8/12/2019 Us 1540998

1/28

J u n e 9 , 1 9 2 5 . 1 , 5 4 0 , 9 9 8. H. PLAusoN _ -

CONVERSIONOF ATMOSPHERIC ELECTRIC ENERGY

F i l ed J . 1 3 , 19 2 1 i 12L Sheets-Sheet 1

WT

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2/28

1 , 5 4 0 , 9 9 8H . PLAUSON

'CONVERSION OF AT M O S P H E P I G E L E C T R I GENERGY

J u n e 9 , 1 , 9 2 5 .

ShQets-Sheet 2. _ 1 2 .iled J a n . 1 3 , _ 1 9 2 1

I B X Y E B I E U ?

J

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3/28

June 9 , 1 9 2 5 . 1 , 5 4 0 , 9 9 8, H. PLAUSON

CONVERSIONO F ATMOSPHERIC ELECTRICE N E R G Y

F i l e d J a n . 1 3 , 1 9 2 1 / 1 v 1 2 S h e e t s - S h e e t 5

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4/28

1 , 5 4 0 , 9 9 8u n e 9 , 1 9 2 5 .H . PLAUSON

_ CONVERSION O F ATMOSPHERIC ELECTRIC ENERGY

F i l e d l J a n , 1 5 , 1 9 2 1 1 2 S h e e t s - S h e e t 4

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5/28

J u n e 9 , 1 9 2 5 . 1 , 5 4 0 3 %H . PLAUSON

CONVERSIONOF ATMOSPHERICELECTRIC ENERGY

Filed J r _ 3 , 1 9 2 1 1 2 Sheets-Sheet s

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6/28

J u n e 9 , 1 0 9 2 5 .v H . PLAUSON

CONVERSION. O F AT M O S P H E R I CELECTRICENERGY

F i l e d J a n . 1 3 , 1 9 2 1 1 2 ' S h e e t s - S h e e t e

F 1 9 2 5 ._ 2

A1 I A3

4

i [M21 v 27S 1 . 5 3

R 7 b

17 1 6 ' S 1 * - 1 8 S; 1 . 9

5a _ 12 v

' i 3 .

2 4

. 7 5 i 8 2 3 -5 5 3

i f 7 5 5 1 _2 T I?ffe?fnf

1 % Km m a

JXWW

1 ,540 ,998

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7/28

June 9 , 1925. . 7 1 , 5 4 0 , 9 9 8' H. PL AUS ON ,

C O N V E R S IO N O F AT M O S P H E R I CE L E C T R I C E N E R G Y

Fi l ed Jan . 1 5 , 1 9 2 1 1 2 Shee t s -Shee t ? .

1 3 3 7 5 5 1 7 3 1 7HI /WM MW

L MMv v MIQWLFA

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8/28

J u n e 9 , 1 9 2 5 . 1,540,998H . P L A U S O N

CONVERSICNO F ATMQSPHERIC ELECTRIC ENERGYI

Filed J a n . 1 3 , 1 9 2 1 , - 1 2 S h e e t s - S h e e t s

2 2nuum

3 %

121

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9/28

1,540,998une 9 , 1 9 2 5 . ~H. PtAUSON .

CONVERSIONOF AT M O S P H E R I CELECTRIC ENERGY

_ I Filed J a n , 1 5 , 1 9 2 1 1 2 Sheets-Sheet?

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10/28

J u n e 9 , 1 9 2 5 . 1 , 5 4 0 , 9 9 3 ; _H . PLAUSON

C O N V E R S I O NOF AT M O S P H E R I CELECTRIC} E N E R G Y

: F i l e d J a n . 1 9 2 1 ; 1 2 S h e e t s - S h e e t 1 o

1 5 7 8 - 5 1 - 5 7 H i l l / W W W ;m g l o / m ' m v

A h

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11/28

_ H . PLAUSON

C O N V E R S I O NO F AT M O S P H E R I CE L E C T B i CE N E R G Y

Z Z B )

an ~

. ~ v sh ~1~F l l e o l q i m I 1 2 . 1 2 q e s a

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12/28

J u n e 9 , 1 9 2 5 . 1 , 5 4 0 , 9 9 8H P L A U S O N

C O N V E R S I O NO F ' AT M O S P H E ' R I CE L E C T R I C E N E R G Y

E 3 5 1

.v .Foouoollli

L

/ [MAW

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13/28

p a s t - e a J a n e i s , 1 9 2 5 . ,v >

i . UNITED

v > 1 5 4 0 , 9 9 8 -

_ 31-13mm PLAUSON, o r r n a a r n u n e , GERMANY. Z .

summaries r m o s r n n n i ci n t n ' c ' r n r cE N E R G Y. A p p l i c a t i o n? l e di a n u a r y i l l a , 1 9 4 2 1 ,_ s r i a 1 , 1 t 6 ; 4 ' 7 , 1 ' 0 7 .7 i

J 0 a l l whom t may o n c e r n . - -B e i t k n o w nt h a tI , H n R M A i s NP i n r m t n v , v

. E s t h o n i a n s u b j e c t , -r e s i d i n g i n Hamburg ,G e r m a n y ,h a v e ; i n v e n t e d c e r t a i n new a n d

u s e f u l I m p r o v e m e n t s. 1 n. t h eC o n v e r s i o no fA t m o s p h e r i cE l e c t r i cE n e r g y,o f w h i c ht h e ,

- ~ f o 1 l o w i n ' g i s a s p e c i ? c a t i o n .

1 0

' - o r anchored k i t e b a l l o o n s m a d e o f v f a b r i c s ia n d ? l l e d w i t h h y d r o g e n ,a r e i n t h e o r y v a l --

M e t h o d s o fo b t a i n i n ga t m o s p h e r i ce l e c - l 't r i c i t yb y m e a n so fm e t a l l i c n e t t i n g ss e tw i t hs p i k e s which a r e h e l d . b y ,means of o r d i n a r y

readyknown. _ Atmospheric e l e c t r i c i t y o bt a i n c d i n t h i sway ' h a s b e e n s u g g e s t e dt o b e 'u s e d i n theform o f d i r e c t - c u r r e n t f o r - t h e

c h a r g i n g o f a c c u m u l a t o r s .- T h i s k n o w l e d g e1h o w e v e ri s 'a t p r e s e n t o n l y t h e o r e t i c a l a s t h e

' c o n v e r s i o nin p r a c t i c e has h i t h e r t o b e e n a

1 2 0

Y . non-conduct ing materials which a r e l i a b l e i t o ,_ , b e \ t o r n a n d a r e ' p e r m e a b l et o t h e g a s ; 1 t > 1 s

30

f a i l u r e .v N o .m e a n sa r e - k n o w no f p r o t e c t i n gt h ea p p a r a t u s f r o m ' d e s t r u c t i o nb y l i g h t n i n g ,T h e -b a l l o o n su s e d f o r c o l l e c t i n gt h ec h a r g em u s t a l s ob e m a d e - o fv e r y z l a r g es i z ei n o r d e r

, v ' t o be a b l e tofsupport theweight o f theme-Y5 t a l l i cn e t t i n ga n d t h eh e a v y. j c a b l e i c o n n e c e ?

t i ' o n s . tI n s t e a d ' o f u s i n g h e a v y e t a l l i cn e t t i n g -

c o l l e c t o r sa t t a c h e d t o s i n g l e - a i rb ' a l l o o n s i o f

p r o p o s e dt o u s e m e t a l l i cb a l l o o nc o l l e c t o r sw h i c hh a v e t h ef o l l o w i n gi m p o r t a n t a d v a ntages; - ' i

.4 ( a ) The m e t a l l i c c a s e s q a mi m p e n e t r a b l e

- -' 3 5

- faces.

4 0

t o h ' e l i u m a n dh y d r o g e n ;t h e a l s or e p r e s e n t ;c o l l e c t i n gs u ra r g em e t a l l i c w e a t h e r f p r o o

( 1 ) ) R a d i oa c t i v e - m e a n sa n d t h el i k e n i a y b ee a s i l ya p p l i e di n t e r n a l l yo r e x t e r n a l l y ;whereby t h e i o n i z a t i o n i s c o n s i d e r a b l y 1 n - 4c ' r e a s e da n d t h e r e w i t h a l s o t h eq u a n t i t y

. a t m o s p h e r i c' e l e c t r i c i t y c a p a b l eo f V ' b e - i n gc o llected 4 . _ ,

( 1 : )S u c hb a l l o o n C o l l e c t o r so f l i g h t - m e t a ld o tn o t r e q u i r e t o b e o f l a r g e s i z eas t h e y

45 h a v e t o c a r r y o n l y t h e i r o w n m o d e r a t e vw e i g l i t , _ a n _ dt h a to f .t h ec o n d u c t i n g c a b l eo rwire... Ihe e n t i r e s y s t e m t h e r e f o r e o ? ' r s l i t

and i s r e s i s t a n t and s t a b l e . 6 0 t l e -s u r f a c e f o r t h ea c t i o n - o fs t o r m a n d w i n d 5

I ( 6 )E a c hb a l l o o n c a n ' b ee a s i l yr a i s e dandloweredby means of a Wi n c h so that a l l r e ,p a i r s y r e c h a l r g i n ga n d t h e l i k ec a n b e c a r r i e d' w t Q W i t h O U td a n g e rv d u r i n g ]t h e p e r a t i o n .

s c r i b e dw i t h r e f e r e n c e t o

I t f u r t h e rp r o p o s e d t ou s e ' ac o l l e c t i n ga e r i a ln e t w o r ko f s e v e r a ls e p a r a t ec o l l e c t o r s s p r e a do u t i n t h e a i r .a b o v et h ee a r t h ,w h i c h

conduc to r s .v -~ A c c o r d i n gt ot h i s ' i n v e n t i o nc h a r g e s ' o f. a t - j

l m o s p h e r i ce l e c t r i c i t ya r en o t

d i r e c t l y c o n_ ._

v e r t e di n t om e c h a n i c a le n e r g y , b a n d ,' t h i s ' ; -forms them in d i ? e r e n c e from'previjousin v e n t i o n s ,b u t t h e s t a t i ce l e c t r i c i t yw h i c hr ut o e a r t h through a e r i a l .c o n d u c t o r s ~ _i n i .form o f .d i r e c t c u r r e n to f v e r y }h i g h= v o l t 8 g ea n d low c u r r e n t s t r e n g t h i s . j c o n v e r t e d l i n t q_ _ - e l e c t r - o - d y n a m i ce n e r g y i n t h e f o r m j o f - T f h i ' g hfrequency v i b r a t i o n s . Many advantagesare

