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Elektrische Hoehdruckdampfentladungslampe.
Die Erfindung bezieht sich auf kugelförmige oder annähernd kugelförmige elektrische Hoch- druckdampfentladungslampen, die mit Glühelektroden versehen sind und neben einer Edelgasgrund- füllung noch einen verdampfbaren Bodenkörper, vorzugsweise aus Quecksilber, enthalten und die so ausgebildet sind und belastet werden, dass im Betrieb der Lampe ein Dampfdruck von mehr als
10 Atmosphären entsteht. Infolge Verwendung von mit stark elektronenemittierenden Stoffen ver- sehenen Glühelektroden gelingt die Zündung derartiger Hochdruckdampflampen an üblichen Netz- spannungen, wobei der nach erfolgter Zündung auftretende Entladungsstrom die Lampenfüllung und das Lampengefäss mehr und mehr aufheizt, bis sich schliesslich unter Anstieg der Bogenbrennspannung der endgültige Betriebsdampfdruck einstellt.
Ein wesentlicher Nachteil derartiger Hochdrucklampen liegt aber darin, dass dieser Anlassvorgang erhebliche Zeit, in der Regel 5-10 Minuten, in Anspruch nimmt, weil die durch den niedrigen Füllungsdruck bedingte Bogenbrennspannung und damit die Energieaufnahme und Wärmeerzeugung des Entladungsbogens anfangs nur sehr klein ist und erst im Verlaufe des Anlassvorganges langsam ansteigt. Eine beschleunigte Aufheizung durch Verwendung eines besonders hohen Anfangsstromes herbeizuführen, ist ohne verteuernde Sonderausbildung des strombegrenzenden Vorschaltwiderstandes der Lampe nicht möglich. Ausserdem würde ein solcher hoher Anfangsstrom die vorerst kalten bzw. wenig erwärmten Glühelektroden frühzeitig zerstören.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine stärkere Wärmeentwicklung im Entladungsgefäss während des Anlassvorganges bei unverändertem Vorsehaltwiderstand durch eine Erhöhung der Brennspannung des Einbrennentladungsbogens, u. zw. durch Verlängerung der Entladungsstrecke, erzielt werden kann. Um eine solche verlängerte Einbrennentladungsstrecke zu erreichen, werden gemäss der Erfindung bei einer ein kugelförmiges oder annähernd kugelförmiges Gefäss und einen Betriebsdampfdruck von mehr als 10 Atmosphären aufweisenden Hochdruckdampfentladungslampe ausser zwei in einem gegenseitigen Abstand von 2-10 mm stehenden, nichtaktivierten Betriebsglühelektroden noch zwei an den Stromzuführungen der Betriebsglühelektroden mitbefestigte, nur durch die Entladung aufgeheizte aktivierte Anlassglühelektroden vorgesehen.
Der gegenseitige
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das Dreifache des gegenseitigen Abstandes der Betriebsglühelektroden. Bei einer derart ausgebildeten Hochdruckdampfentladungslampe für mehr als 10 Atmosphären Betriebsdampfdruck geht beim Einschalten die Entladung vorerst zwischen den weiter entfernten, aktivierten Anlassglühelektroden über, weil beim Zünd-und Anlassvorgang noch ein geringer Gas-und Dampfdruck herrscht und dabei die Brennspannungsherabsetzung durch den kleinen Kathodenfall der aktivierten Anlasselektroden viel grösser ist als die durch den grösseren Abstand der Anlasselektroden bedingte Spannungserhöhung des Bogens selbst. Beim Anlassvorgang steigt jedoch fortgesetzt der Dampfdruck und damit die Spannungsaufnahme in dem zwischen den Anlassglühelektroden bereits gebildeten Bogen.
Ausserdem sinkt fortgesetzt der Kathodenfall der Betriebsglühelektroden, da diese ständig heisser werden. Dies hat zur Folge, dass, noch bevor der Anlassvorgang beendet und der endgültige Betriebsdampfdruck hergestellt ist, die Bogenbildungsbedingungen nunmehr zwischen den Betriebsglühelektroden günstiger werden als zwischen den Anlassglühelektroden. Der Bogen wandert dadurch von den Anlassglühelektroden selbsttätig auf die Betriebsglühelektroden über.
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Eine nach der Erfindung ausgebildete Hochdruckdampflampe zeigt ferner den grossen Vorteil, dass sie zufolge Verwendung von nur zwei eingeschmolzenen Stromzuführungen einfach herstellbar
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glühelektroden nicht mit den die starke Schwärzung der Gefässwandung verursachenden aktivierenden Stoffen versehen sind und die solche Stoffe tragenden Anlassglühelektroden nur während des verhältnismässig kurzen Anlassvorganges Strom führen.
Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine nach der Erfindung ausgebildete Quecksilber- hoehdruckdampfentladungslampe sehematisch dargestellt.
Das aus Quarz oder einem quarzähnliehen Glas bestehende, annähernd kugelförmige Lampen- gefäss besitzt zwei nach aussen vortretende, einander gegenüberstehende Einschmelzstutzen 2, in denen je eine Stromzuführung 3 vakuumdieht eingeschmolzen ist. Die eingesehmolzenen Teile der Stromzuführungen bestehen vorzugsweise aus Molybdänfolien, die nicht eingesehmolzenen Teile der
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eine Betriebsglühelektrode 4 und ausserdem noch eine Anlassglühelektrode 5 befestigt. Die Betriebsglühelektroden 4 bestehen aus schwer schmelzbarem Stoff, insbesondere aus Wolfram, besitzen keinerlei aktivierende Stoffe und stehen sieh in Nähe des Gefässmittelpunktes in einem Abstand von nur 2 bis höchstens 10 mm gegenüber.
Dagegen sind die ebenfalls aus schmelzbarem Stoff bestehenden Anlass- glühelektroden a mit einem Vorrat von aktivierenden Stoffen versehen und so weit vom Gefässmittel- punkt entfernt, dass ihr gegenseitiger Abstand mehr als das Doppelte, zweckmässig das Drei-bis Fünffache des Abstandes der Betriebsglühelektroden beträgt. Zweckmässig bestehen die Anlassglühelektroden aus einer Wolframdrahtwendel, die mit Erdalkalien überzogen ist oder solche Stoffe einschliesst. Die Anlassglühelektroden können aber auch aus einem gesinterten Gemisch von Wolfram und Erdalkalien bestehen.
Das Lampengefäss 1 enthält eine Edelgasgrundfüllung von niedrigem Druck, etwa 5 MM Quecksilbersäulendruek, sowie einen Quecksilberbodenkörper 6, der so bemessen ist, dass bereits vor Erreichen der Betriebstemperatur das gesamte Quecksilber verdampft ist, also die Lampe im untersättigten Zustand brennt. Um zu vermeiden, dass sich am Abschmelznippel 7 des Pumpstutzens und an den Ansätzen der Einschmelzstutzen Quecksilberdampf niederschlägt, sind diese Stellen mit Spiegelbelägen 8 versehen, die eine stärkere Aufheizung herbeiführen.
Innerhalb der Hochdruekdampfentladungslampe kann oberhalb der Elektroden ein gloekenförmiger Schirm zum Auffangen von abgestäubten und durch den Konvektionsstrom nach oben getriebenen Elektrodenteilchen vorgesehen sein. An Stelle eines solchen eingebauten Schirmes kann das Lampengefäss auch oberhalb der Elektroden einen domartigen Ansatz aufweisen. Die neue Lampe kann mit Gleich-oder Wechselstrom betrieben werden.