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DISPOSITIF D'ECLAIRAGE A DECHARGE ELECTRIQUE
La présente invention se rapporte aux dispositifs d'éclairage à décharge à travers une atmosphère gazeuse et, plus particulièrement, aux dispositifs qui sont destinés à émettre une lumière blanche ou colorée sous l'influence d'une décharge électrique à basse tension; elle permet de réaliser des dispositifs d'éclairage donnant une lumière blanche et, également, des dispositifs d'éclairage donnant une lumière colorée, bleue, par exemple.
La présente invention vise, également, un dispositif d'éclairrage à décharge électrique à travers une atmophère
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gazeuse comprenant du kryptent et des moyens d'augmenter l'intensité de la lumière émise.
La présente invention vise l'utilisation,en combinai- son, dans un appareil d'éclairage à décharge électrique, d'un gaz à basse tensien et d'une cathode à basse tension. '
Dans la présente description, l'expression , "gaz à basse tenison" se réfère à l'argon, au krypton, au 1 xénon et, plus particulièrement, au krypton et au xénon.
Suivant la présente invention, le krypton est rendu lumineux par la décharge d'un courant électrique à basse tension et, pour réduire la chute de potentiel à travers la colonne positive, dons le but de pouvoir établir un tube de plus grands longueur qui peut être maintenu en fonction- nement avec une chute de potentiel prédéterminée, on utilise un courant do valeur élevée ou une densité de courant- relati- vement élevée.Avec un tube ayant un diamètre extérieur de 11 millimètre-:
.! et un diamètre Intérieur de 8 millimètres, le courant peut, par exemple, atteindre une valeur de 300 à 600 milliampères qui correspond, approximativement, à une densité de courant de 0,6 à 1,0 ampère- par centimètre carré de section trensversale du tube ou de section transversale de la colonne gazeuse.
En augmentant la densité du courant, non seulement la chutoe de voltage à travers la colonne gazeuse, et par unité de longueur de cotte colonne, est diminuée, mais, également, l'intensité do la lumière émise est augmentée, de sorte que la présente invention donne, non seulement, des moyens d'augmentation de la longueur d'un tube d'un diamètre donné capable de fonctionner sous une différence de potentiel prédéterminée, mais oralement, des moyens d'augementer l'intensité de la lumière, de telle sorte que deux facteurs d'importance capitale, à savoir la longueur du tube et l'intensité de la lumière sont augmentés.
Le krypton, le xénon et, également, l'argon sont des gez donant une lumière
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d'intensité faible sous l'action de la décharge électrique et la présente invention' fournit des moyens d'augmentation de cette intensité. L'invention a, également;, pour objot l'utilisation, en combinaison, d'un gaz approprie à basse tension, tel que le krypton, avec des moyens grâce auxquels le krypton est capable de fournir de la lumière sous l'action d'un courant de densité réglée et relativement élevée. ici, on peut prendre pour valeur du rendement la longueur d'un tube capable de fonctionner sous une tension prédéterminée.
Avec un tube de diamètre donnée la longueur du tube et, par conséquent, la quantité de lumière émise par la colonne positive dépend, en Grande partie, de la chute de potentiel par unité de longueur de tube. Plus la chute (le potentiel par unité de longueur est faible, plus la longuour du tube qui peut être mis en action de façon satisfaisante avec une tension aux bornes donnée est grande et, par conséquent, plus le rendement de la lampe ou du tube est élevé.
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Une autre caractéristiques importante relative à l'utilité et au rendement de la lumière considérés au point de vue de l'éclairage est l'intensité ou la puissance lumineuse de la lumière obtenue avec un courant de tension prédéterminée et la présente invention donne, non seulement, des moyens d'augmenter l'efficacité de la lumière exprimée en unité de longueur du tube, mais, également, dos moyens d'augmenter l'intensité ou la puissance lumineuse. Ces moyens comprennent l'utilisation de courants de densité comprise dans des limites réglées de la manière qui sera ci-après décrite.
La présente invention comprend, non seulement, l'utilisation en combinaison d'un gaz approprié à faible potentiel et de moyens d'augmentation du rendement et de l'intensité de la lumière émise à l'aide de ces moyens, mais,
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encore, coi;me autre caractristîque, 1"ttttlîoation en combinai- son d'une cathode spéciale grâce à laquelle la durée effective du tube est augmentée considérablement en même temps que la chute cathodique est réduite. La réduction de la chute cathodique contribue;, en outre, à la réduction de la chute de potentiel à travers le tube considéré dans son ensemble et contribue,, aussi , à augmenter le rendement du dispositif d'éclairage exprimé on longueur de tube.
