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Elektrische Entladungsröhre.
Um das Flimmern des von einer gasgefüllten, mit Wechselstrom betriebenen elektrischen Entladungsröhre ausgestrahlten Lichtes zu verringern, hat man bereits vorgeschlagen, diese Röhre mit einer Glühkathode und mit drei Anoden zu versehen und sie mit Dreiphasenwechselstrom zu betreiben. Die Anoden werden in diesem Fall an die drei Phasenleiter und die Kathode an die Nulleiter einer Drehstromquelle angeschlossen.
Würde man bei einer derartigen Entladungsröhre die Lichtstärke dadurch zu erhöhen suchen, dass man der Gasfüllung zu diesem Zweck bekannte sehwerflüchtige Metalldämpfe, z. B. Natriumdampf, hinzusetzte, so würde der Nachteil auftreten, dass sieh während des Betriebes der Metalldampf zu der stets als Kathode wirkenden Glühelektrode bewegen würde, wodurch nach einiger Zeit in der Nähe der Anoden keine Beteiligung des Metalldampfes an der Entladung mehr stattfinden würde. Unter schwerflüchtigen Metallen sind hier jene Metalle zu verstehen, deren Dampfdruck bei einer Temperatur von 200 C nur einen Bruchteil eines Millimeters beträgt, z. B. Natrium, Lithium, Kalium, Rubidium, Magnesium, Zink, Cadmium. Die Bewegung des schwerflüchtigen Dampfes zur Kathode tritt insbesondere bei den stark elektropositiven Metalldämpfen, z. B.
Natrium, auf.
Eine derartige Entladungsröhre würde ferner den Nachteil aufweisen, dass durch das Vorhandensein des Metalldampfes sehr leicht ein Überschlag zwischen den Anoden auftreten könnte.
Die Erfindung hat den Zweck, eine Entladungsröhre zu schaffen, die mit Dreiphasenweehselstrom betrieben werden kann, Dämpfe sehwerflüehtiger Metalle enthält und derart gebaut ist, dass nicht nur die obenerwähnten Nachteile vermieden, sondern auch noch weitere Vorteile erzielt werden, wodurch die Entladungsröhre sich vorzüglich zur Verwendung zu Beleuehtungszweeken eignet.
Die erfindungsgemässe Entladungsröhre enthält ausser einer Gasfüllung den Dampf eines schwerflüchtigen Metalles und sie ist dreischenkelig derart ausgebildet, dass die Achsen der Röhrenschenkel die Kanten eines Prismas bilden und der gegenseitige Abstand der Schenkel höchstens zweimal dem Durchmesser der Schenkel gleich ist ; ausserdem ist jeder Schenkel mit einer Glühelektrode versehen. Da nahe aneinander angeordnete Anoden in dieser Röhre nicht vorhanden sind, kann ein unerwünschter Überschlag zwischen diesen Anoden nicht auftreten.
Trotz des Umstandes, dass jede Glühelektrode während wenigstens zwei Drittel der Betriebsdauer Strom führt, was eine gleichmässige Erhitzung dieser Elektroden begünstigt, tritt keine unerwünschte Bewegung des elektropositiven Metalldampfes zu einer der Elektroden auf, u. zw. deswegen, weil jede Glühelektrode wechselweise ein positives und ein negatives Potential in Bezug auf eine der andern Elektroden erhält und die Röhre einen ganz symmetrischen Bau hat, so dass jede Glühelektrode dieselbe Rolle erfüllt. Da alle Schenkel der Entladungsröhre in einem kurzen Abstand, der zweckmässig kleiner als der Röhrendurchmesser ist, voneinander angeordnet sind, strahlen sie einander Wärme zu, was die Entwicklung und Aufrechterhaltung des erforderlichen Metalldampfdruckes erleichtert und den Wärmeverlust verringert.
Diese gegenseitige Bestrahlung der Schenkel der Entladungsröhre und die infolgedessen gesteigerte Verdampfung des in der Röhre vorhandenen Metalles tragen auch zur Vermeidung der obenerwähnten unerwünschten Bewegung dieses Metalles bei. Ausserdem wird durch die erwähnte Anordnung der Schenkel eine sehr gedrängte Lichtquelle grosser Intensität erhalten.