. I

t o i y 'c i r c u i t si t i s p o s s i b l e t oo b t a i n ' e l e c t / r o m a g j n e t i c waves o f v a r i o u s amplitude and g .~ ,t h e r e b yt o i n c r e a s e t h ed e g r e eo f r e s o n a n c e : yo f such c u r r e n t . . S u c h r e s o n a n c e a l l o w s v a - 5 1 .

t h e r e b y o b t a i n e d and. l l , d i s a d v a n t a g e sa v o i d e d , ~ - . _ l y . ,h e vv e r y h i g hv o l t a g e o f s t a t i c e l e c t r i c i t yf . a low c u r r e n t .s t r e n g t h ' c a n ' b e c o n v e r t e d ' l I .

b y t h i si n v e n t i o nt o Vo l t a g e s m o r i s u i t a b l e i r ff o r t e c h n i c a lv p u r p o s e sa n d o f g r e a t e r c u r - f v

r e n t s t r e n g t h . _B ' y -t h e ' u s e o f g - c l o s e d o s c i l l a s

7 0

r i o u s ' v a l u e s - o f inductance t o b e c h o s e nw h e r e b ya g a i n t h e g o v e r n i n g o ft h e s t a r t i n gYand stopping of m a c h i n e s d r i v e n l t l i - e r e b y l b y Is i m p l y t u n i n g t h e .r e s o n a n c eb e t w e e n c o i l so f t h e m a c h i n ea n d t h e t r a n s f o r m e r ' c i r c u i t f o r m i n g t h e r e s o n a n c e , c a n . e a s i l yb e o b - '

8 5 . .

t a i n e d . F u r t h e r , s u c h currents have t h e . -p r o p e r t y o f j b e i i i gd i r e c t l y . -a v a i l a b l e f o rv a

?r i o u s u s e s ;e v e n w i t h o u te m p l o y i n gthem f o rd r i v i n g m o t o r s , o fw h i c h t l i e r em a y - b ep a r 9 0 - .t i c u l a r l y m e n t i o n e d , l i g h t i n g ,p r o d u c t i o no f _heat a n d use i n e l e c t r o - c h e n i i s t r y . _I. _ .

F u r t h e r , i w i t h , _s u c h c u r r e n t sa ,s e r i e sof pp a r a t u s may b e_f e d w i t h o u t d i r e c t vc u r r e n ts u p p l y t h r o u g h c o n d u c t o r s ' a n da l s o t h e

e l e c t r o - m a g n e t i c h i g h > f r e q u e n c y ' i c u r r e n t s 'may b e c o n v e r t e db y m e a n so f ' s p e c i a lm o t o r sa d a p t e d f o r e l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n s

- . -i n t o - m e c h a n i c a l e n e r g y ,o r f i n a l l y converted Ib y s p e c i a l ' m a c l i i n e s i n t oa l t e r n a t i n gc u r r e n to f low f r e q u e n c yo r e v e n i n t o d i r e c t c u r r e n tofhigh otential. ' ' '

1 6 0 '

. The invention i s m o r e _ ' p a r t i ; - . u l a r l y d e - l

t h ea c c o m p a n y i n gdiagrams in which , v _ , ~ '_ -'

F i g u r e 1 i s ' a n e x p l a n at o r y . ? g u r e .F i g u r e 2 i s

1 05

[ i

c o l l e c t o r s a r e ; i n t e r c o n n e c t e d by e l e c t r i c a l a

I _ jaidiagrammatic view-ofthe .

simplest form. I ' -'

8/12/2019 Us 1540998

14/28

1 0

1 5

3 0

2

F i g u r e 3 s h o w s a m e t h o do f c o n v e r t i n g a t m o s p h e r i ce l e c t r i c a le n e r g y f o r u s e w i t h

moto rs . '

F i g u r e 4 i s a d i a g r a ms h o w i n gt h e u s e o fprotective means. , ' .

F i g u r e 5 i s a d i a g r a mo f a n a r r a n g e m e n tf o rc o n v e r t i n gl a r g e c u r r e n ts t r e n g t h s .. Figure 6 i s a diagram o f an arrangementincluding c o n t r o l l i n g means., F i g u r e 7 s h o w smeans whereby t h e spark

gap length c a n b e adjusted. _F i g u r e 8 s h o w sa u n i p o l a r c o n n e c t i o nf o r

the motor. _

F i g u r e 9 s h o w s a weak c o u p l e d s y s t e ms u i t a b l e f o r u s e w i t h s m a l l power m o t o r s .

F i g u r e s 1 0 ,1 . 1and 1 2 show modi?ed a rran ements.- '

F l g u r e 1 3 shows a form o f i n d u c t i v e c o u ~ 'p l i n g f o r t h e m o t o rc i r c u i t .

F i g u r e 1 4 :i s a modi?edform o f F i g u r e 1 3with i n d u c t i v e coup l ing .

F i g u r e 1 5 i s a n arrangement w i t h noni n d u c t i v e motor. ' 7

Figure 1 6 i s an arrangement w i t h , c o upling by condenser. _ I _

F i g u r e s 1 7 - 1 8 and 1 9 a r e diagrams o f f u rther modi?cations. ' _

F i g u r e 2 0 s h o w sa s i m p l e f o r m i n w h i c ht h e a e r i a ln e t w o r ki s c o m b i n e d w i t h s p e c i a lcollectors. ' I

Figure 2 1 shows d i a g r a m m a t i c a l l y~ a na rr a n g e m e n t s u i t a b l ef o r c o l l e c t i n gl a r g eq u a n t i t i e s of energy. , .

F i g u r e 2 2 i s a modi?ed a r r a n g e m e n thavi n g t w o ' r i n g s o f c o l l e c t o r s .

F i g u r e 2 3 s h o w st h e c o n n e c t i o n sv f o rt h r e erings of col lec tors . . -

F i g u r e 2 4 s h o w sa c o l l e c t i n g b a l l o o n a n dd i a g r a mo f i t s c o n n e c t i o no f c o n d e n s e rb a tte ries. ~ _

F i g u r e s 2 5 and 2 6 show modi?ed o l l e c t o rballoon arrangements. I _

Figure 2 7 shows a s e c o n d method of c o nn e c t i n g c o n d u c t o rf o r t h eb a l l o o n a e r i a l s p

F i g u r e 2 8 ' s h o w s a n a u t o - t r a n s f o r m e rmet hod f connection. > . > F i g u r e 2 9 s h o w s t h es i m p l e s t form o f c o n

struction w i t h v incandescent-cathode. _F i g u r e 3 0 s h o w sa f o r m w i t h c i g a r s h a p e d

_ balloon.

- Figure 3 1 i s a modi?ed arrangement._ Figure 3 2 shows a fo rm with cathode and

e l e c t r o d e e n c l o s e din a v a c u u m c h a m b e r .F i g u r e 3 3 i s a modi?ed form o f F i g u r e 3 2 .F i g u r e 3 4 shows a n a r e l i g h t c o l l e c t o r .F i g u r e 3 5 s h o w ss u c h a n a r r a n g e m e n tf o r

alternating current. ,

60

F i g u r e 3 6 shows a n i n c a n d e s c e n tc o l l e c t o r

w i t h Nernst l a m p . _ . 1Figure 3 7 shows a form w i t h a g a s ?ame.F i g u r e 1 i l l u s t r a t e sa s i m p l e d i a g r a mf o r

c o n v e r t i n g s t a t i c e l e c t r i c i t yi n t o d y n a m i ce n e r g y 0 a high number o f o s c i l l a t i o n s .For t h e s a k e o f c l e a r n e s s i n t h e d r a w i n g s ani n ? u e n c em a c h i n ei s a s s u m e dt o b e e m p l o y e d

1 , 5 4 0 , 9 9 8

and n o t an a e r i a l a n t e n n a . 13-and 1 4 a r ec o m b sf o rc o l l e c t i n gt h es t a t i ce l e c t r i c i t yo r ,t h e i n ? u e n c e m a c h i n e . 7 and 8 a r e sparkd i s c h a r g i n ge l e c t r o d e s ,6 a n d 5 c o n d e n s e r s ,9 a n i n d u c t i v e p r i m a r y c o i l ,1 0 s e c o n d a r yc o i l ,1 1 and 1 2 e n d s o f c o n d u c t o r so f t h e s e c

7 o n d a r yc o i l1 0 . When t h e d i s co f t h e s t a t i ci n ? u e n c e m a c h i n ei s r o t a t e d b y m e c h a n i c a lm e a n s , t h e c o m b sc o l l e c tt h e e l e c t r i cc h a r g e so n e t h e p o s i t i v e and t h e o t h e r t h e n e g a t i v e ,and c h a r g e t h e c o n d e n s e r s5 and 6 u n t i l s u c hahigh o t e n t i a l i s f o r m e da c r o s s t h e s p a r kg a p F 8 ,t h a t t h es p a r k g a p i s j u m p e d . Ast h e s p a r k gap 7 8forms a c l o s e d c i r c u i tw i t h c o n d e n s e r s6 a n d ' 5 , and i n d u c t i v e r es i s t a n c e9 , a s i s w e l l k n o w n , w a v e so f h i g h

f r e q u e n c e l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n sw i l lpass i n t i s c i r c u i t . ,T h e h i g h f r e q u e n c y.o f t h e o s c i l l a t i o n s

p r o d u c e d i n t h e p r i m a r y c i r c u i ti n d u c e swaves o f t h e same p e r i o d i c i t y i n t h e s e co n d a r y c i r c u i t .T h u s i n t h e p r i m a r y c i rc u i te l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n sa r e f o r m e dby t h e p a s s a g e o f t h e s p a r k o v e r t h e s p a r kgap and t h e s e waves a r emaintained by f r e s hc h a r g e so fs t a t i ce l e c t r i c i t y .

By u i t a b l ys e l e c t i n gt h er a t i ob e t w e e nt h enumber o f t h e c o i l si n t h e p r i m a r y a n d s e condary c i r c u i t s w i t h r e g a r d t o a c o r r e c t ap

, o \ I v .

_ p l 1 c a t 1 o n ofthe c o - e ? i c i e n t s o f r e s o n a n c e

. ( c a p a c i t y ,i n d u c t a n c e ,a n d r e s i s t a n c e )t h eh i g h v o l t a g e o f t h e p r i m a r yc i r c u i tm a y b es u i t a b l yc o n v e r t e di n t o l o w .v o l t a g ea n d h i g hcurrent strength. . _

p . W h e n t h e o s c i l l a t o r y d i s c h a r g e si n t h e p r imary c i r c u i tb e c o m e s w e a k e r O r e n t i r e l yc e a s e ,t h e c o n d e n s e r sa r e c h a r g e d a g a i n b yt h es t a t i ce l e c t r i c i t yu n t i l t h ea c c u m u l a t e dc h a r g e a g a i n br e a k sdown t h e s p a r k g a p . .A l l t h i s i s r e p e a t e d a s l o n g a s e l e c t r i c i t yi sp r o d u c e db y t h es t a t i cm a c h i n eb y e m p l o ying mechan ica l energy.

