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Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsvorriehtungen, die aus einem inneren Hoch- spannungs-Metalldampf-Entladungsgefäss bestehen, das von einer geschlossenen Hülle umgeben ist.
Unter einem Hochspannungs-Metalldampf-Entladungsgefäss wird ein solches verstanden, das mit einem dampfliefernden Metall oder Metallgemisch und vorzugsweise auch mit einem seltenen Gas gefüllt ist und in dem beim Ansetzen der Entladung die Entladungssäule den ganzen Querschnitt des Gefässes einnimmt, der Druck des Metalldampfes jedoch beim Durchgang der Entladung so erheblich gesteigert wird, dass bei in vollem Betrieb befindlichem Gefäss die Entladungssäule eine Einschnürung erfährt und dann einen wesentlich geringeren Querschnitt als jenen des Gefässes einnimmt. Gegenwärtig ist immer Quecksilber eines von den dampfliefernden Metallen, anderseits kann zur Zeit keine Natriumdampflampe als Hochspannungs-Metalldampf-Entladungsgefäss gelten.
Bei Vorrichtungen dieser Art hat die Hülle unter anderm den Zweck. Wärmeverluste des Innengefässes zu verhindern bzw. auszugleichen. Aus diesem Grunde ist das äussere Gefäss bisnun entweder auf viel weniger als 1 mm evakuiert worden, obgleich auch etliche später näher angeführte Vorschläge gemacht wurden, es mit Gas zu füllen. Es wurde nun ein unerwarteter Vorteil darin gefunden, im Aussengefäss eine beträchtliche Menge eines geeigneten Gases zu belassen bzw. in dasselbe einzubringen.
Es ist bekannt, dass sieh bei Hochspannungs-Metalldampflampen auf der Innenseite der Wand des Innengefässes ein dunkler Niederschlag im Verlaufe der Betriebsdauer entwickelt. Wenn die Aussenseite dieses Gefässes mit Metall in Berührung steht, beispielsweise wenn das Gefäss mit einem Metallband gehaltert und an eine Elektrode angesehlossen ist. bildet sich der Niedersehlag rasehest in der Umgebung
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stark verzögert werden.
Gemäss der Erfindung enthält bei elektrischen Entladungsvorrichtungen der angegebenen Art der Raum zwischen der äusseren Hülle und dem inneren Entladungsgefäss Gas in einer Menge, die ausreicht, um für die Lebensdauer der Vorrichtung die Bildung eines dunklen Niederschlages an der Innenseite des inneren Gefässes zu verhindern.
Als wirksame Gase haben sich endgültig Sauerstoff. Luft. Wasserstoff und Wasserdampf erwiesen.
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dampf, Kohlendioxyd und Stiekoxvd können einigermassen vorteilhaft wirken. sie sind aber im allgemeinen nicht so geeignet wie Sauerstoff und Wasserstoff.
Da die Schwärzung ein noch ungeklärter und nicht ganz nach Regeln erfassbarer Vorgang ist, werden Fachleute zugeben, dass es schwierig ist. die unterschiedliche Wirksamkeit der verschiedenen Gase genau festzustellen. Wenn aber die Wirksamkeit nach dem Druck des Gases bewertet wird, der erforderlich ist, um eine gegebene Verringerung der Schwärzung hervorzurufen, so gibt die folgende Tabelle einen Anhaltspunkt für die relative Wirksamkeit.
(Selbstverständlich ist ein Gas um so wirk- samer, je geringer der zur Erzielung einer gegebenen Wirkung erforderliche Druck ist.)
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<tb>
<tb> Zur <SEP> Erzielung <SEP> geringer <SEP> Zur <SEP> Erzielung <SEP> der <SEP> höchst
<tb> Gas <SEP> Wirkung <SEP> erforderlicher <SEP> erreichbaren <SEP> wirkung
<tb> Druck <SEP> erforderhcher <SEP> Druck
<tb> Sauerstoff <SEP> .............. <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> 10 <SEP> mm
<tb> Wasserstoff <SEP> ............. <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> 10 <SEP> mm
<tb> Luft <SEP> .................... <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> 100-200 <SEP> mm
<tb> Wasserdampf............ <SEP> 20 <SEP> m] <SEP> 00 <SEP> . <SEP> m
<tb> S <SEP> Schwefeldampf.......... <SEP> 20mm
<tb> Kohlenoxvd <SEP> 20 <SEP> iiiiii
<tb> Stickoxyd <SEP> ................
<SEP> 60 <SEP> mm
<tb>
Diese Drucke wurden mit Lampen handelsüblicher Ausführung für Wechselstrom von 230 Volt bestimmt. Es ist möglich. dass mit verschiedenen andern Lampentypen abweichende Werte erhalten wurden.
Sauerstoff und Wasserstoff sind danach die wirksamsten Gase, Sauerstoff übertrifft etwas den
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ist, um die Lampe in den stetig bleibenden Betriebszustand zu versetzen.
Die Einführung von Gas unterdrückt selbstverständlich nicht alle zur Schwärzung beitragenden Ursachen. Eine leichte Schwärzung bleibt bestehen, wahrscheinlich jene, die vom Versprühen oder Verdampfen der Elektroden stammt und sich in der Umgebung derselben am meisten bemerkbar macht.
Das Gas verringert (ohne zur vollständigen Unterdrückung zu führen) die Allgemeinschwärzung sehr stark in den von der Elektrode entfernten Bereichen.
