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Leuchtröhre
Die Erfindung betrifft Niederdruck-Gasentladungsröhren, die auch Quecksilber enthalten, insbesondere Leuchtröhren ; sie bezieht sich auf eine neuartige Gasfüllung solcher Röhren.
Bekanntlich sind Leuchtröhren solche Niederdruck-Gasentladungsröhren, die zur Beleuchtung dienen und die eine Edelgasfüllung von geringen, nur einige Millimeter Quecksilbersäule betragenden Druck und eine geringe Menge Quecksilber enthalten, der sich im Betriebszustand der Röhre zum überwiegenden Teil in Dampfform befindet, wobei aber der Druck in der Röhre selbst bei ihrer Betriebstemperatur bedeutend unter dem Atmosphärendruck liegt.
Für Leuchtröhren und ähnliche Entladungsröhren hat man bereits die verschiedensten Gasfüllungen vorgeschlagen, und dementsprechend hat man als Gasfüllung einzeln die meisten Edelgase auch schon vorgeschlagen. So z. B. soll gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 682013 als Gasfüllung derLeuchtröhren Neon mit einem Zusatz von 0,2bis 0, 9% Krypton oder Xenon verwendet werden. Gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 714, 682 soll eine solche Gasfüllung Verwendung finden, die aus etwa 20 % Xenon und 80 0/0
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vorteilhaft etwa 1 - 2mm Quecksilbersäule betragen soll.
Eine solche Gasfüllung soll gemäss dieser USAPatentschrift die Lichtausbeute des bei diesen Röhren verwendeten Leuchtpulvers erhöhen und im allgemeinen auch die Gesamtlichtausbeute der mit einer solchen Gasfüllung versehenen Leuchtröhren erhöhen.
Die Erfindung bezweckt die gleichzeitige Lösung mehrerer Aufgaben. Der ursprüngliche Zweck der Erfindung war nämlich, eine solche Leuchtröhre zu schaffen, die. bei Temperaturen unter 00 C im Betrieb gehalten, dennoch sicher zündet und bei einer guten Lichtausbeute hinreichend lange Lebensdauer besitzt.
Ein weiterer Zweck der Erfindung war die Schaffung einer Leuchtröhre, die universal verwendbar ist, d. h. die sowohl bei tiefer, unterhalb 0 C liegender wie bei Zimmertemperatur anstandslos im Betrieb gehalten werden kann.
Es ist nämlich bekannt, dass man bisher für Leuchtröhren, die auch bei niedrigen Temperaturen im Betrieb gehalten werden müssen, z. B. Leuchtröhren für Munizipalbeleuchtung, einen recht niedrigen Gasdruck der Gasfüllung verwenden musste. Dies war erstens deshalb nachteilig, weil solche Leuchtröhren eine niedrige, im allgemeinen etwa 50 - 60 ho der üblichen betragende Lebensdauer besassen und ferner deshalb, weil man zwei Typen von Leuchtröhren, u. zw. solche für gewöhnliche und solche für tiefe Temperaturen herstellen, lagern und liefern musste.
Wir haben nun gefunden, dass obige Zwecke erreicht werden können, wenn man als Gasfüllung der
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gemässGasfüllung aus Argon und Xenon verwendet, in welcher die Menge des Xenonszwischen 1 und 5 Vol.-% liegt, wobei aber der Druck dieser Gasfüllung in einem, gemäss der obengenannten USA-Patentschrift ebenfalls nicht als besonders günstig bezeichneten Bereich, nämlich zwischen 2,5 und 4 Totr. liegt. Er- findungsgemäss wird der Druck der Gasfüllung bei Röhren, die auch bei tiefen Temperaturen sicher zünden sollen, vorteilhaft zwischen 2,7 und 3, 2 Torr gewählt. Diese Drucke sind stets Füllgasdrucke, d. h. diejenigen Drucke, bei denen das etwa Zimmertemperatur besitzende Gasgemisch in We Röhre eingefüllt wird.
Die mit der erfindungsgemässen Gasfüllung versehenen Leuchtröhren sind gleich gut für den Betrieb
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bei niedrigen und normalen Temperaturen geeignet und weisen hiebei die Übliche Lebensdauer und Lichtausbeute auf.
Im Laufe unserer Untersuchungen, anlässlich welcher wir die Eigenschaften von aus Argon und Xenon bestehenden Gasfüllungen in Leuchtröhren eingehend prüfen, haren wir nämlich überraschenderweise festgestellt, dass Xenonzusätze von zwischen 1 und 5 Vol.-%, insbesondere aber von zwischen 3 und 5 Viol.-% bei Drucken zwischen 2,5 und 4 Torr, insbesondere aber bei Drucken von etwa 3 Torr, ausserordentlich dazu geeignet sind, sichere Zündung der Röhren bei tiefen, sogar bei etwa-200 C betragenden Temperaturen zu ermöglichen. Bisher wurden hiefür nur solche Leuchtröhren als geeignet erachtet, deren Füllgasdruck nur etwa 1 Ton'betrug, und welche demzufolge die obengenannte geringe Lebensdauer besassen.
Hingegen weisen die erfindungsgemässen Leuchtröhren bei üblicher Ausführung Lebensdauern von bedeutend über 5000 Stunden auf.
Das Diagramm der angeschlossenen Zeichnung veranschaulicht beispielsweise die bei einer handels- üblichen Leuchtröhrentype experimentell festgestellten Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Gasfüllung und der Zündw1lligkeit von Leuchtröhren bei einer Temperatur von-200 C, bei einem Füllgaidruck von etwa 2, 8 Torr. Dementsprechend sind als Abszisse die Zusammensetzungen der Gasfüllungen in Vol. -0/0 und als Ordinate die Prozente der zündenden Röhren aufgetragen. Die Versuche wurden mit Leuchtröhren normalen Aufbaus durchgeführt, die mit Wechselstrom üblicher Periodenzahl gespeist, in. der üblichen Schaltung, d.h. mit Vorschaltdrosselspule und handelsüblichen Zündern, geprüft worden sind. Die geprüften Röhren besassen bei ihrer Nennspannung von 220 V eine Leistungsaufnahme von 40 W und waren mit den bei dieser Type üblichen Elektroden versehen.
Die obere Kurve des Diagramms bezieht sich auf eine Prüfspannung von 220 V, die untere auf eine Prüfspannung von 190 V. Wie
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bei etwa 1 % Xenongehalt der Gasfüllung beinahe sprunghaft : an. Bei einer Prüfspannung von 220 V zünden bei 3 % Xenongehalt praktisch samtliche Röhren und bei einer Prüfspannung von 190 V bei einem Xenongehalt von etwa 4% ebenfalls praktisch sämtliche Röhren bei der Temperaturvon-200 C tadellos.
Xenonmengen von über etwa 5 % ergeben keine weitere Verbesserung der ZUndwil11gkeit.
Bei dem obengenannten Füllgasdruck von etwa 3 Torr wiesen die Röhren eine Lebensdauervon über
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bei grösseren Drucken wird die Lebensdauernoch einigermassen erhöht,über 4 Torr wird die Zündwilligkeit bei tiefen Temperaturen wieder verringert.
Wie aus obigen Versuchsergebnissen ersichtlich, ist mittels der erfindungsgemässen Gasfüllung eine Leuchtröhre geschaffen worden, die universal verwendbar ist und dennoch günstige Betriebseigenschaften aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
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eine aus Argon und Xenon bestehende Edelgasfüllung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Xenongehalt ihrer aus Argon und Xenon bestehenden Edelgasfüllung zwischen 1 und 5, vorzugsweise zwischen 3 und 5Vol.-'%'iegt.