Die Anordnung der Schenkel derart, dass ihre Achsen die Kanten eines Prismas bilden, ist von besonderer Wichtigkeit, wenn die vom Metalldampf ausgesandten sichtbaren Lichtstrahlen Resonanzstrahlen enthalten, wie dies bei mehreren der obenerwähnten schwertlüchtigen elektropositiven Metalle,
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z. B. bei Natrium, Lithium, Kalium und Rubidium, der Fall ist. Beim Betrieb der Entladungsröhre kommen stets Perioden vor, in denen in einem der Schenkel keine Entladung auftritt, was zum Flimmern des ausgesandten Lichtes Anlass gibt. Da die drei Schenkel in Bezug aufeinander nicht in einer flachen Ebene sondern als Kanten eines Prismas angeordnet sind, trifft ein grosser Teil der Resonanzstrahlen, die in den beiden Schenkeln erzeugt werden, in denen die Entladung stattfindet, den dritten Schenkel, in dem in diesem Augenblick keine Entladung auftritt.
Diese Resonanzstrahlen werden von den in diesem dritten Schenkel vorhandenen Metalldampfmolekülen absorbiert, wodurch diese angeregt werden und beim Rückfall in den Grundzustand Licht ausstrahlen. Obgleich in diesem dritten Schenkel zeitweise keine Entladung auftritt, nimmt er also doch an der Lichtausstrahlung teil. Das Flimmern des ausgesandten Lichtes ist infolgedessen geringer.
Man hat bereits vorgeschlagen, eine gasgefüllte und mit kalten Elektroden versehene Entladungsröhre aus drei in einer einzigen Ebene angeordneten Schenkeln aufzubauen. Es handelte sieh hier jedoch um Hochspannungsentladungsröhren, die sich zu allgemeinen Beleuchtungszwecken nicht eigneten und bei denen weder von dem Vorhandensein von Dämpfen schwerflüchtiger elektropositiver Metalle noch von der oben angegebenen gegenseitigen Anordnung der Schenkel die Rede war.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine erfindungsgemässe Entladungsröhre beispielsweise dargestellt ist.
Fig. 1 stellt eine Ansicht dieser Röhre und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II dar.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Röhre aus drei parallelen Schenkeln 1, 2 und 3, die am unteren Ende ineinander übergehen. Jeder Schenkel ist am oberen Ende mit einem Elektrodensystem versehen, das aus einer Glühelektrode 4 und einer zylindrischen plattenförmigen Anode 5 besteht.
Die Glühelektroden können mit Hilfe von Heiztransformatoren geheizt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Glühelektroden durch die Entladung auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Die Elektroden 4 und 5 sind, entweder innerhalb oder ausserhalb der Röhre, miteinander leitend verbunden. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind die drei Schenkel in kurzem Abstand voneinander derart, dass ihre Achsen die Kanten eines gleichseitigen dreiseitigen Prismas bilden. Der gegenseitige Abstand der Schenkel beträgt z. B. nur einige Millimeter, während der Durchmesser der Schenkel z. B. 20 min sein kann. Die Röhre enthält eine Edelgasmenge und ausserdem eine Menge Natrium, dessen Dampf bei dem Durchgang der Entladung ein intensives Licht von gelber Farbe aussendet.
Die Wärmeabgabe der Entladungsröhre kann dadurch hintangehalten werden, dass die Röhre von einer doppelwandigen Hülle 6 umgeben und der Raum zwischen den beiden Wänden der Hülle derart entlüftet wird, dass die Wärmeabgabe erheblich herabgesetzt wird.
Es hat sich ergeben, dass in dieser Röhre keine unerwünschte Bewegung des Metalldampfes zu einer der Elektroden stattfindet und dass das Flimmern des erzeugten Lichtes, das gerade bei Glüh- kathodenentladungsröhren grosser Lichtstärke sehr'störend sein kann, sehr gering ist.
Unter bestimmten Umständen kann jeder Schenkel der Entladungsröhre in zwei parallele Stücke zusammengefaltet werden, so dass die ganze Röhre in diesem Falle sechs parallele Stücke aufweist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre, die sieh für Dreiphasenweehselstrombetrieb eignet, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre ausser der Gasfüllung den Dampf eines schwer flüchtigen Metalles enthält und dreischenkelig derart ausgebildet ist, dass die Achsen der Röhrenschenkel die Kanten eines Prismas bilden und der gegenseitige Abstand der Schenkel ldeiner als zweimal, zweckmässig kleiner als einmal der
Durchmesser dieser Schenkel ist, wobei jeder Schenkel mit einer Glühelektrode versehen ist.