gnistgabet.

En type af gab i hvilken den aktive overflade af elektroderne kunne fornys uden gabet skule tages ud af funktion er vist her.

Elektroderne var lavet i form af parallelle cylindere, så gnistgabet, S, blev dannet mellem de tilstødende sider. Hele serien af cylindere, A, B, C, etc. var monteret på en passende isolerende ramme og hver cylinder var forsynet med et lille isolerende håndtag H, så man kunne dreje frem til en frisk overflade efterhånden som det blev nødvendigt. Når hele overfladen på cylinderen var slidt op, var det et øjebliks sag at udskifte cylinderen. Gnistlængden S mellem cylinderne, skulle være en lille del af en millimeter og antallet af cylindere skulle tilpasses den tilførte spænding. Enhver af de sædvanlig brugte materialer kunne naturligvis anvendes – messing, kobber, sølv, wolfram o.s.v – selv om det bedste resultat opnåedes med wolfram på grund af materialets hårdhed. En belægning af wolfram var dog ikke tilstrækkelig til at sikre fordelene ved dette materiale.

I en lignende konstruktion anvendt af Compagnie Générale de Radiotélégraphie var cylinderne anbragt på rammen på en sådan måde, at de kunne forskydes mere eller mindre i en parallelogram form ved hjælp af en skruejustering. På den måde ændredes afstanden S mellem cylinderne. A, B, C, D og E repræsenterede fem cylindere holdt i passende clips mellem to isolerende strips F1 og F2. F1 var fastgjort til rammen mens F2 kunne bevæges sidelæns i styr ved hjælp af justeringsskruen G. Afstanden mellem cylinderne S kunne dermed justeres. Terminalerne T1 og T2 var forbundet til de to yderste cylindere.
B. Thieme havde beskrevet forskellige modifikationer af dette gnistgab med det formål at beholde fordelene med hurtig udskiftning af den aktive overflade samtidig med at overvinde ulemperne ved at have en meget lille effektiv overflade, mellem hvilke gnisterne kunne springe. Den begrænsede overflade var årsag til, at der var begrænsninger for den effekt, der kunne anvendes med denne type gnistgab uden at forårsage kraftigt slid på overfladen.

Den samme begrænsning gjaldt også for dette gnistgab, som var sammensat af et antal parallelle metalstrimler arrangeret på den måde, at gnisterne kunne springe mellem kanterne. Den væsentlige fordel ved konstruktionen lå i, at den var meget simpel og billig.

Chaffee’s kobber-aluminium dæmpet gnistgab.

I 1911 opdagede E. L. Chaffee at et gnistgab mellem elektroder af kobber og aluminium havde ukendte og værdifulde egenskaber, især når det blev brugt i en brintatmosfære. Senere viste H. Yagi, at et gab mellem aluminium og messingelektroder anvendt i en kulgas atmosfære gav lignende, men let forbedrede resultater.

Et snit af Chaffe’s gnistgab viser de to elektroder A og B, monteret i massive metalblokke C og D, som er forsynet med køleribber. De isolerede håndtag H1 og H2 bruges til at justere afstanden mellem elektroderne. Holderne E og F, som bærer terminalblokkene C og D, er skruet sammen med en isolerende fiberring, G, mellem dem. Hullet i midten af ringen fungerer som en beholder for brintatmosfæren rundt om gnistgabet. T1 og T2 er tilgang og afgang af gassen. Den sædvanlige afstand mellem elektroderne lå mellem 0.04 og 0,1 mm og under disse forhold var spændingen over elektroderne omkring 150 volt. Med 400 volt anvendtes to gnistgab i serie og fire i serie skulle forsynes med 800 – 1000 volt. Det beskrevne gnistgab var kun effektivt når strømmen var begrænset til 1 ampere eller mindre for at forhindre dannelsen af en inaktiv udladning med efterfølgende afslutning af højfrekvens oscillationer.

B. Washington fremstillede en smule simplere og let modificeret udgave af dette gnistgab. De væsentligste simplifikationer lå i erstatning af den isolerende ring G med en lukket metal boks A forsynet med en bronzemembran. Derved var det meget lettere at sikre en gastæt forbindelse mellem den bevægelige elektrode og den faste del.

Funktionen af disse gnistgab var primært baseret på aluminiumelektroden (som skulle forbindes til den negative forsyningsspænding) mens ændring af materialet af den positive elektrode kun gav meget små ændringer i funktionen af gnistgabet. Undersøgelser viste, at dannelsen af et tynd iltet lag på aluminiumelektroden var tæt forbundet med succesfuld operation. Et tyndt lag af olie på overfladen af aluminiumelektroden var nogle gange en fordel under disse forhold. Trykket af brintatmosfæren var af nogen betydning, men skulle ikke forøges meget over det normale lufttryk.
E. Yokoyama havde studeret effekten af forskellige gasser på operationen af ovennævnte gnistgab og han fandt ud af, at den mest favorable operation skete med ammoniakgasser ved brug af kobber og aluminium elektroder. Trykket af gassen havde også nogen betydning.

Shaw's dæmpede gnistgab.

En speciel form for gnistgab, velegnet til pulsfødning af en sekundær- eller et antennekredsløb blev patenteret af A. Shaw i 1912 og blev brugt i nogen udstrækning i Australien. Dets egenskaber afhang af brugen af en luftstrøm med meget stor hastighed. Normalt har en kraftig luftstrøm lille værdi i forbindelse med dæmpede gnistgab. Den ordinære luftstrøm blev ofte anvendt i forbindelse med åbne gnistgab, primært for at blæse den ioniserede luft væk fra elektroderne for at opnå en mere regulær gnistdannelse. I denne forbindelse havde en luftstrøm ringe virkning med dæmpede gnistgab, undtagen ved meget høj gnisthastigheder, idet deioniseringstiden allerede var meget kort. Luftstrømmen havde også en virkning ved at hæve spændingen over gnistgabet og derved forøge den energi, der brugtes fra spændingsforsyningen. Ved Shaw gabet viser fordelene ved luftstrømmen sig ikke før der opnåedes en meget stor hastighed af luften.

Det bestod af en flad metalplade A som den ene elektrode og en konisk formet dyse F som den anden. Der blev lavet en åbning langs aksen af denne koniske elektrode for at føre luftstrømmen til gnistgabet. Elektroderne var monteret på gevindstængerne B, G og G med det isolerede håndtag H til justering af afstanden mellem elektroderne. Luften blev ledet gennem røret P. Lufttrykket måtte justeres meget omhyggeligt for at opnå bedst resultat, men var normalt i nærheden af 100 lbs/in med en dysediameter på 0,4 mm. Elektroderne var fremstillet af kobber eller sølv. Afstanden mellem elektroderne kunne være mellem 9 mm og 12 mm uden at ødelægge den dæmpende funktion.

Det normale diagram med dette gnistgab er vist til højre. Det siges at der kunne opnås meget høje gnisthastigheder.

Indhold

Næste side