<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung mit künstlich gekühlter IIochdruckquecksilberdampfentladnngsröhre.
Vor kurzem sind künstlich gekühlte Quecksilberdampfentladungsröhren zur Lichtaussendung bekanntgeworden, die im Betrieb einen besonders hohen Quecksilberdampfd1'Uek und eine grosse spezifische Belastung (Belastung je Längeneinheit der Entladnngsbahn) aufweisen. Neben einem grossen Wirkungsgrad und einer besonderen Zusammensetzung des Spektrums des ausgesandten Lichtes (ein kontinuierlicher Untergrund und ein verhältnismässig grosser Gehalt an roten Strahlen) zeigen diese Röhren die Eigenschaft, dass die Oberflächenhelligkeit der Entladung besonders gross ist.
Zur Kennzeichnung können z. B. die folgenden Abmessungen und kennzeichnenden Grössen einer solchen Entladungsröhre angegeben werden.
Eine aus einer kleinen Quarzröhre mit einem Innendurchmesser von 2mm und Aussendurchmesser von 6 nun gebildete, mit zwei durch die Entladung erhitzten und in einer Entfernung von 10 mm voneinander angeordneten Glühelektroden versehene Entladungsrohre wurde mit einem Strom von 1-4 Amp. betrieben und durch strömende Wasser gekühlt. Die Belastung dieser Röhre war 600 Watt und die Spannung der Entladung betrug 500 Volt. Der Betriebsquecksilberdampfdruck war annähernd 135 Atm. und die Oberfläehenhelligkeit der Entladung betrug annähernd 40. 000 Int. K/cm2.
Infolge des hohen Quecksilberdampfdruekes und des geringen Innendurchmessers der Entladungsröhre besitzt die Entladung, die eingeschnürt ist und nur einen Teil des Querschnittes der Entladungsröhre füllt, in radialer Richtung besonders kleine Abmessungen, so dass eine praktisch drahtförmige Lichtquelle entsteht. Dies ist für gewisse Anordnungen besonders vorteilhaft. Es gibt jedoch auch Anwendungen für die Entladungsröhre, bei denen es besser wäre, wenn die Entladung einen grösseren Durchmesser besässe, so dass die Breite der scheinbaren Oberfläche der Entladung grösser wäre.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit einer künstlich gekühlten und über eine Vorschaltimpedanz aus einer Stromquelle gespeisten Hochdruckqueeksilberdampfentladungsröhre, mittels der unter Beibehaltung einer grossen Oberflächenhelligkeit der Entladung und einer guten Färbung und guten Nutzwirkung des ausgesandten Lichtes eine breitere Entladungsbahn erhalten wird.
Gemäss der Erfindung wird durch geeignete Bemessung der Spannung der Stromquelle, der Vorschaltimpedanz, der Dimensionen der Entladungsröhre, und des Kühlmittelstromes eine spezifische Belastung der Entladungsröhre (Belastung je Längeneinheit der Entladungsbahn) grösser als 400 Watt/cm, eine Stromstärke grösser als 2 Amp., ein spezifischer Spannungsverlust (Spannungs- gefälle je Längeneinheit der Entladungsbahn) kleiner als 300 Volt/cm und ein Betriebsquecksilberdampfdruck grösser als 10 Atm. erzielt.
Hat man bei den bisher bekannten kÜnstlich gekühlten Entladungsröhren mit ganz hohen Quecksilberdampfdrucken die grosse spezifische Belastung mittels eines relativ grossen Spannung verlustes und einer relativ kleinen Stromstärke erhalten (vgl. das vorher gegebene Beispiel, bei dem bei einer spezifischen Belastung von 600 Watt/cm der spezifische Spannungsverlust 500 V oltj ein und die Stromstärke 1-4 Amp. beträgt), so erfolgt dies gemäss der Erfindung durch einen relativ kleineren spezifischen Spannungsverlust und eine relativ grössere Stromstärke. Infolge des kleineren spezifischen Spannungsverlustes, durch den ein kleinerer Quecksilberdampfdruck bedingt wird, ist der Durchmesser der Entladungsbahn bei gegebenem Röhrendurchmesser grösser.
<Desc/Clms Page number 2>
Ausserdem kann bei dem vom kleineren spezifischen Spannungsverlust bedingten kleineren Quecksilberdampfdruck der Innendurchmesser der Entladungsröhre grösser gewählt werden, was auch eine Verbreiterung der Entladung zur Folge hat. Um nicht zu viel an Wirkungsgrad und an der günstigen Zusammensetzung des Lichtes zu verlieren, wird der Betriebsquecksilberdampfdruck verhältnismässig gross (höher als 10 Atm. ) gehalten.
