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Elektronische Beleuchtungslampe
In der österr. Patentschrift Nr. 186733 ist eine selbststabilisierende elektronische Fluoreszenzlampe für Niederspannung beschrieben worden, die im wesentlichen aus einer unter hohem Vakuum stehenden
Kammer aus durchsichtigem Werkstoff besteht, die eine thermionische Kathode und eine Anode enthält und bei welcher die von den Elektronen unter der Wirkung des zwischen Anode und Kathode bestehenden
Potentialunterschiedes gewonnene kinetische Energie beim Treffen der Elektronen gegen eine auf ihrer
Bahn angeordnete fluoreszente Schicht in Lichtenergie umgewandelt wird.
Um die Raumladung teilweise zu neutralisieren, damit ohne allzu grosse Spannung ein bedeutender
Strom erzielt wird, ist in dem erwähnten österr. Patent vorgeschlagen worden, der Kathode eine elektronische Linse zuzuordnen, die aus zwei oder mehreren Gittern besteht, die im Verhältnis zur Kathode ge- eignete Potentiale aufweisen, wobei diese Gitter im wesentlichen die gleiche Teilung besitzen und derart in gerader Linie angeordnet sind, dass sie sich zueinander im elektronischen Schatten befinden. Im österr. Zusatzpatent 193490 sind verschiedene Anordnungen beschrieben worden, die es ermöglichen, mit Hilfe der hintereinander angeordneten Gitter eine praktisch gleichmässige Verteilung der Elektronen auf die Fläche der Anode zu erzielen.
Die franz. Patentschrift Nr. 1. 111. 658 hat andererseits vorgeschlagen, zum Zwecke der Vermeidung der Bildung einer Raumstörladung nach der Beschleunigung der Elektronen, an Stelle der aus in Reihe liegenden Gittern bestehenden elektrostatischen Linse eine elektromagnetische Linse zu verwenden, bestehend aus einem magnetischen Feld, dessen Kraftlinien mindestens teilweise mit den für die Elektronen gewünschten Idealbahnen übereinstimmen.
Bei diesen erwähnten Ausführungsformen stellen die thermionische Kathode und die ihr zugeordnete elektronische Linse eine Elektronenkanone dar, die den richtigen Wurf der Elektronen auf die leitende Zielscheibe gewährleisten, welche in diesem Fall aus einer lumineszenten Kathodenschicht besteht.
Die Erfindung weist einen Weg, elektronische selbststabilisierende Lampen für niedrige Spannungen herzustellen, welche eine ausgezeichnete Lichtausbeute aufweisen, wenn man eine Elektronenkanone benutzt, welche aus einer thermionischen, durch eine ringförmige, empfindliche Platte gebildeten Kathode besteht, die mit einer Elektronenlinse von der Phragma-Type verbunden und insbesondere dazu eingerichtet ist, ein einwandfreies Auftreffen der Elektronen auf den leitenden Schirm, der in der Lampe vorgesehen ist, zu gewährleisten.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine elektronische Beleuchtungslampe mit einer durchsichtigen Hülle, in deren hochevakuiertem Inneren eine thermionische Kathode, eine Anode und in der Bahn der Elektronen ein aus wenigstens einer zur Umsetzung der unter dem Einfluss einer zwischen Anode und Kathode aufrechterhaltenen Potentialdifferenz der aufprallenden Elektronen erteilten kinetischen Energie in Licht befähigten Substanz bestehender Schirm untergebracht ist.
Die erfindungsgemässe Lampe ist dadurch gekennzeichnet, dass, zwecks teilweiser Neutralisierung der Raumladung, der ringförmig ausgebildeten Kathode eine aus einem diese ringförmig umgebenden, zu ihr koaxialen und auf Anodenpotential gehaltenem Diaphragma bestehende Elektronenlinse zugeordnet ist, welche eine ringförmige Öffnung aufweist, deren radiale Breite vorzugsweise von gleicher Grössenordnung ist, wie der das Diaphragma von der Kathode trennende Abstand.
Die Erfindung sieht weiters die Verwendung elektronischer Diaphragma-Linsen von dem besonderen
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oben erwähnten Aufbau vor, sei es, dass man sie durch andere Typen von ebenfalls oben erwähnten elektronischen linsen ersetzt, oder sei es, dass man mit diesen zum Zwecke der teilweisen Neutralisierung der Raumladung in den elektronischen Lampen zu dem lumineszierenden Schirm einen Glühschirm hin- zufügt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an Hand von drei auf der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von elektronischen Drossellinsen zur Ausbildung von elek- tronischen Fluoreszenzlampen näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 axiale Schnitte von mit solchen elektronischen Drossellinsen ausgerüsteten Fluoreszenzlampen und Fig. 3 einen teilweisen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der elektronischen Drossellinse in vergrössertem Massstab.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Kammer der Lampe aus einer Birne 1 aus durchsichtigem Stoff, z. B. Glas od. dgl., deren Form derjenigen eines Pilzes gleicht und die mit einer nicht dargestellten Fassung zum Einsetzen, ähnlich wie bei einer gewöhnlichen Glühbirne, versehen ist.
