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Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Entladungsröhre.
Man hat bereits versucht, die Entladung in einer elektrischen Entladungsröhre im Dampf von Amalgamen stattfinden zu lassen, und zu diesem Zweck z. B. häufig Kadmiumamalgam verwendet.
Der angestrebte Zweck bestand darin, in das durch die Entladungsröhre ausgesandte Licht die Spektrallinien des neben dem Quecksilberdampf vorhandenen Metalldampfes einzuführen. Eine in Kadmiumdampf stattfindende Entladung sendet z. B. ein intensives ultraviolettes Licht aus, so dass eine solche Entladungsröhre vorteilhaft zur Bestrahlung von Stoffen mit ultraviolettem Licht benutzt werden kann.
Nur diejenigen Amalgame, die einen grossen Prozentsatz Quecksilber enthalten, sind bei Zimmertemperatur flüssig. Wenn man Amalgame mit niedrigerem Quecksilbergehalt verwendet, was erwünscht sein kann, um die Entladung im wesentlichen in einem neben dem Queeksilberdampf vorhandenen Metalldampf erfolgen zu lassen, so ergeben sich oft grosse Schwierigkeiten. Nach der Unterbrechung der Entladung in einer Entladungsröhre, die z. B. eine oder mehrere aus solchen Amalgamen bestehende Elektroden enthält, gehen diese Amalgame, die während des Betriebs der Röhre infolge der Entladung erhitzt werden und dann flüssig sind, in den festen oder breiigen Zustand über. Bei dieser Erstarrung der Amalgame wird auf die Wände der Elektrodenkammern ein grosser Druck ausgeübt, durch den sehr häufig Bruch der Entladungsröhre herbeigeführt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für den Betrieb einer elektris hen Entladungsröhre, deren Entladung im Dampf eines Stoffes erfolgt, der bei Zimmertemperatur fest oder breiartig ist, und ferner auf eine Vorrichtung, die eine solche Entladungsröhre enthält und bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden.
Gemäss der Erfindung wird die Entladungsröhre bei oder kurz nach der Unterbrechung der Entladung in eine solche Stellung gebracht, dass die freie Oberfläche des den Dampf liefernden Stoffes grösser als in der Betriebsstellung der Entladungsröhre ist. Die bei der Erstarrung auftretenden Kräfte finden auf diese Weise eine grössere freie Oberfläche, auf die sie auswirken können, ohne dass Beschädigung der Wand der Entladungsröhre zu befürchten ist.
Vorzugsweise wird die Entladungsröhre bei oder kurz nach der Unterbrechung der Entladung in eine solche Stellung gebracht, dass jeder Schnitt senkrecht zur Achse der Entladungsröhre nur teilweise oder gar nicht durch den Stoff, in dessen Dampf die Entladung stattfindet, eingenommen wird.
Bei dieser Anordnung der Entladungsröhre ist die Gefahr eines Bruches der Rohrenwand praktisch ganz vermieden. Vorteilhaft kann die Röhre bei oder kurz nach der Unterbrechung der Entladung in eine derartige Stellung gebracht werden, dass der den Dampf liefernde Stoff die Poldrähte der Entladungsröhre miteinander verbindet. Diese Art der Erstarrung ermöglicht es nämlich, die Entladungsröhre auf einfache Weise wieder in Betrieb zu setzen.
Gemäss der Erfindung kann die Einrichtung, in der eine Röhre der beschriebenen Gattung angeordnet ist, derart eingerichtet sein, dass bei Unterbrechung des Entladungsstromes die Entladungsröhre selbsttätig in eine derartige Stellung gebracht wird, dass die freie Oberfläche des den Dampf liefernden Stoffes grösser als in der Betriebsstellung der Röhre ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen einer Entladungsröhre, die gemäss der Erfindung betrieben werden kann und einer Vorrichtung, in der eine solche Röhre angeordnet ist, beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 und 2 zeigen in Vorder-bzw. Seitenansicht die von der Entladungsröhre während des Betriebes eingenommene Stellung. Fig. 3 und 4 zeigen in Vorder-bzw. Seitenansicht die Stellung, in die diese Röhre bei der Unterbrechung des Entladungsstroms gebracht wird. Die Fig. 5 und 6 zeigen schematisch in Seiten-bzw. Vorderansicht eine Vorrichtung gemäss der Erfindung und in Fig. 7 ist ein Teil dieser Vorrichtung dargestellt.
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dem zwei Elektrodenkammern 2 verbunden sind. Diese Elektrodenkammern bestehen aus kurzen Röhren, die sich senkrecht zur Ebene des halbkreisförmigen Teiles 1 erstrecken. Die Wand der Entladungsröhre besteht aus Quarz oder aus einem anderen für ultraviolette Strahlen durchlässigen Stoff mit hohem
Schmelzpunkt. In die Enden der Elektrodenkammern 2 sind Poldrähte 3, die z.