Überraschenderweise ist gefunden worden, dass auch die Färbung des ausgesandten Lichtes sich für viele Anwendungen besser eignet, als wenn die Röhre auf bekannte Weise eine kleine Stromstärke und einen grossen spezifischen Spannungsverlust aufweist, da das Licht gelber ist und sich mehr dem Lichte des für Projektionszwecke häufig benutzten Kohlenbogens nähert.
Die Färbung des Lichtes kann ausserdem durch die Wahl der Stromstärke beeinflusst werden.
EMI2.1
EMI2.2
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Die dargestellte Entladungsröhre 1 besteht aus einer kleinen Quarzröhre mit Innendurchmesser
EMI2.3
unter Zwischenfügung eines Übergangsglases mit einer zwischen den Ausdehnungszahlen des Quarzes und des Wolframs gelegenen Ausdehnungszahl hindurchgeführt sind. Die einander zugekehrten Enden dieser Wolframdrähte sind in einer Entfernung von 1 em voneinander angeordnet und bilden die Elektrode der Röhre. Beide Enden der Röhre enthalten Quecksilber ; die Elektroden springen nur sehr wenig aus diesem Quecksilber vor. Das Seitenrohr 4, mittels dessen die Entladungsröhre mit der Vakuumpumpe verbunden gewesen ist, kann in bekannter Weise dazu benutzt werden, das Mass, um das die Elektroden aus dem Quecksilber vorspringen, einzustellen. Neben dem Quecksilber enthält die Röhre noch eine Edelgasfüllung, die z.
B. aus Argon unter einem Druck (bei Zimmertemperatur) von 40 mn Quecksilbersäule besteht.
Die Entladungsröhre 1 ist von einem zylindrischen Glasgefäss 5 umgeben, durch das eine Kuhl- flüssigkeit, z. B. Wasser, hindurchgeführt wird. Dieses Kühlgefäss ist mit Seitenrohren 6 und I zur Zu-und Ableitung des Kühlmittels ausgestattet und an den Enden durch zwei Stöpsel 8 und 9 verschlossen, durch welche die mit kleinen isolierenden Röhren 10 und 11 umgebenen Stromzufiihrungs- drähte 12 und 1. 3 hindurchgehen, die unter Zwischenschaltung der Drosselspule 14 an das Wechselstromnetz 15 von 220 Volt und 50 Perioden angeschlossen sind. Im Bedarfsfalle kann die Röhre auch über einen Transformator gespeist werden. Die Vorsehaltdrosselspule kann dann mit dem Transformator vereinigt sein und in diesem Falle wird ein Streutransformator benutzt.
Statt einer Drosselspule kann auch eine andere Vorsehaltimpedanz, z. B. ein Ohmscher Widerstand, verwendet werden.
Die Stromstärke einer Entladungsröhre der beschriebenen Bauart wurde auf 7 Amp. eingestellt und die Wärmeabgabefähigkeit sowie die Gestalt der Röhre wurden derart gehalten, dass bei dieser Strombelastung die Spannung zwischen den Elektroden 140 Volt betrug, wobei die von der Entladung verbrauchte Energie 840 Watt war. Bei der erwähnten Brennspannung war der Quecksilberdampfdruck ungefähr 25 Atm.
Das ausgesandte Licht hat eine andere Färbung als das der bisher bekannten Entladungsröhren mit ganz hohen Quecksilberdampfdrucken, da es gelber ist. Ausserdem war die scheinbare Breite der Entladungsbahn grösser.
Mit einer andern Entladungsröhre mit Innendurchmesser von 4'5 nun und Aussendurehmesser von 8 mm wurden gute Ergebnisse mit einer Stromstärke von 4 Amp. und einem spezifischen Spannungs- verlust von 200 Volt/em erzielt, wobei die Belastung 690 Watt/ein betrug.
Wieder eine andere Entladungsröhre mit einem Innendurchmesser von 2 nun und Aussendurchmesser von 4mm wurde mit einem Strom von 2#25 Amp., einem spezifischen Spannungsverlust von 290 Volt/ein und einer Belastung von 580 Watt/em betrieben.
Die Elektroden sind so gross zu gestalten, dass sie die grosse Stromstärke gut vertragen können.
Um die Wärme gut von den Elektroden ableiten zu können, empfiehlt es sieh, die Quecksilbermenge in den Röhrenenden gering und die Wandstärke an dieser Stelle klein zu halten.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.