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Elektrische Lampe zur Aussendung ultravioletten Lichtes.
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Abstand umgibt, dass sich die Strahlungserscheinungen auch ausserhalb des Elektrodensystembereiches frei entfalten können.
Eine weitere bedeutende Verbesserung bei elektrischen Entladungslampen für ultraviolette Strahlen wird ferner erzielt, wenn man die Lampe mit einem Edelgas oder einer Mischung von Edelgasen füllt. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Füllungen gezeigt, welche vorwiegend Neon (z. B. 55-99% Neon und etwa 45-1% Helium) enthalten. Bei solchen Lampen kann der Gehalt an Quecksilberdampf im Betrieb bedeutend verringert werden, ohne dass der wirksamen Ausstrahlung von ultraviolettem Lichte Abbruch getan wird. Diese Herabsetzung der Menge des Quecksilberdampfes kann so bedeutend sein, dass man füglich von einem Quecksilberdampfzusatz zur Edelgasfüllung sprechen kann.
Diese Lampen mit Edelgasfiillung und Queeksilberdampfzusatz im Betrieb zeigen nun eine eigentümliche und charakteristische Erscheinung, welche bei der Verwendung der Lampen eine ganze Reihe weiterer Vorteile mit sich bringt. Es zeigt sich nämlich, wenn die Bauart der Lampe den oben
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massen beschreiben lässt : Jede Gliihelektrode wird von einem intensiven Licht (Kernlicht) umhüllt oder liegt an der Grenze eines solchen Kernlichtes, und dieses Fernlicht wird wieder von einer schwächer leuchtenden Aussenzone umhüllt, welche in intensiver Weise ultraviolettes Licht ausstrahlt.
Es entstehen also in der Lampe ein oder mehrere, im sichtbaren Teile des Spektrums intensiv leuchtende Bezirke (Kerne) - die auch zu einem einzigen Kern verschmelzen können-, und dieser Kern bzw. diese Kerne sind aussen von einer, vornehmlich ultraviolettes Licht ausstrahlenden Hülle oder Schale umgeben.
Der sichtbare Teil der Strahlung verdankt seine Entstehung vorwiegend der Edelgasfiillung der Lampe. Die eben beschriebene Strahlungserscheinung lässt sich je nach der Wahl der Anregungsbedingungen
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blauen Hülle umgeben ist oder an seinem äusseren Rand bläulieh sehimmert. In beiden Grenzfällen jedoch, und selbstverständlich auch in den zahlreichen zwischenliegenden Fällen, wird der sichtbares Licht aussendende Bezirk von einer Hülle umschlossen, die ultraviolettes Licht aussendet. In vielen Fällen werden auch jene Gebiete, die vornehmlich im sichtbaren Spektrum emittieren, ultraviolette Strahlen aussenden.
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geht wohl klar hervor, dass dadurch ein bedeutender Fortschritt im Sinne der meisten eingangs erwähnten Forderungen, die an ultraviolette Lampen zu stellen sind, erzielt wird.
Es ist nämlich bei dieser Lampe zum erstenmal gelungen, eine Quelle sichtbaren Lichtes mit einer äusserst wirksamen Quelle ultravioletten Lichtes derart zu vereinigen, dass letztere erstere umschliesst, also in ihrem Innern birgt, so dass also die Ausstrahlung des ultravioletten Lichtes nicht beeinträchtigt wird und dennoch sichtbares und unsichtbares Licht im Wesen vom gleichen Ort seinen Ausgang nimmt.
Das ultraviolette Licht wird also, ohne Beeinträchtigung seiner wirksamen Erzeugung und Aussendung, gemischt mit roten, und orangerotem Licht. an seinen Bestimmungsort gelangen, und dadurch wird eine Strahlung erzielt.
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Ideal des grossflächigen Strahlers, da die hauptsächlichste Erzeugung des ultravioletten Lichtes in einer Art Kugelschale, jedenfalls aber in einer grossflächigen Hülle, vor sieh geht. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit einer leichten Regulierung der Strahlenerzeugung durch Variieren der Betriebsspannung' bzw.
Stromstärke ; ein Verändern der letzteren verändert nämlich in den meisten Fällen die Grösse jener Hülle oder Aussenzone, welche die hauptsäelhlichste Quelle des ultravioletten Lichtes bildet. Unter Umständen kann durch Verändern der Betriebsspannung bzw. Stromstärke und der von ihr abhängigen
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die Lampe wird dann ein helles, aber nur im sichtbaren Teil des Spektrums liegendes Licht aussenden, so dass also in manchen Fällen dieselbe Lampe nach Wunsch für Beleuchtungs- oder Bestrahlungszwecke verwendet werden kann. Schliesslich sei noch der Vorteil erwähnt, dass die erfindungsgemässen Lampen.
insbesondere jene mit Edelgasfüllung und Quecksilberdampfzusatz, eine im Verhältnis zur Grösse der Lampe und zur Grösse der erforderlichen Spannung und der zugeführten Energie hohe Ausbeute an ultravioletten Strahlen besitzen.