Comme autre moyen
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d'augmentation de leîntensi-L6 et du rendement iL1mineux, la présente invention vise,. encoire, l'utilisation, en combinaison avec les moyens ci-dessus décrits, d'une substance telle que le morcure, capable d'augmenter l'intensité de la lumière)
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cette substance émat.t.3.l1t, lorsqu'elle est activée ou excitée, une lumière relativement intense et qui, non seulement, augmente la puissance lumineuse de la lampe, mais, également, permet i > ézisxion do lumière ayant une couleur désirée, couleur qui, dans le cas du mercure, est bleue.
La présente invention sera décrite avec plus de détail en référence au dessin ci-joint qui montre un mode
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dlex8cution d'un4ppareil établi conformément à l'invention et des moyens d'utilisation de cet appareil.
Dans ce dessin, le tube à décharge gazeuse 1 est représenté recourbé de manière connue sous la forme d'une
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lettre, cette letbre étant, par exemple, ici" la lettre A. A ses extrémités la tube 1 est pourvu d'électrodes 2 et 3; celles-ci sont reliées à une source de potentiel telle qu'une génératrice 4 capable de fournir du courant à 110 volts;
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le tube a, -La-1 d..ue Lx e de 11 millimètres il contient du krypton à une pression de 5 à 15 millimètres et la résistance
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5 est làcntée en dans le circuit et peut ôtre réglée pour fournir dans le tube un courant de valeur déterminée, par exemple, un courant de 300 à 500 milliampères correspondant
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à une densité de 0,6 à 1,0 ampère par centimètre carré de section transversale du tube.
Dans ces conditions et dans d'autres qui seront ci-après décrites, la chute de potentiel à travers la colonne positive peut être de 30 à 60 volts par mètre et la longueur du tube entre les électrodes peut être de 0,50m à
1 m., par exemple, de 0,75m La cathode peut, dans quelques cas, - au moins, être constituée par une substance métallique réfractaire telle que le fer, le cuivre, le nickel; elle peut avoir une forme convenable, telle que colle d'un corps creux; elle peut être pourvue d'un revêtement constitué par une substance capable de réduire la chute de potentiel, substance telle que le potassium, le lithium, le sodium ou toute autre substance stabilisatrice convenable et réduisant la chute de potentiel.
Toutefois, il est préférable d'utiliser une cathode capable de fonctionner à des températures élevées; la cathode ayant la forme représentée permet d'obtenir, en combinaison avec les moyens décrits dans la présente demande de brevet, un dispositif ayant une durée relativement élevée et dans lequel la chute de potentiel cathodique est résuite considéra- blement. Ainsi que cela est représenté dans le dessin, la cathode 2 est, ici, constituée par un corps creux ayant la forme générale d'un cône. Cette cathode est pourvue intérieu- rement d'un revêtement constitué par une substance 6 ayant un pouvoir émissif élevé ainsi que cela sera ci-après décrit plus complètement.
A l'intérieur de cette cathode creuse est un élément de chauffage 8 qui est relié électriquement avec la cathode de manière à se trouver en série avec elle dans un circuit électrique. La liaison électrique mentionnée est constituée par l'organe 10 qui relie l'élément de chauffage 3 à la cathode de la manière réprésentée. La co,thode et l'anode sont maintenues chacune par une embase en verre 11, embase qui peut
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être moulée. La cathode comprend) également, une pièce
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isolante 13, en verre ou en quartz. L'élément de chauffage est relié au conàuateur 26 qui traverse la pièce isolante JJ3, de telle sorte l'élé.ment de chauffage 8 se trouve écarté de la cathode.
Le conducteur 2ô est relié à la génératllc'3 ! à travers la résistance 5 au moyen du conducteur 15 et l'anode 3 est reliése, de manière similaire, par les conducteurs 16 et 17, à la. génératrice 8, de tellesorte que l'on a
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constitué C,â1 circuit de décharge comprEn',ant l'anode ±, la colonne de décharge gazeuse ou colonne positive, la cathode 2, l'organe de liaison 10, l'élément de chauffage ¯8, le
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conduoteur 26, le conducteur 15, la. résistance 5, la généra- trice µ, les cond2t:euzRs 9',T et 16.
