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Elektrische Leuchtröhre mit einer oder mehreren hülsenförmigen Elektroden.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der im Hauptpatent Nr. 115415 beschriebenen elektrischen Leuchtröhre mit einer oder mehreren, aus üblichen Metallen des Handels gefertigten hülsenformigen Blechelektroden, die nach der Entladungsbahn hin geschlossen, auf der Aussenseite mit elektronenemittierenden Stoffen bedeckt und mit dem eingeschmolzenen Heizdraht stromleitend verbunden sind. Die Erfindung bezweckt, die Lebensdauer der Elektroden und damit der Leuchtröhre zu verlängern und gleichzeitig auch durch bessere Erhitzung der elektronenemittierenden Glühelektroden eine Ökonomiesteigerung zu erzielen.
Bei der im Hauptpatent beschriebenen Leuchtröhre kommt es nämlich manchmal vor, dass die elektronenemittierende Schicht der als Kathode wirkenden glühenden Metallhülse durch heftigen Aufprall der von der Anode ausgehenden Ionen vorzeitig zerstört wird, u. zw. vornehmlich dann, wenn die Metallhülse durch ungleichmässige Erwärmung Stellen aufweist, an denen sich der lonenaufprall konzentriert. Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäss von einer Metallhülse Gebrauch gemacht, die zwar ebenfalls nach der Entladungsbahn hin geschlossen und mit dem eingelagerten Heizdraht stromleitend verbunden. jedoch am hinteren Ende offen und statt auf der Aussenseite nunmehr auf der Innenseite mit dem elektronenemittierenden Belag versehen ist.
Zweckmässig ist die Metallhülse hiebei nach hinten trichterförmig erweitert, obwohl sie gegebenenfalls auch zylindrisch oder prismatisch gestaltet sein könnte. Bei dieser Ausbildung der Metallhülse muss die Entladung über die Aussenwandung derselben hinwegstreichen, um am hinteren Hülsenende ins Innere der Metallhülse umzubiegen und an dem elektronenemittierenden Innenbelag anzusetzen. Die von der Anode kommenden Ionen prallen dabei bereits zum Teil auf der glatten Aussenwand der zweckmässig trichterförmigen Metallhülse auf, so dass der elektronenemittierende Innenbelag der Hülse einem weniger heftigen lonenaufprall ausgesetzt ist.
Da die innen an der trichterförmigen Hülse ansetzende Entladung nunmehr gezwungen ist, über die gesamte Aussenfläche der trichterförmigen Metallhülse hinwegzustreichen, so wird diese gleichmässiger und auch gleichzeitig stärker durch die Entladung erhitzt, was für die Ökonomie der Röhre vorteilhaft ist. Die stärkere Erhitzung der hülsenförmigen Elektroden durch die Entladung selbst gestattet es auch, gegebenenfalls nach bewirkter Zündung der Röhre, an Heizstrom zu sparen, sofern dieser nicht nach erfolgter Zündung, wie an sich bekannt, ganz abgeschaltet wird.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Leuchtröhre in Fig. 1 in Ansicht dargestellt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen in grösserem Massstabe zwei Ausführungsformen der neuen Elektrodenbauart.
Die in Fig. 1 dargestellte Leuchtröhre besitzt ein mit beliebigen Gasen, Gasgemischen oder auch Gasdampfgemischen gefülltes Glasgefäss-Z, das am einen Ende zwei rechtwinkelig
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abgebogene Einsätze. 18'zur Unterbringung Ton zwei plattenförmigen Anoden dz 5ll aufweist. Letztere werden von in Fussrohren 2 eingeschmolzenen Stromzuführungen 4 getragen. Am andern Leuchtrohrende ist eine als Glühkathode wirkende Metallblechhülse 71 eingebaut, die von zwei durch das Fussrohr 3 hindurchgeführten Stromzuführungen H, 12 getragen wird.
