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Elektrische Entladungslampe mit Gas-oder DampffüHung.
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entsprechendem Gewebe Vorteilhaft, da ein solcher Hohlkörper das Licht der Gas-oder Dampfsäule nur zu etwa 10-20% verdeckt und da er ausserdem bei hoher Temperaturbeständigkeit sehr leicht herstellbar ist.
Bei grösserer Länge des stromleitenden und durchbrochenen Führungshohlkörpers kann es eintreten, dass der Widerstand von Elektrode zu Elektrode grösser wird wie der Widerstand von der einen Elektrode zum durchbrochenen Führungshohlkörper und von diesem zurück zur andern Elektrode. Dies kann dann aber dazu führen, dass die Entladung nicht durch den durchbrochenen Hohlkörper hindurchgeht, sondern an diesem ansetzt und diesen zerstört. Eine beträchtliche Verlängerung der positiven Säule der Lampe unter Vermeidung des schädlichen Ansetzen der Gasentladung am durchbrochenen Führungs-
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kürzeren Stücken besteht.
Da die Entladung alsdann den durchbrochenen Hohlkörper nicht mehr als
Stromweg benutzen kann, so bleibt sie selbst bei grosser gegenseitiger Entfernung der Elektroden mit
Sicherheit im Innern des durchbrochenen Führungshohlkörpers.
Die im Führungshohlkörper vorgesehenenkleinen Durchbrechungen oder Masehenkönnen gegebenen- falls auch zu einem in Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufenden schmalen Schlitz zusammengefasst werden. Auch bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers bleibt, wie sich gezeigt hat, die positive Gasoder Dampfsäule selbst bei hoher Strombelastung im Innern des Hohlkörpers, so dass gleichfalls eine hohe Stromdichte der Entladung bei sichtbarer Entladungssäule erzielt werden kann.
Bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers wird dann der grösste Teil des ausgestrahlten Lichtes in dem schmalen Längsschlitz des Hohlkörpers zusammengedrängt und somit eine schmale strichförmige Lichtquelle von hoher gleichmässiger Leuchtdichte erzielt. Eine derart gestaltete Lampe kann mit besonderem Vorteil als Spaltbeleuchtung, beispielsweise bei Spektrometern, Anwendung finden. Da die Gas- oder Dampfentladungssäule im Gegensatz zu stromdurchflossenen Metalldrähten oder Metallbändern Änderungen oder Schwankungen der Stromstärke und Spannung sofort, ohne Verzögerung, folgt, so kann eine derart ausgebildete Lampe auch vorteilhaft für Signalzwecke oder als Lichtquelle für Fernsehapparate verwendet werden.
Auf der Zeichnung sind in den Fig. 1-12 mehrere Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäss ausgebildeten, elektrischen Entladungslampen im Schnitt dargestellt.
Bei der Ausführungsform der Lampe nach der Fig. 1 ist an beiden Enden des aus gewöhnlichem Glas bestehenden zylindrischen Gefässes 1 je ein zur Einführung der Stromzuleitungen 2 dienendes Fussrohr 3 eingeschmolzen. Die von der Quetschstelle 4 nach innen vortretenden Enden 5 der Stromzuführungen sind in Schutzröhren 6 eingeschlossen und an die aus Metall, etwa aus Wolfram oder einer Eisenlegierung, bestehenden Elektrodenstiele ? angeschlossen. Jeder Elektrodenstiel geht in einen verdickten Kopf teil 8 über, in dem versenkt ein Körper 9 angebracht ist, der aus einem solchen Material besteht, welches ein sicheres Ansetzen der Entladung. und gegebenenfalls auch eine gute Elektronenemission verbürgt.
Jeder der beiden Elektrodenkörper ist von einem aus Quarz oder aber auch aus einem keramischen Material, wie etwa Magnesiumoxyd, bestehenden Gefäss 10 umschlossen, das zwei Halsansätze 11, 12 besitzt. Mittels der weiteren äusseren Halsansätze 11 sind die durch Stäbe oder Röhren 13 miteinander zu einem einheitlichen Körper verbundenen, also gegeneinander abgestützten
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aufgeschoben. Zwischen den kurzen stutzenförmigen Halsansätzen 12 der Quarzgefässe 10 ist unter Vermittlung von aus Nickel, Molybdän oder anderem geeigneten Material bestehenden Überschiebhülsen 15 ein zweckmässig aus einem Wolframdrahtnetz bestehender Schlauch 16 ausgespannt, der zur Führung der sich zwischen den Elektroden 8 und 9 bei Stromeinschaltung bildenden Gas-oder Dampfsäule dient.