A n e l e m e n t a r y f o r m o f q t h e i n v e n t i o n i sshown i n F i g u r e 2 i n w h i c h t w os p a r k g a p s

i n p a r a l l e l a r e u s e d o n e o f which m a y b e_ t e r m e dt h e working g ap 7 i n F i g u r e 2 .w h i l s tt h e second s e r v e s a s a s a fe t y d e v i c e f o r exc e s sv o l t a g e and c o n s i s t s o f a l ar g e r numbero f s p a r k gaps than t h e working s e c t i o n ,which gaps a r e arranged i n s e r i e s and a r eb r i d g e d b y v e r y s m a l l c a p a c i t i e s a si s i l l u st r a t e d i n a 1 ,1 ) , .0 , , F i g u r e 2 w h i c ha l l o w o fu n i f o r m s p a r k i n g i n t h es a f e t ys e c t i o n .

I n ~ F i g u r e 2 A s t h e a e r i a l antennaforc o l l e c t i n gc h a r g e so fa t m o s p h e r i ce l e c t r i c i t y.1 3 i st h e e a r t h c o n n e c t i o no f t h e s e c o n dp a r t .o f t h e s p a r k g a p , 5 and 6 a r e c o n d e n s e r s ,9 ap r i m a r yc o i l . N o w when t h r o u g h t h e a e r i a l

_.A h e p o s i t i v e a t m o s p h e r i ce l e c t r i c i t y s e e k st o c o m b i n ew i t h t h e n e g a t i v ec h a r g et oe a r t h ,t h i si s p r e v e n t e db y ( t h ea i r g a p b e t w e e n )t h e s p a r k g a p s . The r e s i s t a n c e o f t h e s p a r k .gap 7 i s , a s shown i n t h e d r a w i n g s , l o w e rt h a n t h a t o f t h e o t h e r s a f e t y s e c t i o nw h i c hc o n s i s t s - o f t h r e e ' s p a r k g a p s c o n n e c t e d i n

S0

D U

100

105

110

120

8/12/2019 Us 1540998

15/28

1,540,998; .

s e r i e s , ' a n dc d n s e q u e n t l, a t h r e e t i i n e s g r e a t e r '> a i r resistance i s o f f e r e by t h e l a t t e r .

S o l o n g t h e r e f o r e , a st h e r e s i s t a n c eo f t h es p a r k gap 7 i s n o t o v e r l o a d e d ,s o. t h a tt h e o t h e r spark gap s have an e q u a l r e s i s t -

- a n c e w i t h i t v t h ed i s c h a r g e s t a k e p l a c eo n l y ?o v e r s p a r k gap 7 . S h o u l d ~ however the

- .,volta e b e ' v i n o r e a s e ' d b y any in?uences so, t h a t i t m i g h t . b e d a n g e r o u s f o r c h a r g i n g

' ' > Without-this secondv spa rk g a p , arranged

s o

t h e c o n d e n s e r s5 and 6 o r f o r :t h e c o i li n ?s u l a t i o n 9 and 1 0 i n . c o n s e q u e n c eo f b r e a kd o w n , -b y a ' c o r r e c t r e g u l a t i o n o f t h i s s p a r k

a p the second spark gapcan discharge freeI r o n ; i n d u c t i v e e ? ' e c t sd i r e c t t oe a r t h w i t h - .o u t e n d a n g e r i n gt h e m a c h i n e .

i n p a r a l l e lh a v i n g .a , h i g h e rr e s i s t a n c et h a n t h e - w o r k i n g s p a r kg a p i t i s i m p o s s i b l e t ocollectandrender available la rge quan t i t i e s . _ _

' - = I ' r . charges.will~_~for the sake ofsimplicity be

d i a g r a m m a t i c a l l yi n d i c a t e d b y t w o s e m i ~of electrical energy; _ _ l H , _

v The a c t i o n o f t h i s ' c l o s e d o s c i l l a t i o n c 1 r _ c u i t c o n s i s t i n g o f s p a r k p g a p .7 two condens_ e r s ' 5 a n d 6 , p r i m a r y c o i l9 , a n d a l s os e c ;

. y o n d a r ' y . c o i l 1 0i s e x a c t l y t h e . same a s theo n e d e s c r i b e d i n F i g u r e 1 w i t h t h ea r r a n g e - 5ment o f t h e s t a t i ci n d u c t i o n machine w i t ht h e , o n l y d i ? ' e r e n c e t h a t h e r e , t h e s e c o n d spark gap i s p r o v i d e d . T h e e l e c t r o m a g n e t i c

3 0 h i g hf r e q u e n c ya l t e r n a t i n gc u r r e n t o b t a i n e dc a n be t a p p e d o ? ' f r o n r t h e c o n d u c t o r s ' l l .a n d 1 2 - _ f o rl i g h t i n g a n d . h e a t i n g .p u r p o s e s .

S p e c i a l k i n d so f m o t o r s a d ap t e df o rworki n g w i t h t h e s e p e c u l i a r -e l e c t r i c a lc h a r g e sl l ' f m a yb e c o n n e c t e da t 1 4 :a n d I ? w h i c h c a n

h i g hf r e q u e n c yo s c i l l a t i o n s .' work w i t h s t a t i c e l e c t r i c i t yc h a r g e s o r w i t h

I n a d d i t i o n t o , t h e -u s e of s p a r k g a p - s ;i i n p a r a l l e l a s e c o n d measure o f s e c u r i t y i s

40

_ ; i n v e n t i o n , i n t h e i n t r o d u c t i o n o fand m ethod - ' o f c o n n e c t i n g c e r t a i n p r o t e c t i v e e l e c t r o

a l s o n e c e s s a r y f o r t a k i n g o f f t h e c u r r e n t . . T h i s p r e c a u t i o n c o n s i s t sa c c o r d i n g t o t h i s

magnets o r c h o k i n gc o i l si n t h e a e r i a l .c i r

: 4 5

5 0

5 5

c u ' i t 'a s shown b y S i n F i g u r e ' 3 .A i n g l ee l e c t r e m a g ne t o n l yh a v i n ga c o r e

o ft h e t h i n n e s tp o s s i b l es e p a r a t el a m i n a t i o n s ' .i s c ' o n n e c t e d w i t ht h e a e r i a L .In t h e c a s e o fh i g h v o l t a g e s i n t h e a e r i a l1 '

n e t w o r ko r a t p l a c e s w h e r e t h e r e a r ef r eq u e n t t h u n d e rs t o r m s ,s e v e r a l. s u c hm a g n e t smay h o w e v e r b e c o n n e c t e d i ns e r i e s .

' I n t h ec a s eo f l a r g eu n i t s o r p l a n t ss e v ie r a l e l e c t r o m a g n e t sc a n b e e m p l o y e d l i np a r -

_ allel or inseriesparallel. ' '

_ _ T h _w i n d i n g so f t h e s e . e l e c t r o m a g n e t sm a y b e s i m p l y c o n n e c t e d i n s e r i e s w i t h .t h ea e r i a l s . -I n t h i s c a s e t h e w i n d i n g - p r e f e r a b l y

- c o n s i s t so f s e v e r a l t h i n p a r a l l e l w i r e s , w h i c h ,make up t o g e t h e r , t h e n e c e s s a r y ' s e c t i o n . . .

_ T h e w i n d i n gmay b e _ m a d e _o f p r i m a r yand secondarywindingsin t h e .form o f a t r a n s f o r m e r .The p r i m a r y' w i n d i n g w i l lb et h e n c o n n e c t e d .i n s e r i e sw i t h t h e a e r i a l n e tw o r k , a n d t h e s e c o n d a r yw i n d i n gm o r e o r

. l e s s S l l O l t - C I Y C U I t G C lo v e r a r e g u l a t i n g r e s 1 s t - '

. r e c t i v o n 'a s t h ed i r e c tc u r r e n t . p r o g r e s s i s a r r e s t e d by two s p a r k s g a p s

: a n c eor a n i n d u c t i o n c o i l .I n t h e f l a t t e r vc a s e i t ' i s p o s s i b l e t o r e g u l a t e t o ,a c e r t a i n

t h e , f u r t h e r . d e s c r i p t i o na o f t h e c o n n e c t i n ga n d c o n s t r u c t i o n a l - d i a g r a m st h e a e r i a le l e c s

in

e x t e n t t h e e f f e c t, o f t h e c h o k i n g c o i l s ;5 1 1 1 i _ i

t r o m a g n e t c h o k e c o i l i s i n d i c a t e d b y asimple ring S. .

* ,F i g u r e3 s h o w st h e s i m p l e s t w a y o f c o n -1v v e r t i n ga t m o s p h e r i ce l e c t r i c i t y i n t oe l e c t r o- _ m a g n e t i cw a v e ' e n e r g yb y t h e u s e o fs p e c i a l. 7 5 . ,motors adapted f o r h i g h . o s c i l l a t o r y. c ' u r -. jr e n t so r _ s t a t i _ cc h a r g e s o fe l e c t r i c a le n e r g y .R e c e n t v i m p r o v e m e n t s i nm o t o r s f o r, w o r k - A

' i i n g i ' w i t hs t a t i cc h a r g e sa n d m o t o r sWo r k i n gby r e s o n a n c e ,t h a t i s t o s a y ,h a v i n g g r o u p so f t u n e d e l e c t r o m a g n e t i c c o o p e r a t i n gc i r

. c u i t sr e n d e r -t h i sp o s s i b l e b u t s u c hdo n o tform p a r t o f t h e .p r e s e n t i n v e n t i o n . 1 - .. A otor adapted to operatejwith s t a t i c

c i r c l e sl and ' a n d t h e r o t o r o f t h e m o t o rb y a r i n g M. ( F i g u r e 3 . ) .A i s a v e r t i c a la e r i a lo r a e r i a l n e t w o r k . I S t h es a f e t y vc h o k e n o r 'e l e c t r o m a g n e tw i t h c o i l0 s m a y

b e s e e n ' i i sc o n n e c t e d - w i t ht h e a e r i a l f A . Ad

8 0

9 . 0

j a c e n t t h e e l e c t r o m a g n e t _ St h e a e r i a l - c o n -_d u c t o r i s d l v l d e d i n t o t h r e e ,c i r c u i t s ,t h e

