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Krytron
Das Krytron ist eine gasgefüllte Schaltröhre, die ab etwa 1950 von EG&G (heute Perkin Elmer) als schnelle Schaltröhre hergestellt wurde. Als Gasfüllung wurde ein Edelgas unter niedrigem Druck verwendet, meist Krypton woraus sich auch der Name Krytron ableitet.
Die Entwicklung geht auf die späten 1940er Jahre zurück und stellt eine Weiterentwicklung der triggerbaren Schaltfunkenstrecken dar. Ebenso wie diese besitzt das Krytron eine kalte Katode, eine Triggerelektrode zwischen Katode und Anode sowie  eine Hilfselektrode. Die Hilfselektrode befindet sich nahe der Kathode hält im Betrieb eine ständige Entladung aufrecht, die zu einer Vorionisierung des Entladungsraumes führt.
Zusätzlich oder auch alternativ zur Hilfselektrode wurde in einigen Ausführungen einen schwachen Betastrahler, meist das Nickel-Isotop Ni-63, für die Vorionisierung der Gasfüllung verwendet. Durch die geringe Strahlungsdosis von etwa 5 Mikrocurie stellt diese keine große Gefahr dar. Meist ist das Isotop als ein kleiner, an den Elektrodenträger angeschweißter Nickeldraht ausgeführt. Das Isotop wird eingesetzt um die Glimmentladung zwischen Hilfselektrode und Katode und die Bildung eines Plasmas auch unter schwierigen Umweltbedingungen zu erleichtern (Ähnlich wie bei einigen Relaisröhren und Thyratron).
Die Krytrons sind in der Regel n einen kleinen Glaskolben eingebaut und mit Lötdrähten ausgestattet die eine direkte Montage in die Schaltung ermöglichen.
Der Hauptunterschied zu Kaltkatoden-Schaltröhren (Relaisröhren) besteht im speziellen Aufbau und der Schaltung des Stroms durch eine Funkenentladung anstatt der bei Relaisröhren üblichen Glimmentladung.
Das Krytron ist damit in der Lage sehr hohe Ströme von bis zu 3000 Ampere und Spannungen bis etwa 5000 V äußerst schnell zu schalten. Der Grund für die schnelle Schaltung liegt in der Vorionisierung bzw. der Bildung eines Plasmas um die Katode welches bei der eigentlichen Zündung durch die Triggerelektrode einen einfachen Leitungsweg zur Anode herstellt. Im Gegensatz zu Relaisröhren steht das Plasma also bereits vor der eigentlichen  Zündung bereit.
Mit Krytron sind Auslösezeiten von weniger als 30 ns und Kommutierungszeiten von unter 1 ns möglich. Diese kurze Schaltzeit resultiert nahezu vollständig aus der Zeit, die das Plasma benötigt um von der Hilfselektrode zur Anode zu wandern. Das Krytron ist damit 3-4mal schneller als eine Standard-Relaisröhre.
Die Zündung des Kryrtons erfolgt durch einen Hochspannungsimpuls von 500…2000 V an der Triggerelektrode.
Die Schaltzeit eines Krytron ist unabhängig von Umwelteinflüssen sehr stabil, kann aber durch eine Verlangsamung des Spannungsanstiegs an der Triggerelektrode in gewissen Grenzen verzögert werden. Bei gleichen Triggerimpulsen ist die Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Zündungen sehr konstant, die geringe Abweichung wird als Jitter bezeichnet.
Die Lebensdauer der Krytrons ist recht gering, je nach Anwendung nur wenige 100 Zündungen. Wird ein Krytron jedoch innerhalb seiner Betriebsparameter eingesetzt, ist es extrem Zuverlässig, benötigt keine Aufwärmzeit und ist sehr unempfindlich gegen Umwelteinflüsse wie Vibration, Beschleunigung oder Temperatur.
Diese Eigenschaften in Verbindung mit der geringen Baugröße machen das Krytron ideal für den Einsatz in der Rüstung. So wurden Krytrons häufig in Sprengschaltungen von Raketen und intelligenten Bomben sowie in Zündschaltungen von Atombomben eingesetzt. Aus diesem Grund unterliegen einige Krytrontypen noch heute mit strengen Exportvorschriften.
Im zivilen Beriech wurden Krytrons zur Zündung von Blitzlampen und in Lasern, aber auch in industriellen Impulsschweißanwendungen und als Auslöseeinrichtung für leistungsfähige Thyratrons und Vakuumfunkenstrecken eingesetzt. In der Medizintechnik finden sie sich beispielsweise in Hochleistungs-Ultraschallanwendungen wie Lithotriptern zur Nierensteinzertrümmerung.
Obwohl das Einsatzgebiet der Krytrons recht groß war, wurden bis zur Produktionseinstellung nur in wenigen Ausführungen hergestellt. Heute wurden die Krytrons in den meisten Anwendungen durch Halbleiter ersetzt. Es wurden auch Krytron in Vakuumausführung, also ohne Edelgasfüllung hergestellt. Diese Schaltröhren werden als Sprytrons bezeichnet.


Beispiele für Krytrons:

KN2 * KN4 * KN6 * KN9 * N6B * KN22 * KN26

Elektrische Kenndaten (EG&G):
Typ Anodenspannung (V) Trigger-
spannung
(V)
Hilfselektrode
(µA)
Strom (A) Puls (µs)
  min. typisch max. typisch Max. Peak Dauer Verzögerung /
Jitter
KN2
KN4
KN6
KN6B
KN9
KN22
KN26
300
400
700
700
300
400
700
2000
1200
2600
2800
1500
4000
2600
4000
5000
5000
8000
4000
5000
5000
200
250
250
250
200
700
250
50
150
50
50
50
300
50
40
270
715
715
1
80
800
500
2500
3000
3000
500
100
3000
5
10
10
10
5
0,04
10
0,20 / 0,02
0,30 / 0,03
0,25 / 0,03
0,50 / 0,05
0,20 / 0,02
0,04 / 0,005
0,45 / 0,03