Das Entladungsgefäss kann in üblicher Weise unedle Gase, wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlensäure, oder auch Edelgas, wie beispielsweise Neon, Helium oder Argon, sowie ferner auch Gemische von unedlen und edlen Gasen, enthalten. Auch kann ein verdampfbares Metall, wie beispielsweise Quecksilber, entweder zusätzlich in das Entladungsgefäss eingebracht oder an Stelle von einer festen Elektrode oder sogar der beiden festen Elektroden verwendet werden.
Damit bei Stromeinschaltung die im Netzschlauch 16 sicher gehaltene Entladung nicht auf die Elektrodenstiele ? und die von der Quetschstelle vortretenden Stromzuführungsdrähte 5 übergeht, sind zweckmässig noch zwischen den beiden Halsteilen 11 der Quarzgefäss M und den Fussrohren 3 Hülsen. ! ?' aus Quarz oder keramischem Material eingeschoben, die bis an die Elektrodenköpfe 8 heranreichen.
Der zur Führung der Gas-oder Dampfsäule dienende erfindungsgemäss durchbrochene und gut leitfähige Hohlkörper kann statt aus Metalldrähten auch aus einem Gewebe aus nicht leitenden Oxyden seltener Erden, wie beispielsweise Thoriumoxyd, Zeroxyd oder Skandiumoxyd, bestehen, das nachträglich durch Imprägnieren mit Molybdän oder andern schwer schmelzbaren Metallen leitend gemacht ist.
An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Netzschlauches könnten auch, wie in Fig. 2 dargestellt, mehrere zueinander parallel ausgespannte Drähte 18 treten, über-die ein aus schwer schmelzbarem Metall bestehender Draht 19 oder auch mehrere solcher Drähte schraubenförmig gewickelt sind. Umgekehlt könnten auch, wie dies die Fig. 3 zeigt, eine Anzahl parallel zueinander gestellter Drähte 20 aus schwer schmelzbarem Metall von einem eingelagerten schraubenförmig verlaufenden Draht 21 gestützt werden.
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Der durchbrochene leitfähige Hohlkörper könnte auch, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer sehr dünnen, liehtdurchlässigen Folie 2. 8 aus genügend hitze beständigem Metall überzogen werden. Dies würde die Möglichkeit geben, auch Drahtnetze oder Gewebe mit verhältnismässig grossen Maschen verwenden zu können, ohne dass die Gefahr eines Durchtrittes der Entladungssäule durch die Hohlkörpermaschen besteht. Auch könnte durch Verwendung einer solchen Metallfolie die Farbe des ausgestrahlten Lichtes günstig beeinflusst weiden.
Wenn es erwünscht ist, an einzelnen Stellen des durchbrochenen Hohlkörpers besonders grosse Leuchtdichten zu erzielen, so wird der durchbrochene Hohlkörper stellenweise verengt, etwa wie in Fig. 5 dargestellt, durch Einbauen von durchlochten Platten 23im Innern des etwa netzförmigen Hohlkörpers 16.
Bei hoher Strombelastung und damit zusammenhängend hoher Stromdichte der Entladung wird der zweckmässig aus einem Wolframdrahtnetz bestehende Hohlkörper bis zur hohen Weissglut erhitzt. Dies gestattet bei Vorhandensein einer leuchtenden Quecksilbersäule neben einer starken Ultraviolettstrahlung des Quecksilbers auch noch eine sichtbare und ultrarote Strahlung des Wolframs und damit eine Gesamtstrahlung zu erhalten, die einen grossen therapeutischen Wert besitzt. Wenn es erwünscht ist, die unsichtbaren Strahlen auszunutzen, so muss natürlich in an sich bekannter Weise das Lampengefäss 1 aus Quarz, Uviolglas oder ähnlichem die unsichtbaren Strahlen durehlassenden Stoffe bestehen.
Die Elektroden können auch in anderer Weise mit den Zuführungen durchschlagsicher verbunden sein. Beispielsweise kann, wie in Fig. 6 dargestellt, über die Quetschstelle 4 des Fussrohres 3 eine aus Magnesiumoxyd oder anderem hochwertigen Isoliermaterial bestehende Hülse 24 geschoben werden,
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eingeschmolzene Stromzuführungsdraht 5 ist durch eine Bohrung 26 des Elektrodenkörpers 8 hindurchgeführt und auf der Oberseite des letzteren festgelegt. Der Stromzuführungsdraht 5 ist auf seiner ganzen
Länge zwischen Elektrodenkörper 8 und Fussrohrquetsehstelle 4 von einem zweckmässig aus Magnesium- oxyd bestehenden Röhrchen 27 eng umschlossen, das in einem vom Fussrohr vortretenden Glasrohransatz 28 geführt ist. Das den Elektrodenkörper einschliessende Quarzgefäss 10 ist auf einer Ringwulst 29 des Fussrohres 3 aufgesetzt.
