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Elektrische Entladungsröhre, bei der die Entladung in einer einen Dampf enthaltenden Atmosphäre stattfindet.
Es sind bereits elektrische Entladungsröhren in verschiedenen Ausführungen bekannt bei denen die Entladung in einer Dampfatmosphäre erfolgt. Allgemein bekannt sind derzeit z. B. die sogenannten Quecksilberdampfröhren, d. h. Entladungsröhren, in denen eine Entladung in Quecksilberdampf herbeigeführt werden kann, wodurch in den Röhren ultraviolette Strahlen erzeugt werden, die durch die aus Quarz oder einem ähnlichen für ultraviolettes Licht durchlässigen Stoff bestehende Wand der Röhren hindurch nach aussen treten und zu verschiedenen Zwecken benutzt werden können.
Beim Betrieb derartiger Entladungsröhren macht sich häufig der Übelstand geltend, dass der Dampf, in dem die Entladung erfolgt, den Teil der Röhrenwand angreift, der für den Durchtritt der erzeugten Strahlen bestimmt ist. Wird auch dieser Wandteil vom Dampf nicht angegriffen, so macht sich doch oft, insbesondere bei Verwendung des Dampfes eines schwer zu verflüchtigenden Stoffes, der Nachteil geltend, dass dieser Dampf sich auf dem genannten Wandteil kondensiert. Das eine sowie das andere hat zur Folge, dass die Durchlässigkeit des betreffenden Wandteiles für die auszusendenden Strahlen erheblich abnimmt, wodurch der Wirkungsgrad der Röhre bedeutend herabgesetzt wird.
Die Erfindung, die sich auf eine elektrische Entladungsröhre bezieht, bei der die Entladung in einer einen Dampf enthaltenden Atmosphäre stattfindet, bezweckt die Beseitigung dieser Ubelstände.
In einer elektrischen Entladungsröhre gemäss der Erfindung ist zu diesem Zweck über der Entladungsbahn ein als Schornstein wirkender Teil angeordnet. Während des Betriebes der Entladungsröhre wird der in die Entladungsbahn gelangende Dampf von dem als Schornstein wirkenden Teil abgeleitet, so dass der Teil der Entladungsröhrenwand, der die Entladungsbahn umgibt und durch den die erzeugten Strahlen nach aussen treten müssen, der Einwirkung des Dampfes nicht ausgesetzt ist.
Es können dem als Schornstein wirkenden Teil derartige Abmessungen gegeben werden, dass sich der Dampf auf der Wand dieses Teiles absetzt oder sich mit ihr verbindet. Es ist auch möglich, den Dampf mit Hilfe des als Schornstein wirkenden Teiles zu einem Teil der Entladungsröhre zu führen, wo sich der Dampf auf einem nicht für den Durchtritt der Strahlen bestimmten Teil der Wand absetzen oder diesen Teil angreifen kann. Die Entladungsbahn kann sich ganz ausserhalb des als Schornstein wirkenden Teiles befinden ; es ist jedoch vorteilhaft, die Entladungsbahn wenigstens teilweise innerhalb dieses Teiles anzuordnen.
Es ist vorteilhaft, einen Teil der Wand des als Schornstein wirkenden Teiles mit Öffnungen zu versehen und ihn z. B. aus Drahtgewebe herzustellen. Wenn der Dampf durch diese Öffnungen strömt. kondensiert ein grosser Teil desselben.
Wünscht man die Entladung in einem Dampf eines schwer zu verflüchtigenden Stoffes erfolgen zu lassen. so ist es vorteilhaft, diesen Stoff dadurch in die Entladungsbahn zu bringen, dass die Röhre mit einer oder mehreren aus Hohlkörpern bestehenden Anoden versehen wird, die auf der der Kathode zugekehrten Seite eine Öffnung aufweisen. Es kann in diesem Falle
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in diesen hohlen Anoden der zu verdampfende Stoff angebracht werden, der infolge der zwischen der Kathode und den hohlen Anoden stattfindenden Entladung verdampft wird. Diese Hohlanoden werden zweckmässig innerhalb des als Schornstein wirkenden Teiles angeordnet.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Entladungsröhre gemäss der Erfindung beispielsweise dargestellt ist. Fig. 1 stellt die Entladungsröhre im Längsschnitt dar und Fig. 2 ist eine Einzeldarstellung einer Anode der Röhre.
Die in Fig. 1 dargestellte Entladungsröhre dient zum Erzeugen von ultravioletten Strahlen, die durch den aus Quarz oder einem andern für ultraviolette Strahlen durchlässigen Stoff bestehenden Teil 1 der Röhrenwand nach aussen treten können. Der Wandteil 1 ist mittels einiger Übergangsringe 2 an den aus gewöhnlichem Glas bestehenden Wandteil 3 angeschmolzen.
Die Ubergangsringe 2 sind auf bekannte Weise aus verschiedenen Stoffen mit untereinander verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt.
Die Röhre enthält eine Glühkathode 4, z. B. eine Wehneltkathode und zwei Anoden 5 und 6, die mit Hilfe von Stützdrähten 7, die erforderlichenfalls mit isolierendem Stoff überzogen sind, auf der Quetschstelle 8 angeordnet sind. Die beiden Anoden bestehen aus halbzylinderförmigen Körpern. Wie in Fig. 2 näher dargestellt ist, besteht die Anode 6 aus einem eisernen Hohlkörper, der unten offen ist. In dieser hohlen Anode befindet sich ein Magnesium- stäbehen 9, das unter dem Einfluss einer zwischen der Glühkathode 4 und der Anode 6 erfolgenden Entladung verdampfen kann, so dass die Entladung in Magnesiumdampf stattfindet.