Die Ursache dieser Allgemeinsrhwärzung ist nicht vollständig aufgeklärt, weshalb auch keine Erklärung für den Wirkungsmechanismus des Gases vorgebracht werden kann. Es ist jedoch nicht unwahrscheinlich, dass die Schwärzung von irgendwelchen Veränderungen an der Innenfläche des Glases in Zusammenhang mit den Entladungen herrührt und dass daher die Wirksamkeit der verschiedenen Gase in einem gewissen Ausmasse mit der Zusammensetzung des Glases schwankt.
Das Glas, das bei den Versuchen nach der vorstehenden Tabelle benutzt wurde. hatte ungefähr folgende Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> SiO2 <SEP> ............................................................ <SEP> 54%
<tb> CaO <SEP> ............................................................. <SEP> 15%
<tb> B2O3 <SEP> ............................................................ <SEP> 8%
<tb> Al2O3 <SEP> ........................................................... <SEP> 21%
<tb> Na2O3 <SEP> ........................................................... <SEP> 1%
<tb> BaO <SEP> .............................................................
<SEP> 0#5%
<tb>
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von jenem für die bekannten Ausführungen bloss durch das Einbringen von Gas in den Raum zwischen Innengefäss und Aussengefäss zu unterscheiden. Wenn das einzubringende Gas Luft ist, kann die Entlüftung abgebrochen werden, sobald der ursprünglich vorhandene Luftdruck auf den gewünschten Druck
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(was aber auch bei Luft statthaft wäre) einzubringen ist, wird das Aussengefäss vollständig entlüftet. sodann das Gas mit dem gewünschten Druck eingebracht und die Hülle abgeschmolzen.
Es ist früher vorgeschlagen worden, den Raum zwischen der inneren und der äusseren Hülle einer elektrischen Entladungsvorrichtung mit Gas zu füllen. Aus den meisten Vorschlägen geht nicht hervor, dass es sich um eine Hochspannungsentladung gehandelt hat. In vielen Fällen (beispielsweise nach den britischen Patenten Nr. 362886, 296527, 389747,390787, 386586,389726) ist klar, dass es sich nicht um
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die meisten dieser Vorschläge unbeachtlich.
Nichtsdestoweniger sollen letztere in Verbindung mit jenen Vorschlägen besprochen werden, die sich auf Hochspannungsentladungen beziehen oder beziehen könnten, um den Unterschied zwischen der Erfindung und den bekannten Vorschlägen zu klären.
Bisher ist im Raum zwischen der inneren Röhre und der äusseren Hülle aus viererlei Gründen Gas eingeführt worden :
1. Weil dieser Raum eine unabhängige Lichtquelle enthält, die entweder aus einer Entladung
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Die vorliegende Erfindung erstreckt sich nicht auf eine elektrische Entladungsvorrichtung, die zwischen der äusseren Hülle und der inneren Röhre eine von der Entladung in letzterer unabhängige Lichtquelle aufweist, wobei ein Körper aus luminiszierendem Material, der durch Strahlung von der inneren Röhre aus erregt wird, nicht als unabhängige Lichtquelle zu bezeichnen ist.
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die erfindungsgemäss bevorzugten Gase, nämlich Sauerstoff und Wasserstoff, erwähnt sind.
Solche Dampfbogenlampen mit wassergekühlter Röhre sind jedoch nicht als elektrische Entladungsvorrich-
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inerte Gase, insbesondere Argon und Stickstoff, vorgesehen. Die Erfindung erstreckt sich nicht auf die Anwendung irgendeines inerten Gases im Zwisehenraum, wobei die seltenen Gase und Stickstoff zu den inerten Gasen gezählt werden.
3. Zur Erhöhung der Temperatur der inneren Röhre durch Absorption infraroter Strahlung. Dies
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lich ist. Die Erfindung erstreckt sich jedoch nicht, auf irgendwelche Entladungsvorrichtungen, in deren Zwischenhohlraum CO ; : oder HO sich mit solcher Dichte oder solcher Schiehtdicke oder mit beiden befinden. um einen Teil von infraroter Strahlung aus der inneren Röhre zu absorbieren, der zu einer in Betracht kommenden Erhöhung der Temperatur in der inneren Röhre genügen würde.
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äussere Hülle an der Herbeiführung ihrer Wirkung nicht beeinträchtigen (hindern) kann. Das Gas ist in diesem Fall bloss der Ersatz für ein Vakuum. das den Idealfall darstellt.
Vorschläge in dieser Richtung finden sich in den britischen Patentschriften Nr. 314391, 341601, 389747,390787, 386586. 389726. Die dort erwähnten Gase sind inerte Gase. deren Anwendung, wie unter 2. angegeben, ausgeschlossen wird.
Da aber das Gas dem Vakuum gleiehwertig angesehen wird, ist der für die Erfindung kennzeichnende Effekt dort nicht beschrieben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Hochspannungs-Metalldampf-Entladungsgefäss mit einem inneren Entladunggefäss und einer dieses umgebenden, geschlossenen Hülle, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem Entladungsgefäss und seiner Hülle ein geeignetes, nicht inertes Gas in einer Menge enthält, die für die Lebensdauer der Vorrichtung zur Verzögerung der Bildung eines dunklen Niederschlages auf der inneren Wandfläche des inneren Entladungsgefässes ausreicht.