. c i r c u i t 8 g i v i n g t h e s a f e t ys p a r k g a p , t h ec i r c u i t7 .w i t h t h e w o r k i n gs p a r k g a p , a n dt h e n a c i r c u i t i n c l u d i n g t h e s t a t o r t e r m i n a l. 1 , t h e r o t o r a n d s t a t o r t e r m i n a l 2 a t w h i c ha c o n n e c t i o ni s made o t h e e a r t h w i r e . T h etwo spark gap s. are also connec t ed metal-'l i ' c a l l yw i t h t h e e a r t h w i r e . T h e .method o fw o r k i n g these d i a g r a m s i s a s follows:

T h e p o s i t i v e a t m o s p h e r i c g ' e l e c t r i cc h a r g ec o l l e c t e dt e n d s t o C O I I I b l I I G LW I t ht h en e g a t i v ee l e c t r i c i t y( o re a r t he l e c t r i c i t y ) c o n n e c t e d

- w i t h t h e e a r t h w i r e i v I t t r a v e l s along t h ea e r i a l_ At h r o u g h v t h ee l e c t r o m a g n e tS w i t ho ' u t b e i n g c h e c k e da s i t ? o w si n ' t h e s a i ' n ed i j

F u r t h e r , i t s

p l a c e d i n t h e . w a y va n d t h e s t a t o r .c o n d e n s e r

s u r f a c e s . T h e s t a t o r c o n d e n s e rs u r f a c e s a r e. .charged u n t i l t h e charge i s , v g r e a t e r t h a nt h er e s i s t a n c eo f t h es p a r kg a p - 7 ,w h e r e u p o na s p a r k s p r i n g s o v e r t h e z s p a r kg a p ) ? and ano s c i l l a t o r y l c h a r g ei s o b t a i n e d as b y m e a n s

o ft h e m o t o rM, s t a t o r .s u r f a c e s 1 a n d ' 2 , a n d. s p a r k v g a p 7 , a c l o s e do s c i l l a t i o nc i r c u i t ' i s 'o b t a i n e d f o r ,p r o d u c i n g t h ee l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n s . The motor here forms t h e c a - vp a c i t y a n d t h e n e ' c e ' s s ' a r yi n d u c t a n c ea n d res i s t a n c e , w h i c h , a s i s w e l l known, a r e n e c e s sary for convert ing s t a t i c e l e c t r i c i t y i n t o .

electromagnetic wave ene rgy. l

The d i s c h a r g e s f o r m e da r e c o n v e r t e di n t o

m e c h a n i c a le n e r g yi n s p e c i a l m o t o r sand c a nn o t r e a c h t h e a e r i a l network by e a s o n o f

t e n d st 6 ? o w t o e a r t h ,a c o u n t e r_ v o l t a g ei s

. t h ee l e c t r o m a g n e to r j c h o k e . I f , h o w e v e r ; v .when a s p a r k s p r i n g s o v e r the spark g a p 7 .a greater qua ntity of atmospheric e l e c t r i c i t y - I

130

8/12/2019 Us 1540998

16/28

i n d u c e d i n t h e e l e c t r o m a g n e t ,w h i c h i sg r e a t e r t h e m o r e r a p i d l y a n d s t r o n g l y t h e?ow o f c u r r e n t d i r e c t t o t h e e a r t h i s . B y

I - the format ion of t h i s oppos ing voltage a

1 0

i s .

20

25

s u ? i c i e n t l y h i g h r e s i s t a n c e i s o f f e r e d t o t h e?ow o f a t m o s p h e r i c e l e c t r i c i t yd i r e c t t oe a r t h t o p r e v e n t a s h o r t c i r c u i t w i t h t h e ~ea rth. a > ' . . .

The i r c u i tc o n t a i n i n gs p a r k g a p 8 h a v i n ga d i f f e r e n t w a v e length which i s not in r e s o n a n c e w i t h t h e n a t u r a l f r c q u e n c y o f t h em o t o r , d o e s n o te n d a n g e r t h e m o t o r a n ds e r v e s a s s e c u r i t y a g a i n s t e x c e s s v o l t a g e ,w h i c h , a s p r a c t i c a l e x p e r i m e n t shave shown, ,m a y s t i l l a r i s e i n c e r t a i n c a s e s , b u t c a n b ec o n d u c t e dd i r e c tt o e a r t h t h r o u g ht h i ss p a r kgap- ,

I n t h e d i a g r a mi l l u s t r a t e di n F i g u r e 4 t h es p a r k gap 7 i s s h u n t e d a c r o s s c o n d e n s e r s5and 6 from t h e m o t o rM. T h i s c o n s t r u c t i o na t l ' o r d sm a i n l y a b e t t e r i n s u l a t i o n o f t h emotor a g a i n s t e x c e s s v o l t a g eand a uniforme x c i t a t i o nt h r o u g h. t h es p a r k g a p 7 ' .

In Figure 5 a diagram i s i l l u s t r a t e d f o rt r a n s f o r m i n gl a r g e c u r r e n t s t r e n g t h sw h i c hmay b e e m p l o y e dd i r e c tw i t h o u t m o t o r s , f o re x a m p l e , f o r l i g h t i n g o r h e a t i n g p u r p o s e s .The main d i f f e r e n c e i s t h a t h e r e t h e s p a r kgap c o n s i s t s o f a s t a r shaped d i s c 7 whichcan r o t a t e on i t s o w n a x i s and i s r o t a t e d by

a m o t o r o p p o s i t e s i m i l a r l y ? t t e d e l e c t r o d e s. 7 . Then s e p a r a t e p o i n t s o f s t a r s face one

3 5

60

a n o t h e r ,d i s c h a r g e st a k ep l a c e ,t h u s f o r m i n gan o s c i l l a t i o n c i r c u i t o v e r c o n d e n s e r s5 and6 .a n d i n d u c t a n c e9 f o r o s c i l l a t o r y d i s c h a r g e s .I t i s e v i d e n t t h a t a motor may a l s o be d ir e c t l y c o n n e c t e dt o t h e e n d s o f t h e s p i r a l 9 .

T h e \ c o n s t r u c t i o no f t h e d i a g r a m s h o w ni n F i g u r e 6 p e r m i t s o f t h e o s c i l l a t i o n c i r c u i to f t h e motor b e i n g c o n n e c t e d - w i t han i nd u c t i o n c o i l . Here a r e g u l a t i n g i n d u c t i v er e s i s t a n c ei s i n t r o d u c e df o r c o u n t e r - a c t i n ge x c e s s v o l t a g e si n t h e m o t o r . B y c u t t i n g t h es e p a r a t e c o i l s9 v( c o u p l e di n d u c t i v e l yt o t h e

1 aerial) in or out the induct ive action on themotor may be m o r e or l e s s increased orv a r i a b l e a e r i a l a c t i o n may e e x e r t e d on t h eoscillation circuit. ' ~ -

\ In F i g u r e t h e o s c i l l a t i o n c i r c u i t i s c l o s e dt h r o u g ht h e e a r t h( E a n d E 1 ) . T h e s p a r kgap 7 m a y b e p r o l o n g e d o r s h o r t e n e d bymore o r f e w e r s p a r kg a p s b e i n g s u c c e s s i v e l yconnected b y means o f a c o n t a c t a r m * .

Diagram 8 s h o w sa u n i p o l a r c o n n e c t i o n o ft h e motor with t h e a e r i a l n e t w o r k . Heret w o o s c i l l a t i o n c i r c u i t sa r e c l o s e d t h r o u g ht h e same m o t o r . _ The ? r s t o s c i l l a t i o n c i r c u i tp a s s e s f r o m a e r i a lA h r o u g he l e c t r o m a g n e t

S , p o i n t : 0 , i n d u c t a n c e . 9 a t o t h e e a r t h c o nd e n s e r 6 and f u r t h e r , o v e r s p a r k . gap 7 t ot h e a e r i a l c o n d e n s e r5 and back t o m . Thes e c o n d o s c i l l a t i o n c i r c u i t s t a r t s from t h ea e r i a l c o n d e n s e r5 a t the p o i n t : 0 1o v e r t h ei n d u c t a n c e9 t o t h e e a r t h c o n d e n s e r. 6 a t t h ep o i n t i t s and t h r o u g h t h e c o n d e n s e r6 o v e r

. 1 , 5 4 0 , 9 9 8

t h e s p a r k g a p 7 b a c k t o $ 1 . The m o t o ri t s e l fi s i n s e r t e d b e t w e e n t h e two p o i n t s o f t h es p a r k g a p 7 . From h i sa r r a n g e m e n ts l i g h tl y damped o s c i l l a t i o n wave c u r r e n t s a r e p r oduced. . _

I n t h e d i a g r a mi l l u s t r a t e di n F i g u r e 9 al o o s e l yc o u p l e d s y s t e m o f c o n n e c t i o n si s i ll u s t r a t e d w h i c h i s a s s u m e dt o b e f o r s m a l lm o t o r s f o r m e a s u r i n gp u r p o s e s . A i n d ic a t e st h e a e r i a lc o n d u c t o r ,S t h e e l e c t r o m a gn e t i n t h e a e r i a l c o n d u c t o r ,9 t h e i n d u c t a nc e ,7 t h e s p a r k g a p , 5 a n d 6 c o n d e n s e r s ,E t h ee a r t h , M h e m o t o r , and l and 2 s t a t o r c o nn e c t i o n s o f t h e m o t o r . The - m o t o r i s d ir e c t l ym e t a l l i c a l l vc o n n e c t e dw i t h t h eo s c i llation circuit. V, i

I n F i g u r e 10a p u r e l yi n d u c t i v e

c o u p l i n gi s e m p l o y e df o r t h e m o t o rc i r c u i t .The m ot o r i s c o n n e c t e dw i t h t h e s e c o n d a r yw i r e 1 0a s maybe e e n i n Figure 1 1 i n a somewhatmodi?ed diagram c o n n e c t i o n . The samea p p l i e s t o t h e d i a g r a mo f F i g u r e 1 2 .