Es ist selbstverständlich, dass auch die Anode 5 aus einem Hohlkörper bestehen kann. Bei der in der Figur dargestellten Röhre besteht die Anode 5 jedoch aus einem massiven Eisenkörper, so dass beim Betrieb der Entladungsröhre mit einem zweiphasigen Wechselstrom das Magnesium nur während der Hälfte jeder Periode unmittelbar durch die Entladung erhitzt wird.
Die Anoden sind von einer z. B. aus Quarz hergestellten, isolierenden Kappe 10 umgeben, die ausserhalb des unteren Randes der Anoden hervorragt und mit einer Zwischenwand versehen ist, welche die beiden Anoden voneinander trennt.
In der Entladungsröhre befindet sich ein z. B. aus gewöhnlichem Glas bestehender zylindrischer Teil 11, der am unteren Ende offen ist und am oberen Ende mit einem drahtnetzartigen Ring 12 verbunden ist, der seinerseits von einer am Fuss 13 vorgesehenen Rippe 14 getragen wird. Die Anoden 5 und 6 befinden sich innerhalb des Zylinders 11, während die Kathode 4 am Ende dieses Zylinders angeordnet ist.
Die Entladungsröhre enthält ausser Magnesiumdampf noch ein Gas, zweckmässig ein Edelgas, wie Argon, z. B. unter einem Druck von 150 mm. Während des Betriebes der Röhre steigt die durch die Bogenentladung erhitzte Gas-und Dampfatmosphäre durch den als Schornstein wirkenden Zylinder 11 empor. Der mitgerissene Dampf kommt dabei mit der Wand des Zylinders 11 in Berührung, wodurch sich ein grosser Teil dieses Dampfes auf dem Zylinder 11 absetzt oder sich mit dem Stoff verbindet. aus dem dieser Zylinder besteht. Nach einiger Zeit ist die Wand des Zylinders 11 ganz schwarz geworden. Die hohe Temperatur, welche die Wand beim Betrieb erhält, fördert die Verbindung des Magnesiums mit der Wand des Zylinders 11.
Der Kontakt zwischen dem emporsteigenden Strom und der Wand des Zylinders 11 kann noch dadurch verbessert werden, dass in der Achse dieses Zylinders ein oder mehrere Schirme angeordnet werden, die sich bis nahe an die Wand des Zylinders erstrecken.
Die mit Dampf beladene Gasatmosphäre tritt dann durch die Öffnungen des Ringes 12 aus dem Zylinder 11 heraus, wobei sich auch auf diesem Teil 12 ein Teil des Dampfes absetzen kann. Der Gasstrom gelangt sodann in den oberen Teil der Entladungsröhre und kehrt durch den zylindrischen Raum zwischen dem Zylinder 11 und der Entladungsröhrenwand in den unteren Teil der Entladungsröhre zurück. Es setzt sich gegebenenfalls im oberen Teil der Entladungsröhre auch noch ein Teil des Magnesiumdampfes ab. Der Teil 1 der Röhrenwand, durch den die durch die Magnesiumdampfentladung erzeugten ultravioletten Strahlen nach aussen treten müssen, bleibt praktisch ganz frei von niedergeschlagenem Magnesium, so dass die Durchlässigkeit dieses Wandteils für die erzeugten Strahlen nicht ungünstig beinflusst wird.
Die dargestellte Entladungsröhre kann so lange betrieben werden, bis die in der Anode 6 befindliche Magnesiummenge ganz verbraucht ist. Diese Anode wird deswegen so gross gemacht. damit die Magnesiummenge dazu ausreicht, die Röhre während einer geraumen Zeit benutzen zu können. Diese Menge wird zweckmässig ungefähr so gross gewählt, dass sie dazu ausreicht, die Röhre entsprechend der Lebensdauer der andern Teile, z. B. der Glühkathode der Röhre, betreiben zu können.
Der als Schornstein wirkende Teil braucht nicht immer als Zylinder ausgestaltet zu sein.
Er kann z. B. auch kegelförmig ausgebildet sein und in einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, das untere Ende dieses Teiles zu erweitern. In der dargestellten Entladungsröhre befindet sich die Entladungsbahn innerhalb des Zylinders 11. Es kann jedoch diese Bahn auch ganz oder (eilweise ausserhalb dieses Zylinders liegen.
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Die Entladungsröhre eignet sich nicht nur zur Herstellung einer magnesiumdampfentladung, sondern sie kann auch zum Erzeugen einer Entladung in dem Dampf eines andern Stoffes benutzt werden, insbesondere jener Stoffe, die schwer zu verflüchtigen sind. und die Wand der Entladungsröhre in nachteiliger Weise angreifen wurden. Lässt man die Entladung z. B. in Natriumdampf erfolgen, so erhält man eine sehr starke Quelle zum Aussenden von sichtbarem Licht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre, bei der die Entladung in einer einen Dampf enthaltenden Atmosphäre stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Entladungsröhre über der Entladungsbahn ein als Schornstein wirkender Teil befindet.
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