B. aus Wolfram bestehen, eingeschmolzen. Diese Poldrähte reichen bis in den halbkreisförmigen Teil 1 der Entladungsröhre. Die
Elektrodenkammern sind mit einem Stoff 4 gefüllt, der bei Zimmertemperatur fest oder breiig ist, aber bei'höherer Temperatur flüssig wird. Dieser Stoff kann z. B. aus Kadmiumamalgam bestehen, dessen
Kadmiumgehalt z. B. 25% beträgt. Es kommen aber auch andere Stoffe, z. B. Natrium-, Blei-, Wismut- amalgam, Woodmetall in Betracht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Betriebsstellung der Entladungsröhre. Die Entladung erfolgt dann zwischen den in den Elektrodenkammern 2 vorhandenen Kadmiumamalgammengen. Da diese Ent- ladung ein starkes ultraviolettes Licht aussendet, lässt sich die dargestellte Entladungsröhre vorteilhaft zur Bestrahlung von Stoffen mit ultraviolettem Licht, z. B. zur Herstellung des Vitamins D verwenden.
Beim Unterbrechen des durch die Röhre hindurchfliessenden Entladungsstromes, was z. B. durch
Unterbrechung des äusseren Stromkreises erfolgen kann, wird die Entladungsröhre um die Achse 5-5 gedreht, so dass der halbkreisförmige Teil der Entladungsröhre in eine waagrechte Ebene zu liegen kommt.
Das flüssige Kadmiumamalgam wird sich dabei durch die ganze Röhre verteilen, wie aus den Fig. 3 und 4, welche die Stellung der Entladungsröhre nach der Unterbrechung des Entladungsstromes zeigen, ersicht- lich ist. Die freie Oberfläche des Kadmiumamalgams, d. h. die Oberfläche des Amalgams, die nicht mit der Röhrenwand in Berührung ist, ist bedeutend grösser als in der Betriebsstellung der Entladungsröhre.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist das Kadmiumamalgam derart in der Entladungsröhre ver- teilt, dass kein einziger Schnitt senkrecht zur Achse der Röhre ganz vom Amalgam eingenommen wird.
Bei der Erstarrung kann sich das Amalgam darum auch frei nach oben ausdehnen, so dass kein uner- wünschter Druck auf die Wand der Entladungsröhre ausgeübt wird.
Das Umkippen der Entladungsröhre braucht nicht immer gleichzeitig mit der Unterbrechung des Entladungsstromes zu erfolgen. Es ist auch möglich, dieses Umkippen kurz nach der Unterbrechung des Entladungsstromes stattfinden zu lassen. Es soll aber dafür Sorge getragen werden, dass die Entladungsröhre gekippt wird, bevor das Amalgam soweit erstarrt ist, dass es sich nicht weiter in der Röhre verteilen kann.
Wenn die Entladungsröhre wieder in Betrieb gesetzt werden muss, so kann das erstarrte Amalgam durch eine äussere Wärmequelle, z. B. durch eine Flamme, erhitzt werden. Wenn dabei an die Elektroden eine Spannung angelegt und die Entladungsröhre in die Betriebsstellung gebracht wird, so wird beim
Flüssigwerden des Amalgams an der Stelle, an der die Amalgamschicht in zwei Richtungen auseinander- fliesst, ein Bogen gebildet werden. Die Erhitzung des Amalgams kann auch mittels eines Heizelementes erfolgen, das als Vorschaltwiderstand der Entladungsröhre dienen kann.
Die Fig. 5,6 und 7 zeigen schematisch eine Vorrichtung mit einer in den Fig. 1-4 dargestellten
Entladungsröhre. Diese Vorrichtung ist derart eingerichtet, dass die Entladungsröhre bei der Unter- brechung des Entladungsstromes selbsttätig in die zur Erstarrung des Amalgams erforderliche Stellung gebracht wird. Die Elektrodenkammern der Entladungsröhre sind in Ringen 6 befestigt, die mit Spindeln 7 versehen sind. Diese Spindeln ruhen in Achsellagern 8, so dass die Entladungsröhre drehbar angeordnet ist. Auf der rechten Spindel 7 ist ein aus magnetisierbarem Stoff bestehender Anker 9 befestigt, der in Fig. 7 in Seitenansicht dargestellt ist. Dieser Anker 9 ist zwischen zwei durch ein Joch 11 verbundenen
Polschuhen 10 angeordnet. Dieses Joch ist von einer Wicklung 12 umgeben und die Magnetwicklung ist mit der Entladungsstrecke in Reihe geschaltet.
Solange der Entladungsstrom durch diese Wicklung fliesst, wird der Anker 9 in der senkrechten Stellung und infolgedessen die Entladungsröhre in der ge- wünschen Betriebsstellung gehalten. Sobald aber der Entladungsstrom unterbrochen wird, wird die
Entladungsröhre durch ihr Gewicht umkippen, wobei durch in der Zeichnung nicht dargestellte Stützen verhindert wird, dass die Röhre weiter als bis in die waagrechte Lage umkippt.
Die Vorrichtung kann auch derart eingerichtet werden, dass die Inbetriebsetzung der Entladung- röhre vollkommen selbsttätig erfolgt.
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