The d i a g r a m s ' h i t h e r t o d e s c r i b e d p r e f e r - ia b l y .a l l o w o f m o t o r s o f s m a l l and'mediums t r e n g t h t o b e o p e r a t e d . F o r l a r g e a g g r eg a t e s , h o w e v e r ,t h e y a r e t o o i n c o n v e n i e n ta s

7 0

8 0 '

90

the construction of t w o or more o s c i l l a t i o n .c i r c u i t sf o r l a r g e a m o u n t so f e n e r g y i s d i ? ic u l t ; t h e g o v e r n i n gi s s t i l lmore d i t l i c u l tandthe danger i n switchingr on or o f f i s g r e a t e r . -

i A eans o f overcoming s u c h d i f f i c u l t i e si sshown i n F i g u r e ,1 3 . The o s c i l l a t i o n c i r c u i th e r e runsstarting from t h e p o i n t a : o v e r c o n d e n s e r 5 , v a r i a b l e i n d u c t a n c e 9 , s p a r k gap7 a n d t h e t w o s e g m e n t s ( 3 -a n d 4 ) f o r ming arms o f a VVheatstone b r i d g e , back t o : 2 2 .I f t h e motor i s c o n n e c t e dby b r u s h e s 3 and4 t r a n s v e r s e l yt o t h e two a r m s o f t h e b r i d g e

l U U

a s shown i n t h e d r a w i n g s , e l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n so f e q u a l s i g n a r e i n d u c e di n t h es t a t o r s u r f a c e s 1 and 2 and t h e motor d o e sn o t r e v o l v e .4 a r e moved i n vc o m m o n w i t h t h e ' e o n d u c ti n g w i r e s 1 and 2 which c o n n e c tt h e b r u s h e s

with t h e s t a t o r p o l e s a c e r t a i n a l t e r a t i o n o rd i s p l a c e m e n to ft h e p o l a r i t yi s o b t a i n e d a n dt h e motor commences t o r e v o l v e .

The m a x i m u m a c t i o n w i l l r e s u l t i f o n e

I f h o w e v e r ,t h e l b r u s h e s3 a n d

1 1 0

brush 3 comes on t h e c e n t r a l sparking c o n ~ 5t a c t 7 a n d a j t h e o t h e r b r u s h f l l on t h e part 0 0 .T h e y a r eh o w e v e r ,u s u a l l y i n p r a c t i c en o tb r o u g h t - o nt o t h e c e n t r a l c o n t a c t 7 b u t o n l yh e l d i n t h e p a t h o f t h e b r i d g e s e g m e n t s4 and 1i n o r d e r n o t t o c o n n e c tt h e spark gapswith t h e motor o s c i l l a t i o n c i r c u i t . '

As h o w e v e r ,t h e e n t i r e o s c i l l a t i o ne n e r g y. c a n thereby not a c t on t h e motor i t i s b e t t e rt o c a r r y o u t t h e same s y s t e ma c c o r d i n gt o t h e

d i a g r a m 1 4 . The d i a g r a m1 4 :d i f f e r sf r o mt h e f o r e g o i n g o n l y b y t h e m o t o r n o t b e i n gd i r e c t l y m e t a l l i c a l l v c o n n e c t e dw i t h t h e seg

ments o f . t h e \ c o m m u t a t o r ,b u t o n l y a p r imary c o i l9 which i n d u c e s i n a s e c o n d a r yc o i l 1 0 ,c u r r e n t which f e e d s t h e motor Ma n d t a k e st h ep l a c e o f t h er o t o r . By t h i s

1 2 0

8/12/2019 Us 1540998

17/28

' 40,998 .

a r r a n g e m e n ta g o o d t r a n s f o r m i n ga c t i o ni s. o b t a i n e d , a s l o o s e c o u p l i n g and a l s o a n .o s _ -

5

c i l l a t i o n c i r c u i t without a s p a r k gap . - -I n F i g u r e 1 5 t h e m o t o r i s n o t p u r e l y i n - f - l

d u c t i ' v e l ya s i nl l l y b u t vd i r e c t l y m e t a l l i i ' c a l l yb r a n c h e do f f f r o m t h e p r i m a r y c o i l\ ( a t ma n d $ 1 )a f t e rt h ep r i n c i p l eo f t h ea u t o - t r a n sformerfy , Vn Figure 1 6 i n s t e a d o f a n inductance a

c o n d e n s e r .6 i s i n s i m i l a r m a n n e r , a n d f o r t h e same object i n s e r t e d between h e . _s e g :ments 3 * and 4 ; . This has the advanta _

t h a t t h e segments 3 and need n o t ; f adeo f s o l i dm e t a l b u t m a y 'c o n s i s t . o f s p i r a l c o i l swhereby a more e x a c t r egu la t ion l i s poss ib le . v p

.,s u r f a c e ' s ' o ft h e m o t o r , 5 . ' ac o n d e n s e rb a t t e r y , a n d f u r t h e r m o t o r so f h i g h i n d u c t a n c e - m a y'be employed.v -, a

T h e a r r a n g e m e n t sv o f ' i ' F i g u r e s1 . 7 ,1 8a n d1 9 m a y b e employed f o r u s e w i t h r e s o n a n c e

a n d p a r t i c u l a r l yw i t h i n d u c t i o nc o n d e n s e rm o t o r s ; b e t w e e n t h e l a r g e i s t a t o r i n d u c t i o n_condenser s u r f a c e s , s m a l l r e v e r s i n g p o l econd e n s e r s a r e c o n n e c t e d ,w h i c h , a s m a y e s e e nf r o m F i g u r e s 1 7 - ,1 8 a n d 1 9 a r e l e dt o g e t h e rt o e a r t h .S u c h r e v e r s i n g p o l e s_ _ h a v e _ t h ea d v a n t a g e t h a t w i t h large q u a n t i t i e s I o fe l e c t r i c a le n e r g y t h e s p a r k f o r m a t i o n vb e t w e e n t h e s e p a r a t e o s c i l l a t i o n c i r c u i t s c e a s e s .

F i g u r e .1 9 s h o w sa _ , f u r t h e r . m e t h o dwhichp r e v e n t se l e c t r o m a g n e t i co s c i l l a t i o n so fh i g hn u m b e ro f a l t e r n a t i o n sf o r m e di n t h e o s c i ll a t i o n c i r c u i ts t r i k i n g .b a c k ' t o t h e a e r i a l c o n - .d u c t o r .I t i s b a s e d. o nt h e wellknown p r i nc i p l e t h a t a m e r c u r yl a m p , o n e e l e c t r o d e o f3 5 w h i c h i s f o r m e d of m e r c u r y ,t h e o t h e r o fs o l i d m ' e t a l s u c h a s s t e e l ' a l l o w s an e l e c t r i cc l i a r g e t o p a s s. i no n l y o n e d i r e c t i o nf r o mt h e mercury t o t h e s t e e l and not v l c e v e r s a ,T h e mercury e l e c t r o d e o f t h e v a c u u m t u b e

40

65

N i s t h e r e f o r e c o n n e c t e d w i t h t h e a e r i a l c o n d u c t o rand t h e s t e e lv e l e c t r o d ew i t h t h eo s c i l l a t i o nc i r c u i t .}From h i s .i t -r e s u l t s t h a tc h a r g e s c a n p a s s ' o n l y f r o m t h e a e r i a lt h r o u g h t h e vacuum t u b e t o t h e o s c i l l a t i o nc i r c u i t , b u tn o t v i c ev e r s a . O s c i l l a t i o n s

i w h i ' c ha r e f o r m e do n b e i n g t r a n s f o r m e di n t h e o s c i l l a t i o nc i r c u i tc a n n o t p a s s . t o t h eaerial cond uct or. , - v i

I n p r a c t i c e t h e s e v a c u u m t u b e s must b ec o n n e c t e d b e h i n d a n e l e c t r o m a g n e t a sthel a t t e r a l o n e a ? ' o r d s n odanger o f l i g h t n i n g . _

A s r e g a r d s t h e u s e o f s p a r k g a p s , a l la r r a n g e m e n t sa s u s e d f o r W i r e l e s s t e l e graphy may b e u s e d . O f c o u r s e t h e s p a r kgapsin l a r g e m a c h i n e s m u s t h a v e .a s u ? ic i e n t l y i l a r g es u r f a c e .I n v e r y l a r g es t a t i o n st h e y a r e c o o l e d i n l i q u i d c a r b o n i c a - c i d o rb e t t c r s t i l l i n l i q u i d n i t r o g e n o r h y d r o g e n ;i n most c a s e s t h e c o o l i n g m a y a l s o t a k e

, p l a c e by means o f l i q u e ? e d low homologues

o f . t h e m e t a l s e r i e so r b y means o f h y d r oc a r b o n s t h e f r e e z i n g p o i n t ' o f w h i c h l i e sa tb e t w e e n~90 C . a n d ~ 4 0 C . The s p a r kgap c a s i n g must a l s o b e i n s u l a t e d and b e o f

p r o t e c t i o na g a i n s tt h e

, the opera t ion,walls. . -

- nectiongrun.

shea ths preferably _ m a g n e s i u ma l l o y ,a n d ' a r e? l l e dw i t h h y d r ogenorhelium' and a r e attached'to copper p l a t e d s t e e lw i r e s . i s s e l e c t e d ;s ot h a t t h e a c t u a l w e i g h t o f t h e

K

' s u i l i c i e n ts t r e n g t h t o ' b e i a b l e a n y. . .p r e s s u r ew h i c hm a ya r i s e ;Any u n d e s i r a b l ee x c e s s s u p e r ~ p r e s s u r ew h i c hmay b e f o r m e dmus t be a u t o m a t i c a l l y l e t o f f . v I h a v e e ' m - p l o y e dw i t h v e r yg o o d r e s u l t sm e r c u r ye l e c ;

a c i d , t h e c o o l i n gb e i n g m a i n t a i n e dd u r i n g

. \F i g u r e2 0i s o i i e Q f - t h es i m p l e s tf a r m so rc o p s t r u c t i o n l, o f a n a e r i a l n e t w o r k i n c o m - v

. x - s h i n a t i ' o nw i t h c o l l e c t o r s ,t r a n s f o r m e r s a n dt h e l i k e i l l u s t r a t e d d i a g r a m m a t i c a l l y . E s .

70 \

t r o d e s whic h were f r o z e n . i n l i q u i d e a r b o n i c

f r o m / t h eo u t s i d e - t h r o u g ht h e i

h e r e t h ee a r t h w i r e , 8 ' t h e - s a f e t y ' s p a r k ag a p , -7 _t h e w o r k i n gs p a r k g a p ,land 2 . t h es t a t o r

S h e p r o t e c t i v e m a g n e tw h i c hi s c o n n e c t e dw i t h t h e c o i li n -t h e a e r i a lc o n d u c t o r ,A 1 -t o ?A 1 . a e r i a l . antennaejwi th collecting balloons, I i

. N o r i z o n t a l c o l l e c t i n g o r c o n n e c t i n gw i r e sfrom w h i c h , t o t h e c e n t r e a n u m b e r o f c o n

T h e ' f j a c t u a l c o l l e c t o r s c o n s i s t o f m e t a l

The s i z e of thebal loon

b a l l o o n a n d - t h ew e i g h t o f t h ec o n d u c t i n g v w i r ei s s u p p o r t e dt h e r e b y .On t h e . t o po ft h e b a l l o o n a l u m i n i u ms p i k e s ,made andgi lded in a special manner here inaf te r , d e - . I I

s c r i b e d ,a r ea r r a n g e di n o r d e rt o p r o d u c e - ac o n d u c t o r - a C l l l O I l .