Durch die Erfindung wird auch für Lampen eines bestimmten, im voraus festgelegten Elektroden-
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man nämlich die Entfernung der Wandung von der Glühelektrode oder den Glühelektroden, bei sonst unveränderten Verhältnissen, so wird schliesslich eine weitere Vergrösserung der Entfernung keine wesentliche Herabsetzung der zum Betrieb erforderlichen Mindestspannung mehr gestatten. Eine weitere
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es möglich, nicht nur unter Betriebsspannungsen von 100 Volt, sondern sogar unter Betriebsspannungen von 30 Volt, ja von 20 Volt zu gelangen.
Die Dimensionen der Lampen werden mit abnehmender Spannung immer kleiner gewählt werden können. und es ist ohne weiteres möglich, erfindungsgemässe ultraviolette
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punkt des Kolbens in einem verhältnismässig geringen Abstand voneinander angeordnet und als Glühelektroden ausgebildet. Durch die Anordnung der Glül@elektrode oder der Glühelektroden im mittleren Raum eines kugel- oder birnenfärmigen Lampenkolbens wird den früher angeführten Bedingungen für die Bauweise einer erfindungsgemässen Lampe von selbst genügt. Die Elektroden b können z.
B. aus Nickelröhrchen von etwa 23 mm Durchmesser und 25-30 mm Länge, die aussen mit einem Elektronen emittierenden Belag versehen sind, bestehen; diese Nickelröhrchen werden von einem Wolframdraht durchsetzt, der durch einen elektrischen Strom zum Glühen gebracht wird und hiedurch die Elektroden auf die gewünschte Emissionstemperatur erwärmt. Für Wechselstrombetrieb können beide Elektroden als Glühelektroden in der eben beschriebenen Weise ausgebildet sein: für Gleischtrombetrieb genügt es, die Kathode so auszubilden. Der Elektrodenabstand kann beispielsweise 5-10 mm und der Durchmesser des Kolbens a 60-70 mm betragen. Der Heizdraht der Glühelektrode ist mit der ändern Elektrode oder deren Heizdraht leitend in Serie verbunden.
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bis 15 mm Quecksilbersäule.
In dem Kolben a wird ferner in irgendeiner Weise eine geringe Menge Quecksilber, gegebenenfalls in Form einer Quecksilberverbndung. eingelagert, so dass beim Inbetriebsetzen der Lampe Quecksilber verdampft und der Dampf sich der Edelgasfüllung beimischt. Im Innnern der Lampe herrscht beim Betrieb eine durchschnittliche Temperatur von ungefähr 100-300 C und dieser Temperatur entsprechend ergibt sich der Druck des entstehenden Quecksilberdampfes. Bei einer
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Entladungsstromstärke liegt je nach der Grosse der Elektroden bei einigen Zehnteln Ampere oder bei einigen Ampere.
Wird nun eine solche Lampe in Betrieb gesetzt, so bilden sich um die Glühelektroden herum
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erscheinungen können, wie bereits erwähnt, durch Veränderung der Betriebsverhältnisse variiert werden. Der Raum zwischen dem Fernlicht und der Kolbenwandung a, welcher gewöhnlich auch in blauer Farbe leuchtet, sendet die vom Quecksilberdampf stammende ultraviolette Strahlung aus ; das Gebiet dieser
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das rote oder orangerote Kernlicht umglibt. Je höher der Druck der Edelgasfüllung ist, desto ldeiner ist der Bereich des die Elektroden unmittelbar umgebenden Kernliehtes und einen desto grösseren Raum nimmt im allgemeinen die ultraviolettes Licht aussendende Aussenzone ein.
Umgekehrt wird die #blaue"
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Vorhandensein der ultraviolettes Licht aussendenden Aussenschale andeutet. Eine spektroskopische Untersuchung der ausgesandten Gesamtausstrahlung zeigt Linien aller Farben vom äussersten Rot bis zum Ultraviolett, also ein Licht, das der spektralen Verteilung des Sonnenlichtes recht nahekommt, und, da der Sitz der ultravioletten Strahlung in der Aussenzone sich befindet und der Lampenkolben
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Die Kugel-oder Birnenform der Lampe ergibt auch den Vorteil, dass dieselbe bequem mit einer der für Glühlampen üblichen Fassungen versehen werden kann. Doch kann selbstverständlich die äussere
Gestalt des Lampenkolbens a auch abweichend gewählt werden. Wichtig ist nur, dass die Wandung des Kolbens die Glühelektrode oder die Glühelektroden in einem solchen Abstand umgibt, dass sich die
Strahlungserscheinungen um die Glühelektrode herum unbehindert mehr oder minder voll entfalten können. Vorteilhaft ist es ferner, die Feldstärke bzw. die Stromdichte so gross zu wählen, dass das in weiterer Entfernung von der Glühelektrode oder den Glühelektroden befindliche, atomschwerste Gas zum Strahlen noch angeregt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Lampe zur Aussendung ultravioletten Lichtes, mit einer hiefür genügend durchlässigen Wandung, einem zumindest im Betrieb vorhandenen Gehalt an Quecksilberdampf und festen Elektroden, zwischen denen im Betrieb eine Entladung vor sich geht, welche den Quecksilberdampf zum Strahlen anregt, dadurch gekennzeichnet, dass die das Feld bestimmenden Elektroden, von denen mindestens eine als Glühelektrode, vorzugsweise als indirekt beheizte ausgebildet ist, so angeordnet sind, und die Wandung von der oder den Glühelektroden so weit entfernt ist, dass eine die Glühelektrode oder die Glühelektroden umhüllende Strahlungserscheinung entsteht.