Le dispositif représenté dans le dessin est destiné ^inc3.wlemazzt à être alimenté avec du courant continua dons ce cas, l'anode a la forme
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d'un cylindre métallique réfractaire en cuivre, nickel, fer ou toute autre matière similaire ayant.. de préférence, la, r.roe d-'7-u-ie pièce creuse fermée à lune de sara extrémités, ainsi que cela est représenté. Si l'on désire utiliser du
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courant o.'ltam;ati:C, une cathode du type décrit peut être utilisée en combinaison avec une anode double; ou bien, deux
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électrodes ayant 1 a. ?orue de la cathode représentée dans le dessin peuvent être établies et montées en série, avec une réaotDnoe, dans 18 circula d-une source de courant alternatif.
En outre du circuit de décharge ci,..dessus décrit, la cathode et ses éléments de chauffage font partie d'un
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circuit destiné à. 1'OU1"'l11r de la chaleur aux éléments de chauffage, plus particulièrement, lors de la, mise en route de la 1n;;apo. Ce circuit de chauffage comprend un trensfol1nateu:r.' dont le primaire comporte une bobine 20 et un interruoteur 21 et le se(h)l1dal"e, une bobine 22, un conducteur 24, un conducteur ¯ 26, 1' é. mant , de chauffage 8, l'élément de liaison la, la cathode 2 le conducteur 280 un conducteur 36.
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l'interrupteur 23, Lors de la mise en route de la lampe, l'élément de chauffage est porté à une température élovée, par exemple, à l'incandescenceafin d'activer lerevêtement de la cathode.
Ce résultatest obtenu en formant les interrupteurs 21 et 23 et en fournissant le courant de chauffage aux bornes 32 et 33 à travers le transformateur et les conducteurs 26 et 28 et à travers 1'élément de chauffage 8 et la cathode 2. Lorsquo.la cathode a atteint la température désirée, c'est-à-dire, une température de
900 à 1200 c., le circuit de chauffage peut être interrompu en ouvrant les interrupteurs 21 et 23; une différence de potentiel convenable est, alors, appliquée entre l'anode et la cathode pour déterminer une décharge de courant à travers la colonne gazeuse.
La création de cette décharge est, en outre, favorisée par un dispositif de démarrage approprié, (non représenté),. tel qu'un dispositif permettant de soumettre le tube à des courants de haute fréquence, de l'extérieur de celui-ci. Il y a lieu de noter que le courant de décharge doit passer de la cathode à travers l'élément de chauffage, chauffant ce dernier et maintenant celui-ci à la température désirée sans le secours du circuit de chauffage auxiliaire.
Dans ces conditions, la cathode agit comme un élément se chauffant lui-m3meten ce sens que le courant qui fournit de la chaleur à l'élément de chauffage dans la cathode est le courant de décharge même, pour distinguer ce courant d'un courant fourni par une source indépendante.
Le garnissage fortement émissif appliqué sur la cathode peut être disposé sur la face interme ou sur la face externe de celle-ci; cependant, il est préférable qu'il soit disposé sur sa face interne. Un groupe particulier de substances pouvant être utilisé pour constituer ce garnissage comprend les produits de la décomposition des composés des
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métaux électro-positifs et, plus particulièrement, des composés du croups des métaux alcalino-terreux. Parmi ces
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cOlâPos6s, les oxydes ou les peroxydes des métaux électro- TIosi t tifs. ' - pal't5.{;,uJ.ièr:;:13l1t ceux du groupe a10alil1.o-telreux peuvent être cités, que, par exemple, les oxydes ou peroxydes 0.8 'bn.rYLlfl:
de strontium et autres. Par exemple, une cathode eu nickel peu.t être garnie, sur sa face interne, de peroxyde de baryum etla cathode et son garnissage sont, alors, soumis à Inaction de la chaleur pour produire la décom- position ou la réduction du peroxyde. Les sous-oxydes des
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métaux électro-positirs semblent convenir particulièrement; ils peuvent êbre obterus par la décomposition des peroxydes, de la manière décrite.
Quoiqu'un gaz, tel que lekrypton, disposé dans un tube du type, ici, décrit et mis en action par les moyens représentés, émette une lumière blanche ayant une intensité suffisante pour beaucoup d'application3, la présente
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invention a, également pour objet l'u-3.lisa,t:.on, en combinai- son d'une g'-C1)st[31J.ce additionnelle, telle que le mercure, capable d'augmenter l'intensité de la lumière émise par le tube et de donner une lumière d'une couleur particulière.
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Une !,elle aU[)l1ont::,tio:: de l'intensité de la lumière et la production de 1'cri?et de couleur désiré peuvent être obtenues en ajoutant 111"16 c ^'.;. L,. quantité d'une substance, telle que le mercure, c!ans le t 1be, avant de sceller ce ciel.-nier.