8 0

a s .

made of a n a l u m i n i u m .90

9 5 .

_ _ v Small quantities of

r a d i u m p r e p a r a t i o n s , more p a r t i c u l a r l y f100polonium-ionium o r mesothorium' ; p r e p a r a - ' -,t i o n s c o n s i d e r a b l yi n c r e a s et h e i o n i z a t i o n ,a n d t h e r e w i t ht h e a c t i o n o f t h e s e c o l l e c t o r s .

l o o n sw h i c h a r e s u p e r ? c i a l l ym e t a l c o a t e da c c o r d i n gt o : S c h o o p sm e t al s p r a y i n gp r o c - e s s ,m a y h o w e v e r a l s o b e e m p l o y e d ; A'

? ' - I n addition t o ~ meta l b a l l o o n s , fabric b a l - f . 41 0 5

m e t a l l i cs u r f a c e m a ya l s ob e p r o d u c e dv b yfl a c q u e r i n g w i t h m e t a l l i cb r o n z e s ,p r e f e r a b l y' a c c o r d i n g t o S c h o o p ss p r a y i n g p r o c e s so rl a c q u ' e r i n g with m e t a l l i c bronze powders i n > __ 't w o e l e c t r i c a ls e r i e s o f w i d e l y d i f f e r e n t

m e t a l s ,b e c a u s et h e r e b y t h ec o l l e c t i n ge f f e c tis considerably increase . _ - _ I ' ,\ I n s t e a d o f : t h eo r d i n a r y r o u n d b a l l o o n s ,

e l o n g a t e d ? c i g a r s h a p e d o n e s m a y b e em> p l o y e d . v1 In o r d e r a l s o t o u t i l i z e t h e f r i c

t i o n a le n e r g y o f t h ew i n d , p a t c h e s o r s t r i p so f n o n ~ c o n d u c t i n g s u b s t a n c e sw h i c h p r od u c e e l e c t r i c i t yb y f r i c t i o n ,may b e a t t a c h e dt o t h e m e t a l l i z e d b a l l o o n s u r f a c e s . _ 'Thew i n dw i l l i m p a r t a p o r t i o n o f i t s e n e r g y i nt h e f o r m . o f f r i c t i o n a le l e c t r i c i t y ,t o i t h eb a l l o o n c a s i n g ,a n d t h e r e b y t h e c o l l e c t i n ge f f e c t i s s u b s t a n t i a l l y i n c r e a s e d .

In p r a c t i c e h o w e v e r , v e r y high t o w e r s

( u p t o 3 0 0m e t r e s i s f u l l y a d m i s s i b l e ) m a yb e employed as a n t e n n a e . I n t h e s e t o w e r s

1 1 0 ,

1 1 5

120

125

c o p p e r t u b e s r i s e f r e e l y f u r t h e r a b o v e t h e .t o p o f t h e t o w e r . A g a s l amp s e c u r e d

8/12/2019 Us 1540998

18/28

a g a i n s t t h e w i n di s t h e n l i t a t t h e p o i n t o ft h e c o p p e r t u b e a n d a - n e t t i n g i s s e c u r e d t o

p t h e copper tube over t h e ?ame f t h i s l a m p

20

I Oc 1

3 0

, n e c t e d w i t h a h o r i z o n t a l ,c o n d u c t o r .

t o form a c o l l e c t o r .The g a s i s c o n v e y e dt h r o u g h t h e i n t e r i o ro f t h e t u b e up t o t h es u m m i t . The c o p p e r t u b e must b e a b s ol u t e l yp r o t e c t e d f r o m m o i s t u r e a t t h e p l a c ea t w h i c h ' i t e n t e r s t h e t o w e r and a l s o r a i nm u s t b e p r e v e n t e dr u n n i n g down t h e w a l l so f t h e tower which might l e a d t o a badc a t a s t r o p h e . T h i s i s d o n e b y b e l ls h a p e d e nl a r g e m e n t sw h i c h e x p a n d d o w n w ar d s ,b e i n ga r r a n g e d i n ' t h e t o w e r i n t h e f o r m o f h i g hv o l t a g ei n s u l a t o r so f S i a m e s ep a g o d a s .

S p e c i a l a t t e n t i o n m u s t b e d e v o t e d t o t h ef o u n d a t i o n so f s u c h t o w e r s . They must b ew e l l i n s u l a t e d from t h e g r o u n d , w h i c hm a yb e o b t a i n e d by ? r s t embedding a l a y e r o fc o n c r e t e i n a box form t o a s u f f i c i e n t depthi n t h e g r o u n d and i n s e r t i n g i n t h i s a na s p h a l t l i n i n ga n d t h e n g l a s sb r i c k s c a s tabout 1 o r 2 metres i n t h i c k n e s s . Over t h i si n t u r n t h e r e i s a f e r r o - c o n c r e t e l a y e r i nw h i c h a l o n e t h e m e t a l f o o t o f t h et u b e i ss e c u r e d . This c o n c r e t e b l o c k must be a tl e a s t2 m e t r e s from t h e g r o u n d a n db e f u l l yp r o t e c t e da t t h es i d e sb y a wooden c o v e r i n g ,from m o i s t u r e . In t h e l o w e r p a r t o f t h et o w e r a wood o r g l a s s h o u s e f o r t h e l a r g ec o n d e n s e rb a t t e r i e s o r f o r t h e motors m a y rb e c o n s t r u c t e d . I n i o r d e r t o l e a d t h e e a r t hc o n n e c t i o nt o t h e g r o u n d w a t e r , a w e l l i ns u l a t e dp i t c o n s t r u c t e do f v i t r e o u sb r i c k s ,must b e p r o v i d e d . S e v e r a l s u c h t o w e r sa r ee r e c t e d a t e q u a l d i s t a n c e s a p a r t and c o n

The h o r i z o n t a l connect ing wires may e i t h e r run

' 4 0

d i r e c t l y from tower t o tower o r b e c a r r i e don b e l l s h a p e d i n s u l a t o r s s i m i l a r t o t h o s e i nu s e f o r h i g h v o l t a g e c o n d u c t o r s . . T h ew i d t ho f t h e n e t w o r km a y b e o f a n y s u i t a b l e s i z e 'and t h e c o n n e c t i o no f t h e m o t o r s c a n t a k ep l a c e a t a n y s u i t a b l e p l a c e s .

I n o r d e r t o c o l l e c tl a r g e q u a n t i t i e s o f e l e c t r i c i t y w i t h few a e r i a l s i t i s . w e l lt o p r o

v i d e t h e a e r i a l c o n d u c t o r w i t hb a t t e r i e s o fc o n d e n s e r sa s shown i n two methods o f c o n ?s t r u c t i o n i n F i g u r e s 2 1 a n d 2 2 . I n F i g u r e2l-the b a t t e r i e s o f condensers 5 a r e conn e c t e d on t h e one hand with t h e a e r i a l e l e c - vt r i c i t yc o l l e c t o r sZ b y t h e a e r i a lc o n d u c t o rA, and on t h e o t h e r hand interconnected i n

60

s e r i e s with an annular conductor fromwhich horizontal conductors run t o the conn e c t i n g p o i n t s C t o w h i c h t h e e a r t h w i r e i sconne cted . I .

F i g u r e 2 2 s h o w s a s i m i l a r a r r a n g e m e n t .S h o u l dtwo s u c h s e r i e so f a n t e n n ae r i n g sb eshown b y a v o l t m e t e r t o have a l a r g e d i f

f e r e n c e o f p o t e n t i a l ( f o r e x a m p l e ,o n e i n t h e mounta ins a n d one in the plain) or even ofd i f f e r e n t p o l a r i t y t h e s e d i f f e r e n c e s m a y b ec o m p e n s a t e df o r b y c o n n e c t i n gs u f f i c i e n t l yl a r g e c o n d e n s e rb a t t e r i e s( 5 ,5 ,5 )b y m e a n so f M a j i s t a r -c o n d u c t o r sD n d D 1 . I n F i g

me 3 a c o n n e c t i o n o f t h r e e s u c l r i ' i n g s o fc o l l e c t o r s t oform a t r i a n g l e w i t h a l c e n t r a lcondenser b a t t e r y i s i l l u s t r a t e d .

The c o n d e n s e rb a t t e r i e s o f s u c h l a r g e i ns t a l l a t i o n sm u s t b e e m b e d d e di n l i q u e ? e dg a s e s o r i n l i q u i d s f r e e z i n g a t v e r y l o wt e m p e r a t u r e s .t h e a t m o s p h e r i ce n e r g y m u s t b e e m p l o y e df o rl i q u e f y i n g t h e s eg a s e s .I t i s a l s o p r e f e ra b l e l t oe m p l o yp r e s s u r e . B y t h i sm e a n st h ec o n d e n s e rs u r f a c e s m a y b e d i m i n i s h e d ,ands t i l l a l l o w f o r l a r g e q u a n t i t i e s o f e n e r g y t ob e s t o r e d ,s e c u r e a g a i n s t b r e a k d o w n . Fors m a l l e r i n s t a l l a t i o n st h e i m m e r s i n go f t h ec o n d e n s e r si n w e l l i n s u l a t e d o i l o r t h e l i k e ,s u ? i c e s . S o l i d s u b s t a n c e son t h e o t h e r handc a n n o t b e employed a s i n s u l a t o r s .

The a r r a n g e m e n ti n t h e d i a g r a m sh i t h e r t od e s c r i b e d was always s u c h t h a t t h e c o nd e n s e r ' b a t t e r i e s were c o n n e c t e d with bothp o l e s d i r e c t l y t ot h e a e r i a l ' c o n d u c t o r s .A n

I n s u c h cases a por t ion of .