Die Metallhülse 71 ist nach hinten trichterförmig erweitert und auf der Innenseite mit einem elektronenemittierenden Belag versehen, der zweckmässig aus Erdalkalimetallen oder Verbindungen derselben besteht. Im Inneren der trichterförmigen Metallhülse 71 ist ein auf einer Isolierhülse 65 aufgewickelter Heizdraht 8 untergebracht, dessen vorderes Ende mit dem die Hülse nach der Entladungsbahn hin abschliessenden Deckel 91 verbunden ist. Das rückwärtige Ende des Heizdrahtes 8 ist an einen in der Isolierhülse 65 eingebetteten Kerndraht 66 an-
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befestigt. In das hintere Hülsenende ist eine Bodenwand 67 eingesetzt, die eine zentrale Durchtrittsöffnung 68 aufweist, damit die Entladung ins Innere der trichterförmigen Metallhülse eintreten kann, nachdem sie vorher über die ganze Länge der trichterförmigen Hülse hinweggegangen ist.
Durch die Abschlusswand 67 wird eine Wärmestauung erreicht und auch verhindert, dass etwa losgerissene Teilchen des elektronenemittierenden Innenbelages in das Rohrinnere gelangen. Die Abschlusswand 67 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, sie kann gegebenenfalls, wie in Fig. 3 gezeigt, auch fortfallen. Am Deckel 91 der trichterförmigen Hülse 71 kann ferner, wie in Fig. 3 gezeigt, eine zweite trichterförmige Hülse 69 angebracht werden, welche die eigentliche Entladungshülse 71 mit geringem Abstand umschliesst, so dass letztere alsdann doppelwandig ist. Auch die doppelwandige Gestaltung der Metallhülse vermindert Wärmeabstrahlungsverluste.
Diese Ausführung ist zudem besonders dann vorteilhaft, wenn auch während des Leuchtröhrenbetriebes die zusätzliche Heizung durch den Heizdraht aufrechterhalten werden soll.
Die Leuchtröhre kann natürlich auch an beiden Enden mit je einer glühenden, trichterförmigen Hülsenelektrode versehen werden. Die trichterförmigen Elektroden können, wie im Patent Nr. 115415 beschrieben, auch aus einem gesinterten Gemisch von hochschmelzenden Metallen und nichtmetallischen, insbesondere oxydischen Stoffen von hohem Emissionsvermögen bestehen.
Auch die neue Leuchtröhre kann wegen der sehr stabilen und äusserst hitzebeständigen Elektroden mit ungewöhnlich grossen Stromstärken und, sofern normale Rohrdurchmesser gewählt werden, auch mit sehr hohen Stromdichten betrieben werden, was von besonderem Vorteil ist, wenn die Röhre ausser einem leicht ionisierbaren Grundgas noch einen zu verdampfenden Bodenkörper besitzt. Die Leuchtröhre lässt sich auch mit Vorteil bei andern, mit hohen Stromstärken zu betreibenden Entladungsgefässen, wie beispielsweise hochamperigen Edelgasgleichrichter, verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Leuchtröhre mit einer oder mehreren hülsenförmigen Elektroden. in deren Inneren ein Heizdraht untergebracht ist, nach Patent Nr. 115415, dadurch gekennzeichnet. dass die nach der Entladungsbahn der Röhre hin geschlossene, mit dem eingelagerten Heizdraht stromleitend verbundene Metallhülse () am hinteren Ende offen und auf der Innenseite mit einem elektronenemittierenden Belag versehen ist.
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Electric tube with one or more sleeve-shaped electrodes.
The invention relates to a further embodiment of the electric fluorescent tube described in main patent no. 115415 with one or more tubular sheet metal electrodes made of common metals, which are closed towards the discharge path, covered on the outside with electron-emitting substances and connected to the melted heating wire in an electrically conductive manner are. The aim of the invention is to extend the life of the electrodes and thus of the fluorescent tube and at the same time to achieve an increase in economy through better heating of the electron-emitting glow electrodes.
In the case of the fluorescent tube described in the main patent, it sometimes happens that the electron-emitting layer of the glowing metal sleeve acting as the cathode is prematurely destroyed by the violent impact of the ions emanating from the anode, and the like. primarily when the metal sleeve has points where the ion impact is concentrated due to uneven heating. In order to avoid this, use is made according to the invention of a metal sleeve, which is also closed towards the discharge path and connected to the embedded heating wire in an electrically conductive manner. however, it is open at the rear end and is now provided with the electron-emitting coating on the inside instead of on the outside.
