[Rumgucker]

Losgelöst als "Spin off" aus unserem Thread "Innovationsprojekt 2009".

Angeregt durch folgenden Textlink von Rumzucker...

Zitat:Steuerbare Kapazität
Glimmröhren mit stabförmiger Katode konnen als steuerfähige Kapazitäten dienen, wenn man sie außen mit einem leitenden Belag versieht. Die Kapazität zwischen Katode und Ausenmetallisierung hängt von der Ausdehnung des Glimmlichtes ab. Es ist denkbar, solche Anordnungen für Versuche mit Frequenzmodulation oder Fern-Feinabstimmung zu verwenden.

Quelle: http://webplaza.pt.lu/public/jola51/glimmlampen.html

... kam ich auf die Idee, dieses mit einer Entladungslampe zu versuchen.

Zwei Elektroden (Alufolien) sind längs auf die 8W-Röhre geklebt. Ich messe die Kapazität zwischen den beiden Folien. Ist die Röhre nicht gezündet, messe ich 30 pF, im gezündeten Zustand 180pF:



Damit haben wir eine elektrisch beeinflussbare Kapazität.

Vermutetes Wirkprinzip:

Ungezündet befindet sich innerhalb der Röhre ein elektrisch neutrales Gas geringer Dichte, was die Kapazität zwischen den Elektroden kaum verändert.
Sobald die Lampe jedoch zündet, befindet sich innerhalb der Röhre ein ionisiertes Gas, dessen Ladungsbestandteile als Dipole die Kapazität signifikant erhöhen.

Anwendung:

Hochspannungserzeugung, Modulation, rauschfreie Spannungs-Verstärker, Lampenüberwachung,... usw.


Was ist als nächstes zu tun?

Steigerung der Wirkung, Verkleinerung

[Rumzucker]

Zitat:Anwendung:...rauschfreie Spannungs-Verstärker...

Wow! Das hätte ich gern. Bislang war ich der Meinung, dass man bestenfalls mit einem Trafo eine Spannung sehr rauscharm hochtransformieren kann (bei (sehr) hochohmigem Abschluss). Wie stellst Du Dir einen "Rauschfreien Verstärker" vor?

Grüßle vom Rumzucker

[Rumgucker]

Parametrische Verstärker sind den Radioastronomen und Funkern bekannt.

In unserem Fall wird eine große Kapazität auf die momentane Eingangsspannung aufgeladen. Danach wird die Kapazität vermindert. Dabei erhöht sich automatisch die Spannung. Das geht aus der Kapazitätsformel hervor, weil U ~ 1/C. Wenn ich die Kapazität also auf 1/5 reduziere (wie in unserem ersten Screening), so erhalte ich die 5-fache Spannung, also 14dB.

Da bei dieser Spannungserhöhung keinerlei Ladungsträger fließen rauscht auch nichts.

[Rumgucker]

Wenn ich die Kapazität zum Gas messe, hab ich bei gezündeter Röhre 800pF.

Ich hab auch rausgefunden, dass der Strom durch die Röhre bedeutungslos ist, es spielt also keine Rolle, ob die Röhre dunkel oder hell leuchtet.

[Rumgucker]

Eigentlich müsste man den gleichen Effekt auch bei einer Glühlampe beobachten können. Alufolie drumrum, Elektronen freisetzen, Kapazitätserhöhung messen.

Wie siehts bei Röhren aus? Da müsste der Effekt zwischen unbeheizter und beheizter Katode sogar gewaltig sein. Vielleicht ein Ansatz für einen neueartigen Röhrentester, der die Elektroden nur noch kapazitiv vermisst?

[alfsch]

Zitat:Ansatz für einen neueartigen Röhrentester

jo, je mehr kap.änderung , desto mehr ionen = rohre mit luft = im eimer

[Rumgucker]

Ne.. das mit den Röhren und Glühlampen, das kann ich mir schenken. In Gasentladungslampen haben wir ein Plasma. In Radioröhren nur ne Elektronenwolke. Elektronen haben eine vielfach geringere Masse als die Protonen des Plasmas. Die Massenträgheit der Ionen bestimmt aber wesentlich die Kapazität, je träger, desto besser.

Es wäre auch nicht gut, wenn man eine Elektrode mit dem Plasma in Berührung bringt, weil dann lediglich Strom fließt.

Ne.. es ist schon alles gut gelungen. Alufolie von außen an die Gasentladungslampe (egal ob mit oder ohne Leuchtschicht) und alles wird gut.

Plasma hat allerdings den Nachteil, dass ich es nicht 40.000 mal pro Sekunde zünden kann. Einen rauschfreien Messverstärker könnten wir mit Gasentladungslampe hinbekommen. Aber nicht einen NF-Amp mit 40 kSamples/sec.

Ich hab übrigens noch versucht, die Güte unserer Leuchtkapazität abzuschätzen. Es sieht nicht so gut aus, wie mit einem normalen Kondensator. Andererseits werden deratige Lampen auch im Senderbau verwendet, u.a. als Nullode. Soooo schlecht kann es also nicht bestellt sein.

[Rumgucker]

Eigentlich muss man jede Flamme durch Isolatoren hindurch durch die kapazitätserhöhende Wirkung des Plasmas nachweisen können.