8 0

improved d iag ram o f t h e c o n n e c t i o n s f o r vo b t a i n i n g a t m o s p h e r i ce l e c t r i c i t yf o r t h ec o n d e n s e rb a t t e r i e s h a s h o w e v e r , b e e nf o u n dt o b e v e r y a d v a n t a g e o u s ,t h i sa r r a n g e m e n tc o n s i s t si n t h a t t h e y a r e c o n n e c t e db y o n l yo n e p o l e ( u n i p o l a r ) t o t h e c o l l e c t i n g _ n e twork. Such a method o f arrangement i sv e r y i m p o r t a n t , a s by means o f i t a c o n s t a n tc u r r e n t and an i n c r e a s e o f t h e normal worki n g p r e s s u r e o r v o l t a g e i s o b t a i n e d . I f f o r

example a c o l l e c t i n g b a l l o o n a e r i a lw h i c hi sa l l o w e d t o r i s etoa h e i g h t o f 3 0 0 m e t r e s ,s h o w s 4 0 , 0 0 0 v o l t s a b o v e e a r t h v o l t a g e , i n p r a c t i c ei t h a s b e e n f o u n d t h a t t h e w o r k i n gv o l t a g e ( w i t h a w i t h d r a w a lo f t h e p o w e ra c c o r d i n g t o t h e method h e r e i n b e f o r e d e - _s c r i b e d by means o f o s c i l l a t i n g s p a r k g a p sand t h e l i k e ) i s o n l y a b o u t 4 0 0v o l t s . I fh o w e v e r ,t h e c a p a c i t y o f t h e c o n d e n s e rs u rf a c e s b e i n c r e a s e d ,w h i c h c a p a c i t y i n t h ea b o v e mentioned c a s e was e q u a l t o t h a t o ft h e c o l l e c t i n gs u r f a c e o f t h e b a l l o o n a e r i a l s ,t o d o u b l e t h e a m o u n t , b y c o n n e c t i n g t h ec o n d e n s e rb a t t e r i e s w i t h o n l y o n e p o l e ,t h e

v o l t a g e r i s e su n d e r a n e q u a l w i t h d r a w a lo fc u r r e n t up t o yand beyond 5 0 0 v o l t s . Thisc a n o n l y b e a s c r i b e d t o t h e f a v o u r a b l e a c t i o no f t h e c o n n e c t i n gm e t h o d .

I n a d d i t i o n t o t h i s s u b s t a n t i a l i m p r o v ement i t h a s a l s ob e e n f o u n d p r e f e r a b l e t oi n s e r td o u b l e i n d u c t a n c e sw i t h e l e c t r o m a gn e t sa n d t o p l a c e t h e c a p a c i t i e sp r e f e r a b l yb e t w e e n two s u c h e l e c t r o m a g n c t s . I t h a sa l s o b e e n found t h a t t h e u s e f u l a c t i o n o fs u c h c o n d e n s e r sc a n b e f u r t h e r i n c r e a s e d i fan i n d u c t i o n c o i l b e c o n n e c t e d a s i n d u c t i v er e s i s t a n c e t o t h e u n c o n n e c t e dp o l e o f t h ec o n d e n s e r , o r s t i l l b e t t e r i f the c o n d e n s e ri t s e l f be made a s a n induction condenser.Such a ' c o n d e n s e rm a y b e compared w i t h as p r i n g w h i c h when c o m p r e s s e dc a r r i e si ni t s e l f a c c u m u l a t e d f o r c e ,w h i c h i t a g a i ng i v e s o f f when r e l e a s e d . I n c h a r g i n g , ac h a r g e w i t h r e v e r s e d s i g n i s f o r m e d a t H w

90

95

i n c

8/12/2019 Us 1540998

19/28

1 4 )

t o

' 1

o t h e rf r e ec o n d e n s e rp o l e ,a n d i f ' t h r o u g ht h espark g a p a hort c i r c u i t . r e s u l t s , t h e a c c um u l a t e d e n e r g y i s a g a i n g i v e n b a c k s i n c enow n e w q u a n t i t i e s o f e n e r g y - a r e i n d u c e da t t h e ' c o n d e n s e r p o l e ' o o n n e c t e dw i t h t h ec o n d u c t o rn e t w o r k ,w h i c h i n f a c tc h a r g e sw i t h o p p o s i t e s i g n st o t h a t a t t h e ' f r e e c o nd e n s e r p o l e . The n e w. i n d u c e dc h a r g e s h a v e

of c o u r s e t h e s a m e s i g n asthe c o l l e c t o r n e t, w o r k . .The whole v o l t a g e e n e r g y i n t h ea e r i a l i s t h e r e b y h o w e v e ri n c r e a s e d . I n t h esame s p a c e o f t i m e .l a r g e r q u a n t i t i e s of;e n e r g y a r e a c c u m u l a t e d t h a n i s t h e c a s ew i t h o u ts u c h i n s e r t e d c o n d e n s e rb a t t e r i e s f_ ' I n . F i g u r e s 2 5 1a n d 2 5 t w o _ d i ? e r e n td i a - r

g r a m s o f c o n n e c t i o n s a r emore e x a c t l y i l l u s e ;

a n d t h ed i a g r a mo f -t h e c c n n e c t i o n s t oe a r t h .F i g u r e 2 5 f o u rc o l l e c t i n gb a l l o o n s - a n d t h e ,p a r a l l e l c o n n e c t i o n o f.t h e c o n d e n s e r ' b a t yte r iesbelohging thereto. ~ - .

A s t h ec o l l e c t i n g b a l l o o n i n a d e i o f a n a l u m i n i u mm a g n e s i u ma l l o y( e l e c t r o nm e t a l ,i n a g n a l i u m ) o f a s p e c i ? c g r a v i t y o f 1 . 8 a n da - t h i c k n e s s ' o f p l a t e 0 . 1 t o 0 . 2m m . I n s i d et h e r e a r e .e i g h t s t r o n g v e r t i c a lr i b so f Ts h a p e ds e c t i o n a b o u t 1 0 t o 2 0 m i n ,i n h e i g h ta n d ' a b o u t 3 m m . i i n f t h i c k n e s sw i t h j - j ' t h ep r o .j e c t i n gp a r td i r e c t e d i n w a ' r d s( i n d i c a t e db ya , 7 ) ,' 0 ,d a n d s o f o r t h ) : t h e y a r e r i v e t e d t og t h e r t o f o r m a f i r m s k e l e t o na n d a r e s t i f f - V ;e n e d i n a h o r i z o n t a ld i r e c t i o n b y p t w oc r o s sr i b s . T h e j r i b s a r e~ f u r t h e r ' c o n n e c t e dw i t h

io n e a n o t h e r i n t e r n ' a l l y a n dt r a n s v e r s c l y h b y

. external surface i s obtained.

means o f t h i n s t e e lW i r e s , whereby t h e b a l ..' l o o no h t a i n s g r e a t power of r e s i s t a n c e a n d

e l a s t i c i t y .R o l l e d p l a t e s 0 1 0 . 1 t o 0 . 2 mm. i nt h i c k n e s s made o f m a g n a l i u r n pa l l o y ar e t h e n

e i t h e rs o l d e r e d f o r r i v e t e d o ht h i s s k e l e t o ns o t h ' a t af u l l ym e t a l l i c c a s i n g w i t h s m o o t h

\ Ve l ls i l v e r e d. o ' r c o p p e r - e da l u m i n i u mp l a t e d s t e e lw i r e s ' r u nf r o m e a c h r i b t o t h e f a s t e n i n g r i n g 2 . @ F r i rt h e r .t h ec o p p e r e ds t e e l h a w s e rL p r e f e r a b l yt w i s t e do u t o f ,s e p a r a t e ' t h i n w i r e s. ( s h o w ni n

- d o t t e d l i n e s i n F i g u r e 2 4 ) and ' w h i c h r i u s t~be long enough t o allow theiballoon t o r i s e

i n t h ed e s i r e dh e i g h t ,l e a d s p t o am e t a l - r o l l e ron p u l l e y 3 and f r o m thenceto a winch W,l . well insulated f rom the e a r t h . . By m e a n s of

t h i sw i n c h , t h e b a l l o o n , w h ' i c h i s ? l l e d w i t hh y d r o g e n ,o r h e l i u m , c a n b e a l l o w e d t o r i s et o a s u i t a b l eh e i g h t ( , 3 0 0 t o ' 5 , 0 0 0 m e t r e s )

v a n d b r o u g h t t o t h e g r o u n d f o rr e c h a r g i i ' i gor repa irs . > ' H . .

The a c t u a l c u r r e n t i s t a k e n - d i r e c t l yt h r o u g h a f r i c t i o n c o n t a c t from t h e m e t a lr o l l e r ' 3 o r from the w i r e , o r even from t h emuch o r simultaneously . f r o m a l l t h r e e b ym e a n s o f b r u s h e s ( 3 , 5 a a n d 3 b ) .v B e y o n dt h e b r u s h e s t h e c o n d u c t o r i s vd i v i d e d , t h ep a t h s b e i n g: ' f i r s t l y ' o v e r1 2 t o t h es a f e t ys p a r k gap 8 , from t h e n c e t o t h ' e ' e a r t h c o nd u c t o r E 1 , a n d s e c o n d l yo v e r e l e t t r o m a g n e tS 1 ,p o i n t 1 3 ,t o a s e c o n d l o o s ee l e c t r o m a g n e t

; , 1 , 5 4 0 , 9 9 8

h a v i n g i a n l a d j u s t a b l ec o i lS 2 ,t h e nt o t h e s p a r k g a p 7 and t o t h e ,s e c o n de a r t h c o nd u c t o r E 2 ; The a c t u a lw o r k i n g - c i r c u i ti s . .formed throughthe spark g a p 7 c o n d e n s e r s I5 a n d ' 6 ,a n d t h r o u g ht h ep r i m a r vc o i l9 ;

h e r et h es t a t i ce l e c t r i c i t yl f o r m e d ' i b yo s c i l -latory d i s c h a r g e s : i s a c c u n i u l a t e d a n dc o n - .r e r i e di n t oh i g h f r e q u e n c ye l e c t r o m a g n e t i c

- I I _ . .