Die in Fig. 7 dargestellte Lampe besteht ebenfalls aus einem durchsichtigen, mit Gasen, Dämpfen oder auch einem Gemisch von Gasen und Dämpfen gefüllten Lampengefäss 1, den beiden Fussrohren 3, den beiden ganz oder zum Teil aus Stoffen von hoher Elektronenemissionsfähigkeit bestehenden Elektrodenkörpern 8 und dem zur Führung der Gas-oder Dampfentladung dienenden, zweckmässig aus einem
Wolframdrahtnetz gebildeten Hohlkörper 16. Die Stromzuführungen 5 sind wiederum innerhalb von zwei konzentrischen Isolierröhren 24, 27 angeordnet, von denen die äusseren unter Vermittlung von
Isolierplatten 25 die festen Elektrodenkörper 8 tragen.
Der Führungsschlauch 16 für die Gas-oder
Dampfsäule wird in diesem Falle jedoch von zwei aus stromleitenden Stoffen, zweckmässig aus Metall bestehenden Gefässen 10'getragen, über deren einander zugekehrte Stutzen 12'die Enden des Führungs-
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bildet sich an jedem Elektrodenkörper 8 ein elektrisches Feld aus, was zur Wirkung hat, dass die Licht- säule auch an den Elektroden zusammengedrängt und somit noch sicherer in die Entladungsbahn bzw. in den Führungshohlkörper 16 hineingezwängt wird.
Derartige, vorzugsweise aus Metall bestehende Umschliessungsgefässe 10' sind zudem leichter und billiger herstellbar, unter Fortfall jeglicher Bruchgefahr durch Erhitzung oder elektrischen Durchschlag. Sofern vollwandige metallische Umschliessungsgefässe 10' Anwendung finden, wird auch noch der Vorteil erreicht, dass bsim Betriebe der Lampe nur der Führungshohlkörper 16 bzw. die in diesem geführte Lichtsäule sichtbar ist, denn die Elektroden 8 und die sich an ihnen ausbildenden Glimmschichten sind nunmehr durch die undurchsichtigen metallischen Um-
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brüekungswiderstand die zum Zünden der Röhre erforderliche Spannung erheblich niedriger als bei Verwendung von Umschliessungsgefässen aus nicht leitenden Stoffen sein kann.
Dies tritt besonders ein,
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angebracht sind, die vom Innern der Gefässe-M'in Richtung auf die festen Elektrodenkörper 8 vortreten. Die Anzahl dieser Stifte kann dabei eine beliebige sein. Bei dieser Ausgestaltung der Umschliessungsgefässe 10'gelingt es alsdann, Lampen mit Liehtsäulen von etwa 0'50 tu Länge an üblichen Netzspannungen von 110-220 Volt nicht nur zu betreiben, sondern auch ohne Stromstoss oder Transfor'mationsgeräte zu zünden.
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vereinigt sein und in Ringwulsten 29 der Fussrohre 3 eine Abstützung finden. Zweckmässig werden die weiteren Halsteile 11' der Umschliessungskörper mit Schlitzen 31 versehen und einfach durch Klemmwirkung auf den Fussrohren 3 gehalten.
Wenn der Führungsschlauch 16 eine genügende Steifigkeit besitzt, so kann jedoch sowohl von besonderen Verstrebungen 13 als auch von Schlitzen in den Halsteilen der Umsehliessungsgefässe abgesehen werden.
Die neue Lampe lässt sich auch zum Betriebe mit grossen Stromstärken einrichten, wie dies beispielsweise bei der Untersuchung des Leuchtens von Gasen bei hohen Stromdiehten sowie ferner auch bei
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Verwendung der Lampe als Leuchtfeuer notwendig ist. In diesem Falle wird der Strom, wie in der Fig. 8 dargestellt ist, in an sich bekannter Weise mittels. an das Lampengefäss angeschmolzener Kappen 32 zugeführt, an denen ständerförmige Träger 33 für die Elektroden 8 in beliebiger Weise, etwa wie dargestellt, durch Verschrauben festgelegt sind.
Eine auf dem Gewindeteil jedes ständerförmigen Trägers 33 aufgeschraubte Mutter 34 kann dabei zur Festlegung eines aus Quarz oder ähnlichen hochwertigen Isolationsmaterialien bestehenden Gefässes 35 dienen, auf dem der weite Halsteil 11'des wiederum aus stromleitenden Stoffen bestehenden Umschliessungsgefässes 10' für den zugehörigen Elektrodenkörper 8 aufgeschoben ist.
