Thyratron
geeft de
gasvulling aan
Figuur 1: Symbool in een schakeling
geeft de
gasvulling aan
Figuur 1: Symbool in een schakeling
Thyratron
Figuur 2: Thyratron
TGi-700_25
Figuur 2: Thyratron
TGi-700_25
Een thyratron is een gasgevulde buis die qua constructie lijkt op een versterkerbuis (triode). Hij bestaat uit een verwarmde kathode, een of meer grids en een anode. In tegenstelling tot de versterkerbuis kent de thyratron echter alleen de toestanden „geblokkeerd“ en „ontstoken“. Het wordt daarom gebruikt als een elektronische schakelaar.
Figuur 3: Thyratrons met keramische behuizing
In de begintoestand is deze buis geblokkeerd. Het grid heeft een negatieve bias ten opzichte van de kathode. De anode heeft een positieve spanning die enkele duizenden volts kan bedragen. In de vergrendelde toestand vloeit er geen anodestroom en heeft hij een zeer hoge inwendige weerstand van enkele megohms.
Een korte positieve naaldpuls (gewoonlijk een trigger genoemd) overwint de negatieve bias op het grid. Deze positieve potentiaal op het grid doet de buis ontbranden en wordt zeer snel omgeleid. Wanneer hij wordt aangestoken, heeft hij een zeer lage inwendige weerstand van de orde van een paar ohm. Er vloeit een zeer sterke anodestroom.
Als deze buis eenmaal is ontstoken, kan hij niet meer door het net worden beïnvloed. Het grid wordt omhuld door de ionen van het ontbrande gas en heeft geen functie meer. De thyratron gedraagt zich nu als een gasgevulde gelijkrichterbuis. De anodestroom vloeit totdat de spanning tussen anode en kathode een bepaalde waarde verschilt. De uitdoving kan alleen plaatsvinden door de anodespanning te verlagen tot onder deze ontstekingsspanning. In de radarmodulator is dit de tijd waarin de vertragingsketen wordt ontladen als energieopslag. Een nieuwe ontsteking kan pas plaatsvinden na een hersteltijd in de orde van enkele microseconden.
Vanwege de zeer hoge anodespanning bevindt de anode zich meestal bovenin de glazen bol, waardoor de buis een ouderwets uiterlijk krijgt. Door het geïoniseerde gas gloeit het als een gloeilamp wanneer het wordt aangestoken. Het gas in de thyratron is gewoonlijk een edelgas (argon, helium, krypton, neon of xenon). Zeer oude thyratrons waren gevuld met kwikdamp. Hun kathode was ondergedompeld in vloeibaar kwik.
Bij extreem hoge anodespanningen kunnen thyratrons een bron van röntgenstoringsstraling zijn. Deze röntgenstraling wordt vaak beschouwd als de oorzaak van latere kankers bij radarsoldaten die zonder bescherming aan deze straling werden blootgesteld. Moderne radars gebruiken geen thyratrons meer. Deze functie wordt volledig overgenomen door halfgeleidercomponenten zoals thyristors of triacs.