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Elektrische Lichtquelle.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Lichtquelle, bei der in einem evakuieren Gefäss von einer Kathode, insbesondere Glühkathode, Kathodenstrahlen erzeugt werden, die ähnlich wie in einer Braunschell Röhre auf eine fluoreszierende Schicht treffen und diese möglichst gleichmässig (nicht punktförmig) zum Leuchten bringen. Die fluoreszierende Schicht befindet sich, wie an sich bekannt, am besten auf der Innenwand des Gefässes und bedeckt einen grösseren Teil derselben, sie kann aber auch auf einem Träger zwischen Kathode und Wand untergebracht sein. Die Anode kann je nach der Betriebsart verschiedene Formen besitzen und verschieden untergebracht sein.
Die Erfindung besteht nun darin, dass zum Unterschied gegenüber den bisher bekannten Licht-
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unmittelbar die Innenwand des Entladungsrohres, wobei sie gegebenenfalls nur den halben Umfang des- selben zu bedecken braucht, wenn das Licht bevorzugt aus dem freibleibenden Rohrumfangsteil hervortreten soll. Die Schicht kann aber auch auf einem im Innern der Röhre untergebrachten, koaxial zur Röbrenwandung liegenden Zylinder oder Halbzylinder angebracht werden. Es entsteht so eine Licht- quelle, die entweder eine Soffittenlampe oder eine langgestreckte Neonleuehtröhre von der Art, wie sie filr die Lichtreklame verwendet wird, zu ersetzen vermag.
Nun sind zwar schon Leuchtröhren bekannt, deren Innenwand bei grösserer Länge von einer fluoreszierenden Schicht bedeckt ist, doch handelt es sich um Entladungsröhren, bei denen die von stromdurchflossenen Gasen erzeugten Strahlen die Fluoreszenzschicht zum Leuchten bringen. Anderseits kannte man bereits Kathodenstrahlfluoreszenzlampen, aber nur in Form von Entladungsgefässen ohne besondere Längenausdehnung, z. B. kugelförmige, etwa entsprechend einer gewöhnlichen Glühlampe.
Für die Erzeugung der Kathodenstrahlen und ihre Verteilung können nach der Erfindung, wie oben erwähnt, zwei grundverschiedene Konstruktionen verwendet werden. Entweder die Kathode durchsetzt als axialer Leiter die ganze Länge der Röhre und die Anode umgibt diesen Leiter konzentrisch entweder als Netz jenseits der Schicht, wenn diese nicht an der Wand liegt. Endlich können Anode und Schicht an derselben Stelle liegen, z. B. beide an der Glaswand, etwa die Anode als Netz oder netzförmiger Belag der Wandung, dessen Zwischenraum durch die Schicht ausgefüllt ist.
Auch kann die Anode als Drahtschraube (Durchmesser der Se. hraubenwindung gleich dem Durchmesser des Rohres) an der Wand der Röhre liegen, wobei dann zweckmässig die axiale Kathode durch von der Schraube ausgehende, isolierende Stützen getragen und mit dieser in das Rohr gezogen werden kann.
Oder aber die Kathodenstrahlen gehen von einer an dem einen Ende der Röhre liegenden Kathode aus, welche ähnlich wie die Kathode von Röntgenröhren oder Braunschen Röhren ausgebildet sein kann, und bewegen sich in angenähert axialer Richtung mit solcher Streuung, dass die auf der Innenwand der Röhre sitzende Fluoreszenzsel, icht auf der ganzen Länge der Röhre annähernd gleichmässig zum Leuchten angeregt wird. Die dazu nötige Streuung und Querschnittintensitätsverteilung des Kathodenstrahles kann teils durch elektrostatische Mittel (Wehneltzylinder um die Kathode oder ringförmige Leiter um
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den Strahl, welche auf geeignetes Potential gebracht werden), teils durch einen schwachen Gasgehalt (Edelgas) erzielt oder befördert werden.
Die Anode kann an dem der Kathode gegenüberliegenden Ende der Röhre liegen und beliebige Form haben ; sie kann auch als Blende in der Röhre, z. B. nahe der Kathode, liegen.