The metal sleeve is expediently expanded in the shape of a funnel towards the rear, although it could optionally also be designed cylindrical or prismatic. With this design of the metal sleeve, the discharge must sweep away over the outer wall of the same in order to bend over the rear end of the sleeve into the interior of the metal sleeve and to attach to the electron-emitting inner coating. Some of the ions coming from the anode already collide with the smooth outer wall of the suitably funnel-shaped metal sleeve, so that the electron-emitting inner coating of the sleeve is exposed to a less violent ion impact.
Since the discharge on the inside of the funnel-shaped sleeve is now forced to sweep over the entire outer surface of the funnel-shaped metal sleeve, it is heated more evenly and at the same time more strongly by the discharge, which is advantageous for the economy of the tube. The increased heating of the sleeve-shaped electrodes by the discharge itself also makes it possible, if necessary after the tube has been ignited, to save heating current, provided it is not completely switched off after ignition, as is known per se.
In the drawing, an embodiment of the new fluorescent tube is shown in Fig. 1 in view.
2 and 3 show, on a larger scale, two embodiments of the new type of electrode.
The fluorescent tube shown in Fig. 1 has a glass vessel-Z filled with any gases, gas mixtures or gas-vapor mixtures, at one end two at right angles
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bent inserts. 18 'has two plate-shaped anodes dz 5ll for accommodating clay. The latter are carried by power supply lines 4 melted into base tubes 2. At the other end of the light tube, a sheet metal sleeve 71 acting as a hot cathode is installed, which is carried by two power supply lines H, 12 passed through the base tube 3.
The metal sleeve 71 is widened in the shape of a funnel towards the rear and is provided on the inside with an electron-emitting coating, which advantageously consists of alkaline earth metals or compounds thereof. Inside the funnel-shaped metal sleeve 71 there is accommodated a heating wire 8 wound on an insulating sleeve 65, the front end of which is connected to the cover 91 which closes the sleeve towards the discharge path. The rear end of the heating wire 8 is attached to a core wire 66 embedded in the insulating sleeve 65.
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attached. In the rear end of the sleeve, a bottom wall 67 is inserted, which has a central through-opening 68 so that the discharge can enter the interior of the funnel-shaped metal sleeve after it has previously passed over the entire length of the funnel-shaped sleeve.
The end wall 67 achieves a build-up of heat and also prevents any loose particles of the electron-emitting inner coating from getting into the interior of the pipe. However, the end wall 67 is not absolutely necessary; it can optionally also be omitted, as shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, a second funnel-shaped sleeve 69 can be attached to the cover 91 of the funnel-shaped sleeve 71, which surrounds the actual discharge sleeve 71 at a small distance so that the latter is then double-walled. The double-walled design of the metal sleeve also reduces heat radiation losses.
This design is also particularly advantageous when the additional heating is to be maintained by the heating wire during the fluorescent tube operation.
The fluorescent tube can of course also be provided with a glowing, funnel-shaped sleeve electrode at both ends. As described in Patent No. 115415, the funnel-shaped electrodes can also consist of a sintered mixture of refractory metals and non-metallic, in particular oxidic substances with high emissivity.
The new fluorescent tube can also be operated with very high current densities because of the very stable and extremely heat-resistant electrodes with unusually large currents and, provided normal tube diameters are selected, which is of particular advantage if the tube also has an easily ionizable base gas possesses evaporating sediment. The fluorescent tube can also be used with advantage in other discharge vessels that need to be operated with high currents, such as high-ampere noble gas rectifiers.
PATENT CLAIMS:
1. Electric fluorescent tube with one or more tubular electrodes. inside which a heating wire is housed, according to patent no. 115415, characterized. that the metal sleeve (), which is closed towards the discharge path of the tube and is electrically connected to the embedded heating wire, is open at the rear end and provided with an electron-emitting coating on the inside.