Die im Bereich des Sockels la befindliche Innenwandung der Birne 1 ist mit einem metallischen Überzug 2 versehen, der die leitende Zinkscheibe oder Anode bildet und auf welcher eine Fluoreszenzschicht
3 aufgetragen ist. In den verschiedenen dargestellten Beispielen ist der entgegengesetzte Teil der Birne von jedem Überzug frei und bildet somit ein durchsichtiges Fenster, durch welches der von der Schicht 3 ausgesandte Lichtstrahl in der zur Verwendung der Lampe günstigsten Richtung hindurchfliesst.
Gemäss Fig. 1 weist die Lampe eine Kathode 4 mit indirekter Heizung auf, die aus einem flachen Ring aus Nickel od. dgl. mit einem Überzug von Emissionssubstanz besteht. Dieser Ring ist in der Achse der Birne angeordnet und auf einem Isolierträger 5 befestigt, der z. B. aus einer Glimmerscheibe besteht.
Zum Heizen der Kathode ist ein Draht 6 vorgesehen, der aus spiralförmigem Wolfram mit einem Überzug aus Tonerde oder einem anderen Isolierstoff besteht, und unter der flachen Kathode angeordnet ist. Die die elektronische Linse bildende Drossel 7 besteht hier aus einem gleichachsig zur Kathode angeordneten flachen Ring, der eine ringförmige Öffnung 7a besitzt, deren radiale Breite etwa den gleichen Wert besitzt, wie der Abstand zwischen Drossel und Kathode. Zwischen der Anode 2 und der Drossel 7 ist eine metallische Feder 8 angeordnet, die den elektrischen Kontakt zwischen diesen beiden Teilen herstellt, so dass die Drossel und die Anode das gleiche Potential besitzen.
Gemäss Fig. 2 weisen die Kathode 4 und die Drossel 7 die Form von in der Achse der Birne 1 liegenden ringförmigen Umlaufflächen auf, deren Erzeugende durch Kreisbogen gebildet sind, und deren Konkavität nach oben gerichtet ist. Die Öffnung in der Mitte der Drossel 7 ist mit 7a bezeichnet. In der ver- änderten Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Kathode 4 aus einem ringförmigen Element mit einem flachen Boden und einer verbreiterten kegelstumpfförmigen Bahn. Die Drossel besteht aus zwei Teilen, u. zw.. aus einem ringförmigen Element 7', welches um die Kathode 4 angeordnet ist und elektrisch mit dieser verbunden ist, und aus einem ringförmigen Element 7", das die Form eines konkaven torischen Segmentes aufweist und über der Kathode angeordnet ist. Das Element 7" ist durch die Feder 8 auf das gleiche Potential wie die Anode 2 gebracht.
In der Mitte der Drossel 7"ist eine Öffnung 7a" vorgesehen.
Durch diese Anordnung können Flächen gleichen Potentials gebildet werden, die die Bildung eines geradlinigen Elektronenbündels begünstigen, wie es auf dem Gebiet der elektronischen Optik bekannt ist.
Wie bereits angedeutet wurde, können im Rahmen der Erfindung gleichwertige Anordnungen zur Bildung von elektronischen Lampen verwendet werden, die an Stelle einer glühenden Scheibe eine kathodenlumineszente Scheibe aufweisen. In allen Fällen könnten ebenfalls die beschriebenen und dargestellten elektronischen Linsen mit den Linsen der verschiedenen Arten kombiniert werden, die in. den österr. Patentschriften Nr. 186733 und Nr. 193490 und in der franz. Patentschrift Nr. 1. 111. 658 beschrieben sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronische Beleuchtungslampe mit einer durchsichtigen Hülle, in deren hoch evakuiertem Inneren eine thermionische Kathode, eine Anode und in der Bahn der Elektronen ein aus wenigstens einer zur Umsetzung der unter dem Einfluss einer zwischen Anode und Kathode aufrechterhaltenen Potentialdifferenz der aufprallenden Elektronen erteilten kinetischen Energie in Licht befähigten Substanz bestehender Schirm untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass - zwecks teilweiser Neutralisierung der Raumladung - der ringförmig ausgebildeten Kathode (4) eine aus einem diese ringförmig umgebenden, zu ihr koaxialen und auf Anodenpotential gehaltenen Diaphragma (7) bestehende Elektronenlinse zugeordnet ist, welche eine ringförmige Öffnung (7a) aufweist,
deren radiale Breite vorzugsweise von gleicher Grössenordnung ist wie der das Diaphragma von der Kathode (4) trennende Abstand.