Die Lampe nach Fig. 9 besitzt gleichfalls ein mit Gasen, Dämpfen oder einem Gasdampfgemisch
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umschliessende Metallgefässe 10', die mittels ihrer Halsteile 11'auf die Fassrohre 3 aufgeschoben sind. Der die beiden Stutzen 12'der Umschliessungsgefässe 10'überbrückende, zweckmässig aus einem Wolframdrahtnetz hergestellte zylindrische Führungshohlkörper besteht in diesem Falle jedoch aus drei axial aneinandergestellten Stücken 16', 162, 163, die durch zwischengeschaltete Isolierringe 36 voneinander elektrisch getrennt, aber gleichzeitig auch durch diese zu einem zusammenhängenden Führungshohlkörper gestaltet sind.
Trotz grösserer gegenseitiger Entfernung der Elektrodenkörper 8 kann die Entladung bei dieser Lampe im durchbrochenen Führungshohlkörper keinen Stromweg finden bzw. an diesem ansetzen.
Bei der für grössere Stromstärken bestimmten Lampe nach Fig. 10 sind die Halsteile 11'der Umschliessungsgefässe 10'mit Schlitzen 31 versehen und auf aus Quarz oder ähnlichem Isolationsmaterial bestehenden Gefässen 35 aufgeschoben, die ihrerseits mittels auf die ständerförmigen Träger 33 der Elektroden 8 aufgeschraubten Muttern 34 an den zur Stromzuführung dienenden Endkappen 32 festgelegt sind. Der durchbrochene Führungshohlkörper besteht in diesem Falle aus vier axial aneinandergesetzten
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Glasgefässes 1 angepasst sind. Durch in diese trichterförmigen Erweiterungen 38 eingesetzte federnde Spreizring 39 werden die Erweiterungen 38 fest an die Innenwandung des Glasgefässes 1 angepresst und die mit diesen Erweiterungen versehenen Hohlkörperstücke gleichzeitig sicher und einfach in Stellung gehalten.
Die Luftspalte 37 verhindern in einfachster Weise das Übertreten der Entladung von einem Hohlkörperstück zum andern, während die an der Glasgefässinnenwand anliegenden trichterförmigen Erweiterungen 38 es nicht gestatten, dass sich die Entladung aussen um die Hohlkörperstücke herum entwickeln kann.
Bei der in Fig. 11 im Längsschnitt und in Fig. 12 im Querschnitt dargestellten Lampe sind wiederum
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befestigt sind. Zur Führung der Gas-oder Dampfentladung dient in diesem Falle ein aus schwer schmelzbarem Stoffe, etwa Wolfram oder auch Kohle, bestehender zylindrischer Hohlkörper 16, der mit einem sich über den grössten Teil seiner Länge erstreckenden schmalen Schlitz 40 versehen ist. Der Führungshohlkörper 16 ist zwischen zwei aus schwer schmelzbarem Metall, etwa Wolfram oder Molybdän, bestehenden Büchsen 41 axial eingesetzt. Zwischen der zylindrischen Aussenwandung dieser Büchsen und der Innenwandung des Glasgefässes 1 sind Federringe 42, und ferner noch Ringe 43 aus Isoliermaterial, etwa Porzellan, angeordnet.
Während die Federringe 42, dazu dienen, die Büchsen 41 und damit den Führung- hohlkörper 16 fest in Stellung zu halten, wird durch die Porzellanringe 43 die Entladung gehindert, aussen um den Führungshohlkörper 16 herumzugehen.
Der Führungshohlkörper kann natürlich auch in anderer Weise an der Innenwandung des Glasgefässes 1 festgelegt werden. Beispielsweise könnten die Metallbüchsen 41 auch durch Büchsen aus Isoliermaterial ersetzt werden, in welchem Falle dann die besonderen Ringe 43 entfallen könnten. Auch könnten im Glasgefäss Ausbuchtungen oder Nasen zur Abstützung der den Führungshohlkörper haltenden Büchsen oder Ringe treten. Der führungshohlkörper kann aber auch, wie in den andern - Ausführungs- formen gezeigt, an besonderen kleinen Gefässen 10 bzw. 10'befestigt werden, die die Elektroden 8 umschliessen.
Die Elektrodenkörper können beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise könnten auch in an sich bekannter Weise Glühelektroden oder aber auch solche Elektroden verwendet werden, die-beim Betrieb der Lampe leuchtende Gase abgeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungslampe mit Gas-oder Dampffüllung, bei der die Gas-oder Dampfentladung in einem im Innern des Lampengefässes angeordneten Hohlkörper geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper aus gut stromleitendem, schwer schmelzbarem Stoff, insbesondere aus schwer schmelzbarem Metall, besteht und Durchbrechungen aufweist.