www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Thyratron

Anode
Gitter
Heizung
Kathode
Dieser Punkt
kennzeichnet
die Gasfüllung

Bild 1: Schaltungssymbol

Anode
Gitter
Heizung
Kathode
Dieser Punkt
kennzeichnet
die Gasfüllung

Bild 1: Schaltungssymbol

Thyratron

Bild 2: Thyratron
TGi-700_25

Bild 2: Thyratron
TGi-700_25

Ein Thyratron ist eine gasgefüllte Röhre, die in ihrem Aufbau einer Verstärkerröhre (Triode) ähnelt. Es besteht aus einer geheizten Kathode, einem oder mehreren Gittern und einer Anode. Im Gegensatz zu der Verstärkerröhre kennt das Thyratron aber nur die Zustände „gesperrt” und „gezündet”. Es wird also als elektronischer Schalter eingesetzt.

Bild 3: Thyratrone mit Keramikgehäuse

Bild 3: Thyratrone mit Keramikgehäuse

Im Ausgangsszustand ist diese Röhre gesperrt. Das Gitter hat gegenüber der Kathode eine negative Vorspannung. Die Anode hat eine positive Spannung, die mehrere Tausend Volt betragen kann. In dem gesperrten Zustand fließt kein Anodenstrom und es hat einen sehr hohen Innenwiderstand von mehreren Megaohm.

Ein kurzer positiver Nadelimpuls (meist Anlassimpuls genannt) überwindet die negative Vorspannung am Gitter. Durch dieses positive Potenzial am Gitter zündet die Röhre und wird sehr schnell durchgesteuert. Im gezündeten Zustand hat sie einen sehr niedrigen Innenwiderstand in der Größenordnung von wenigen Ohm. Es fließt ein sehr starker Anodenstrom.

Nachdem diese Röhre einmal gezündet hat, kann sie durch das Gitter nicht mehr beeinflusst werden. Das Gitter wird durch die Ionen des gezündetes Gases umhüllt und hat keine Funktion mehr. Das Thyratron verhält sich nun wie eine gasgefüllte Gleichrichterröhre. Der Anodenstrom fließt so lange bis die Spannung zwischen Anode und Katode einen bestimmten Wert unterscheidet. Das Verlöschen kann nur auf dem Wege der Herabsetzung der Anodenspannung unter diese Zündspannung erfolgen. In dem Radarmodulator ist das der Zeitpunkt, in dem die Laufzeitkette als Energiespeicher entladen ist. Ein erneutes Zünden kann erst nach einer Erholzeit im Bereich von mehreren Mikrosekunden erfolgen.

Wegen der sehr hohen Anodenspannung ist die Anode meist am oberen Ende des Glaskolbens angebracht, was der Röhre ein altertümliches Aussehen verschafft. Durch das ionisierte Gas leuchtet sie im gezündeten Zustand wie eine Glimmlampe. Das Gas in dem Thyratron ist meist ein Edelgas (Argon, Helium, Krypton, Neon oder Xenon). Sehr alte Thyratrone waren mit Quecksilberdampf gefüllt. Deren Kathode war in flüssiges Quecksilber getaucht.

Bei extrem hoher Anodenspannung konnten Thyratrone eine Quelle von Röntgenstörstrahlung sein. Diese Röntgenstörstrahlung wird oft als Ursache für spätere Krebserkrankungen der Radarsoldaten angesehen, die dieser Strahlung ungeschützt ausgeliefert waren. In modernen Radargeräten werden keine Thyratrone mehr verwendet. Diese Funktion wird vollständig durch Halbleiterbauelemente wie Thyristoren oder Triacs übernommen.