O S C I l l a - t I O I I S . Between the electromagnets S 1 < a n d S 2 a t t h e c r o s s i n g p o i n t 1 3 , f o u r c o n - '

d e n s e r b a t t e r i e s a r e i n t r o d u c e d w h i c h a r eo n l y i n d i c a t e dd i a g r a m m a t i c a l l y. i n t h e

* d r a w i n ' g s c a c hb y o n e c o n d e n s e r ,Two o ff - t h e s e b a t t e r i e s .( 1 6 a n d 1 8 ) a r e made as p l a t ec o n d e n s e r sa n d p r o l o n g e db y r e i g u l a t i i ' i g x i n

h d u c t i o nc o i l s ? o rs ' p i r a l s ' l ?a n d 1 9 w h i l e t h e t r a t e d ,F i g u r e 2 4 s h o w s ;a c o l l e c t i n gb a l l o o n ' t ' w o o t h e r s ( 2 - 1a n d 2 3 ) a r e i n d u c t i o n c o n

Y ? ( l e n s e _ r s . _A s m a y ' b es e e nf r o mt h e d r a w i n g se a c h o f t h e f o u r c o n d e n s e rb a t t e r i e s1 6 ,l 8 , w. 1 2 1 5 a a e r i a l - { o rt o ; t h e v c o l l e c t o rc o n d u c t - o r . TheJ i s vc o n n e c t e d o n l yb y o n e p o l e t o t h e

7 0

s e c o n d - p o l e s1 7 ,1 9 , 2 2 , 2 - 1a r e o p e n .I n ,t h e .1 , c a s eo f p l a t e ' c o n d e n s e r sh a y i n g ' n o i n d u c t i v er e s i s t a n c ea n i n d u c t i o nc o i li s l n s e r t e d ; _ - ' l h c

K o b j e c to f - s ' u c ha s p i r a lo r c o i li s t h e d i s p l a c e

p e r i o d s ,w h i l s t t h e c h a r g i n g c u r r e n t o f t h ec o n d e n s e r p o l e s w h i c h l i e f r e ei n t h e ,a i r ,

.vw o r k sb a c k t o i l t h e c o l l e c t o r va e r i a l .The o ns e q u e n c eo f t h i s ' i s t h a t - i n d i s c h a r g e s i n t h e .c o l l e c t o ra e r i a l i t h e i b a c ki n d u c t i v ea c t i o no f

t h e i r - c c p o l e s a l l o w s ah i g h e r v o l t a g et ob e_main ta ined in the a e r i a l collecting c ' o n - -

, d u c t o r t h a n w o u l d ' o t h e r w i s eb e t h e c a s e .I th a s a l s o b e e n ,foundthat s u c h a back a c t i o n

w e a r o f t h e c o n t a c t s .

v 9 , 0 m e n t o fp h a s e o ft h ei n d u c t i o n c u r r e n t b y , 4

has a n e x t r e m e l y, f a v o u r a b l e e f f e c t ,o n theOf course the .induc-

j t i v e e t f e c t may b e r e g u l a t e d a t w i l lw i t h i n

95

t h e l i m i t s o f t h e s i z eofthe i n d u c t i o n c o i l , \t h e l e n g t h of t h e c o i li n a c t i o n -b e i n g a d - 1 0 5 j u ' s t a b l e b y meanso-f wire connection ' w i t h - >

o u t i n d u c t i o n ( s e e F i g . 2 4 ,No. 2 0 ) .S 1a n d i S 2m a y i a l s obe p r o v i d e dw i t h s u c h

r e g u l a t i n g ' d e v i c e s f i n t h ec a s eo f S 2( i l l u s v - t r a t e db y 1 1 ) }v ' I r j f e m e s st v o l t a g eb e f o r m e di t i s c o n d u c t e dt o e a r t h t h r o u g ht h e w i r e 1 2a n d s p a r k ' g a p v8 o r - t h r o u g ha n y o t h e r s u i t

a b l e a p p a r a t u s , s i n c e t h i sf o r m a t i o n w o u l dbe dangerous for the other a p p a r a t u s . _The a c t i o n o f t h e s e c o n d e n s e rb a t t e r i e s h a s

already been hereinbefore d e s c r i b e d . _The s m a l l c i r c l e s ' o n t h e c o l l e c t o r b a l l o o n

i n d i c a t e p l a c e s a t w h i c h z i n c a m a l g a m vo r

11 0

g o l d amalgam-or o t h e r p h o t o e l e c t r i c a c t i n g metals i n t h e form of small patches i n X - _ t r e m e l y t h i n l a y e r s ( . 0 1 t o . 0 5 m i n , i nt h i c k n e s s ) a r e a p p l i e d t o - t h e b a l l o o n c a s i n go f l i g h t r n e t a l . S u c hm e t a l l i c p a t c h e s m a ya l s o b ea p p l i e d t o t h e e n t i r eb a l l o o n a s w e l la s i n g r e a t e r t h i c k n e s s t o t h e c o n d u c t i n gn e t w o r k . The c a p a c i t y o f t h e c o l l e c t o ri s

t h e r e b y . c o / n s i d e r a b l y s t r e n g t h e n e d a t t h es u r f a c e . The g r e a t e s t p o s s i b l e e l i e c ti n c o ll e c t i n g vmay b e o b t a i n e d b y p o l o n i u ma m a l sg a i n s a n d t h e l i k e . , O n t h e s u r f a c e o f t h e 1 3 0

8/12/2019 Us 1540998

20/28

l a i n

8

c o l l e c t o r b a l l o o nm e t a l p o i n t s o r s p i k e s a r e ,a l s of i x e da l o n g t h e r i b s ,w h i c hs p i k e s s e r v ep a r t i c u l a r l yf o r c o l l e c t i n gt h e c o l l e c t o rc h a r g e . S i n c e i t i s w e l l known t h a t t h e r es i s t a n c eo f t h e s p i k e s i s l e s s t h e s h a r p e r t h es p i k e i s , f o r t h i sp u r p o s e i t i s t h e r e f o r e e xt r e m e l y i m p o r t a n t t o . e m p l o y a s s h a r ps p i k e s as p o s s i b l e .E x p e r i m e n t smade . a sr e g a r d s . t h e s e hayeshown t h a t t h e f o r m at i o no f t h e b o d y o f t h e s p i k e o r p o i n t a l s op l a y s al a r g ep a r t .f o re x a m p l e ,s p i k e s m a d eo f b a r s o r r o l l e r s w i t h smooth s u r f a c e s ,h a v e a m a n y t i m e s g r e a t e r p o i n t r e s i s t a n c ea s c o l l e c t o r a c c u m u l a t o rs p i k e s t h a n t h o s ew i t h r o u g h s u r f a c e s . Va r i o u s k i n d s o fs p i k e b o d i e s h a v e ,b e e n e x p e r i m e n t ed w i t hf o r t h e c o l l e c t o r b a l l o o n s h e r e i n b e f o r e m e nt i o n e d . The b e s t r e s u l t s w e r e g i v e n bys p i k e s w h i c h w e r e made i n t h e f o l l o w i n gw a y . F i n e p o i n t s made o f s t e e l ,c o p p e r ,n i c k e l ,o r c o p p e ra n d n i c k e l a l l o y s ,w e r e f a st e n e d t o g e t h e r i n b u n d l e s a n d t h e n p l a c e da s anode with t h e p o i n t s i n a s u i t a b l e e l e ct r o l y t e( p r e f e r a b l y i n h y d r o c h l o r i ca c i d o rm u r i a t e ' o f i r o n s o l u t i o n s ) and s o t r e a t e dw i t h weak c u r r e n t a t 2 t o 3 v o l t s p r e s s u r e . After 2 t o 3 h o u r s a c c o r d i n g t o t h e t h i c kn e s s o f t h e s p i k e s o r p i n s t h e p o i n t s b e c o m ee x t r e m e l ys h a r p a n d t h e b o d i e s o f t h e s p i k e shave a rough s u r f a c e . The bundle can thenb e removed a n d t h e a c i d washed o f f w i t hw a t e r . The s p i k e s a r e t h e n v p l a c e d asc a t h o d e i n a b a t h c o n s i s t i n g o f s o l u t i o n o fg o l d ,p l a t i n u m ,i r i d i u m ,p a l a d i u m c rw o l fr a m s a l t s or t h e i r compounds and coateda t t h e c a t h o d e g a l v a n i c a l l y w i t h a . t h i n l a y e ro f p r e c i o u s m e t a l , w h i c h must however b e

4 O

6 0

6 5

s u f f i c i e n t l yf i r m t o p r o t e c t . them from a tm o s p h e r i c oxidation. _

Such s p i k e s a c t a t a 2 0 f o l d l o w e r v o l t a g ea l m o s t a s w e l l a s t h e bestand ? n e s t p o i n t smade by m e c h a n i c a lm e a n s . S t i l l b e t t e r r e s u l t s a r e o b t a i n e d i f polonium o r radiums a l t s a r e added t o t h e g a l v a n i c b a t h when'f o r m i n g t h e p r o t e c t i v el a y e r o r c o a t i n g .S u c h p i n s have a low r e s i s t a n c e a t t h e i rp o i n t s and e v e n a t o n e Vo l t .and s t i l l l o w e r p r e s s u r e s have an e x c e l l e n t c o l l e c t o r a c t i o n .

I n F i g u r e 2 4 t h e t h r e e u n c o n n e c t e dp o l e sa r e n o t c o n n e c t e d withone a n o t h e r i n p a r - _

That 1 5 q u i t e p o s s i b l e I D ' P I J C U C O 'l l e l .w i t h o u t a l t e r i n g t h e p r i n c i p l e o f t h e f r e ep o l e : I t i s a l s op r e f e r a b l e t o i n t e r c o n n e c ti n p a r a l l e l t o a c o m m o n c o l l e c t o r n e t w o r k ,a s e r i e so f c o l l e c t i n g a e r i a l s .

Figure 2 5 shows a diagram f o r s u c h a ni n s t a l l a t i o n . A 1 . A 2 , A 3 ,A ; 4a r e fourmctalc o l l e c t o rb a l l o o n s w i t h - g o l d , o r p l a t i n u mc o a t e d s p i k e s w h i c h a r e e l e c t r o l y t i c a l l ymade i n t h e p r e s e n c e o f polonium emana

t i o n s o r radium s a l t s ,which s p i k e s o r n e cd l c s a r e connected o v e r four e l e c t r o - m a g n e t sS 1 , S 2 ,S 3 i .4 . t h r o u g h a na n n u l a r c o n d u c t o rR . F r o m t h i s a n n u l a r c o n d u c t o rf o u r w i r e sr u n o v e r f o u r f u r t h e r e l e c t r o m a g n e t sS ,

1 , 5 4 0 , 9 9 8

S ,U 9 ,S ,t o t h ec o n n e c t i n gp o i n t1 3 . T h e r ev t h ec o n d u c t o ri s d i v i d e d , o n e .b r a n c h p a s s i n go v e r 1 2 and t h e s a f e t y s p a r k gap 8 t o thee a r t h a t E 1 , t h e o t h e r o v e r i n d u c t i v er e s i s ta n c e J and w o r k i n g rs p a r k gap 7 t o t h e e a r t h

a t E 2 .T h e w o r k i n gc i r c u i t ,c o n s i s t i n go fthe c o n d e n s e r 5 and ( 3 and a r e s o n a n c emotor or a condenser motor M , such a s h e r ei n b e f o r e d e s c r i b e d , i s c o n n e c t e d i n p r o xi m i t y ' round t h e s p a r k i n g gap s e c t i o n 7

I n s t e a d o f d i r e c t l yc o n n e c t i n g t h e c o nd e n s e r motor o f c o u r s e t h e primary c i r c u i tf o rh i g h f r e q u e n c yo s c i l l a t o r yc u r r e n t ' m a yalso be inserted. _ .