Leuchtröhren nach der Erfindung können bei beträchtlicher Länge mit Spannungen betrieben werden, welche nicht von der Länge der Röhre abhängen und verhältnismässig niedrig sind, z. B. 500 bis 2000 Volt. Die Farbe des Lichtes kann durch Wahl der fluoreszierenden Substanz in weiten Grenzen ver- ändert werden, zumal nicht nur die üblichen Körper (Kalziumwolframat, Zinksulfid, Zinksilikat), sondern auch dünne, insbesondere lichtdurchlässige Metallbeläge (Natrium, Lithium, Thallium) oder deren Salze Verwendung finden können.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachfolgend beschriebenen Abbildungen dargestellt.
Fig. 1 stellt eine Leuchtröhre dar, bei der eine in der Achse des Rohres liegende Glühkathode K, geheizt durch die Niederspannungswicklung eines Transformators, die Elektronen liefert. F ist die an der Wand liegende, fluoreszierende Schicht, A die innerhalb dieser Schicht liegende, ebenfalls zylindrische, netzförmige Anode. Die Hochspannungswieldung des Transformators liegt zwischen Anode und Glühkathode.
Die Röhre der Fig. 2 unterscheidet sich von der eben beschriebenen nur dadurch, dass die Anode A in geringerem Abstand von der Glühkathode angebracht ist, um den Stromdurchgang bei niedrigeren
Spannungen zu ermöglichen.
Die Fig. 3 zeigt die fluoreszierende Schicht Fin ähnlicher Lage wie früher, ebenso die Glühkathode K.
Die Anode A dagegen ist als eine an der Wand liegende Drahtspirale ausgebildet, an der die Halter H für die Stützung der Glühkathode isolierend befestigt, z. B. durch Glasperlen G angeschmolzen sind. In an sich bekannter Weise wird zwischen Kathode und Anode ein durch eine Gleichrichterröhre erzeugter, gleichgerichteter Strom zugeführt.
Die Fig. 4 zeigt eine Leuchtröhre nach der Erfindung, bei der die Kathode K an dem einen Ende der Röhre innerhalb eines zur elektrostatischen Beeinflussung der Streuung dienenden Wehneltzylinders W angeordnet ist. Die Kathodenstrahlen werden hiebei mit grosser Streuung in das Leuchtrohr gesendet, so dass die fluoreszierende Schicht F, die auch hier an der Wand liegt, in voller Ausdehnung zum Leuchten gebracht wird. Die Anode A befindet sich am andern Ende des Rohres. Die Streuung der Kathoden- strahlen kann durch die Dimensionierung des Wehneltzylinders, aber auch durch eine (hier nicht ge- zeichnet) Anlegung einer Hilfsspannung eingestellt werden. Für Wechselstrombetrieb kann an jedem
Rohrende je eine Glühkathode mit Wehneltzylinder vorgesehen sein.
Es kann aber auch für Wechselstrom- betrieb, wie in Fig. 5 dargestellt, nur eine Glühkathode Kin Gestalt eines axial verlaufenden Glühdrahtes vorgesehen werden. In diesem Falle finden ausserdem zwei zylindrische, kammartig unterteilte Anoden A. 1, A2 Anwendung, die mit geringem Abstand von der wiederum die ganze Röhreninnenwandung bedecken- den Fluoreszenzstoffschicht F so angeordnet sind, dass ihre langgestreckten, zahnartigen Endteile in- einandergreifen. Durch diese Ausbildung der abwechselnd in Wirkung tretenden Anoden wird eine äusserst symmetrische Verteilung der Lichtwirkung rund um die Rohrachse herum erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Lichtquelle, bei der die von einer Kathode, insbesondere Glühkathode, ausgehenden
Kathodenstrahlen eine Schicht fluoreszierender Substanz annähernd gleichmässig zum Leuchten bringen, dadurch gekennzeichnet, dass Entladungsrohr und fluoreszierende Schicht eine beträchtliche Längen- ausdehnung besitzen (Länge ein Vielfaches des Durchmessers des Entladungsrohres wie bei einer Soffite oder Neonleuchtröhre) und dass zwecks gleichmässiger Verteilung der Kathodenstrahlen und damit des
Leuchtens auf die Schicht entweder eine langgestreckte, in der Richtung des Rohres verlaufende Kathode oder bei Verwendung einer räumlich gedrängten Kathode an einem Ende des Rohres Hilfselektroden zur elektrostatischen Beeinflussung der Streuung (etwa Wehneltzylinder) und nötigenfalls auch Gasreste in der Röhre vorgesehen sind.