[richi44]

Ich könnte mir als Problem die ungleiche Jonisation vorstellen. Ich gehe davon aus, dass z.B. in einer Glimmlampe (man kennt die flackernden Dinger mit einem Blech in Form einer Flamme), welche unkonstant leuchtet, die Jonisation entsprechend ungleichmässig ist und daher bei so einem Ding sich die Kapazität der Alufolien entsprechend ändert. Wenn wir aber einen brauchbaren Verstärker auf dieser Basis bauen wollen, so müssen wir dafür sorgen, dass die Kapazitäten absolut reproduzierbar sind. Wenn sich die Kapazität im Fall Lo oder / und im Fall Hi verändert, so bekommen wir unterschiedliche "Übersetzungsverhältnisse". Und das ist Rauschen.
Es könnte also bei einer solchen Leuchte vorkommen, dass der Aufbau der Jonisation seine Zeit benötigt. Dies reduziert die Taktrate. Wenn wir aber eine niedrige Taktrate bekommen, so bedeutet dies eine geringere Bandbreite, was mit einem geringeren Rauschen gleichzusetzen ist.

Prinzipiell müsste sowas eigentlich schon anwendbar sein. Ich erwähne da mal Radargeräte. Da wird über die selbe Antenne ein Impuls von z.B. 100kW gesendet und gleich anschliessend das Echo ausgewertet. Und damit der Empfänger nicht das Zeitliche segnet, muss seine Zuleitung (Hohlleiter) während des Sendevorgangs geschlossen werden. Dafür werden Gasentladungskammern verwendet, welche durch das Sendesignal gezündet werden. Und damit da nichts passiert, muss dies sehr schnell geschehen. Es wird also nicht irgendwie über ein Zusatzsignal ausgelöst, sondern wirklich durch den Leistungsimpuls selbst. Und die Jonisation muss genau so schnell wieder abbrechen, um den Empfänger frei zu geben.

Wenn ich also dies als Ideenbasis nehme, müsste es möglich sein. Die Frage ist aber, wie die Zündung bewerkstelligen und wie die Kondensatorplatten anbringen, ohne gegenseitige Beeinflussung.

[Rumgucker]

Das mit den Radargeräten meinte ich mit meiner "Nullode". So nennt sich glaub ich die dortige Entladungsröhre zur Schaltung.

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Vielleicht sollte man einen parametrischen NF-Amp doch besser mit "richtigen" Varactoren/Kapazitätsdioden bauen. Die können mit höchsten Frequenzen klarkommen. Die Pumpfrequenz liegt weit oberhalb von 20kHz, womit auch das durch das Pumpen bedingte Elektronenrauschen (dabei fließen ja Umladeströme) nicht erscheinen sollte.

Also bei der Anwendung wäre ich für "solid-state".

[alfsch]

nu, bei radar zündet die entladung ja in dem gas direkt+überall, das geht natürlich flottig..
geht übrigens auch in normaler luft:
hat so ein spassvogel mir mit nem ND-YAG laser gezeigt:
laser pulst unfokussiert strahl in die luft: nix zu sehen , is ja infrarot
dann linse in den strahlengang: es knallt heftig! ein blitz frei in der luft...cool!
(nur hab ich tagelang irgendwie probleme mit den augen gehabt...komisch )

[Rumgucker]

So.. ich leg die ganzen mit Alu umwickelten Leuchtstoffröhren jetzt mal beiseite und schau mir mal verstellbare solid-state-Kapazitäten an. Im Hinterkopf klingt mir noch, dass einer mal mit viel Erfolg reguläre HV-Power-Dioden genommen hat. Bei Schaltanwendungen ist das IMHO auch nicht verwerflich.

Wollen mal rumgucken, was wir aus den Gurken rausholen können.

[Rumgucker]

Ach nööö.... das mit diesem Silizium-Zeugs ist enttäuschend. Ein paar pF. Gut für HF, keine Frage. Aber für unseren rauschfreien Amp etwas zu piffig. Noch mal nachdenken.... *grübel*

[Rumgucker]

Nochmal einen Schritt zurück. Die Leuchstrofflampe zündet. Daraufhin wird die Kapazität zwischen zwei unabhängigen Elektroden schlagartig erheblich größer (vielleicht nicht optimal reproduzierbar, weil das ionisierte Gas in tollsten Kräuseln durch die Röhre driftet).

Damit muss sich doch irgendwas Sinnvolles anfangen lassen: "Überspannungsdetektor schaltet ne Dämpfungskapazität ein" oder ähnliches....

[Rumgucker]

Heute werde ich mal den ohmschen Widerstand einer Gasflamme messen. Diese ganze Ionisationssache ist hochspannend finde ich. Da kann man bestimmt noch viel lernen.

Ziel: wir basteln uns ein eigenes Schwarzes Loch, weil die Jungs aus Cern kriegen das ja irgendwie nicht hin....

[Rumgucker]

Sonderbarerweise messe ich nur unendlich hochohmig

Wieso das?

[alfsch]

wenn du strom durch ein plasma bei normalem luftdruck, zb von nem gasbrenner, haben willst:
a: einige kV , bzw min 500v oder so nötig
b: plasma muss mehr ionen bekommen, dh dotiert sein: zb mit NaCl flamme färben = dotieren

[Rumgucker]

Alles faszinierend:

Klick mich

[kahlo]

Ich vermute, dass da entweder gar kein Strom fliesst oder alles was geht . Ich frag mich allerdings, wie man da messen soll...





Power!

[Rumgucker]

Herrlich!

Aber... was hast Du eigentlich noch nicht zusammengebaut?