Lorsque le tube est en fonctionnement, le mercure est vaporisé et la lumière émise par le tube est une combinaison de la
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lumière émis() pD,r le rz=:ccure ionisé et par le krypton ionisé. Grâce à la présente invontion, on utilisant.un' tube contenDIl' du mercure ut, soza.r.z.Fs '. l'action d'un courant de densité ' relativement élevée, on à l'avantage d'avoir un dispositif dans lequel il est dégagé'une quantité de chaleur suffisante pour éviter la condensation du mercure, même à des'températures
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extraordinairement basses. Au lieu de krypten, du xénon peut être utilisé, au moins dans quelques cas.
Le xénon présente l'avantage d'avoir un gradient de potentiel inférieur à celui du krypton ; mais,dans certains cas, la lumière émise par le xénon est plutôt bleue, comparée à la lumière plus blanche donnée par le krypton, quoique, lorsqu'on utilise en combinai- son du xénon et du mercure, la, couleur légèrement bleuâtre du xénon ne présente pas d'inconvénient. Toutes autres choses étant égales, l'intensité de la lumière émise par le xénon est inférieure à celle de la lumière émise par le krypton.
Dans quelques applications, l'argon peut être utilisé à la place du krypton, mais l'argon présente l'inconvénient d'avoir un gradient de potentiel un peu plus élevé que celui du krypton et du xénon et, par conséquent, il ne convient pas aussi bien à l'établissement du dispositif d'éclairage le plus efficace. L'expression lumière blanche utilisée dans la présente demande a une signification particulière et veut dire une lumière qui donne à l'oeil l'impression de blancheur qui est obtenue par la réflexion de la lumière solaire par une surface de papier blanc plutôt qu'un spectre riche et bien proportionné.
Pour résumer, l'invention a pour objet l'utilisation, en combinaison et en sous combinaison qui a été ci-dessus définie, d'un gaz à basse tension capable de donner avec un rendement élevé une lumière d'intensité élevée en déchargeant à travers lui un courant électrique de densité réglée et élevée, de moyens d'intensification comprenant l'utilisation d'une densité de courant élevée et d'une substance capable d'augmenter l'intensité de la lumièra et (ou) fournissant de la lumière colorée, une électrode ou une cathode à basse tension pouvant fonctionner, de préférence, à une température élevée, construite et fonctionnant de la manière représentée et décrite, des moyens de chauffage de la
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cathode et une source de courant de potentiel prédéterminée.
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La densité de courant utilisée a,p de préférence, une valeur comprise entre 05 et 'i, 5 ampères par c2 de section transver-. sale du tub 0 c'es--û.a'.re de section transversale de la. ; colonne positive gazeuse, pour obtenir une intensité convenable et un rendement énergétique correspondante en utilisant une substance telle que le mercure fournissant une lumière colorée
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et intensifiant la lumière, l'inters i té de courant doit être établie en rapport avec cette substance.
Par exemple, il e, été constaté que, lorsque le 'krypton est utilisé de la
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manière décrite, sans addition de mercure, une densité de czur Mt de 1,0 ampère par cm2 de section transversale de la colonne
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gazeuse donna de bons résultai=s, tandis que si du mercure est utilisé en même temps que du krypton, une intensité d'un ordre similaire peut être obtenue avec une intensité de
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courant inférieurs par exemple, 0,6 ampère par cilla de section trw18versale de la colonne gazeuse.
1/invention a, pour objet l'utilisation, en conbinai, xon, d'une enveloppe de gaz de remplissage comprenant un gaz à bas- se tension ou formée d'un gaz à basse tension, tel que le krypton, de moyens pour abaisser le gradient de potentiel et de moyens pour augmenter l'intensité de la lumière émise par legaz, tels que desmoyens d'alimentation de l'appareil
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avec un c¯aà:a.n'' de densité élevée ainsi que cela a été décrite une cathode à bacse tension et, particulièrement, une cathode de la forme représeutée et décrite et une source de courant de potentiel prédéterminée et relativement basse.
JJ 'invsll tion permet donc d'obtenir un dispositif d'éolair8,r;c: donnant è:ae. lum::L21'0 blanche ou colorée et, 1JQ,rticu.liùr"menti appropriée 8. être utilisés comme enseigna de rendement industriel remarquablement élevée 'Gant. au. point de vue de la longueur des tubes qu'il estpossible d'établir que de l'intensité de la lumière fournie et qu'au point de
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vue de la longue durée du dispositif qui peut être de
5,000 heures et plus.
Alors que la valeur à donner, de préférence, à l'intensité du courant est de 0,5 à 1,5 ammèrespar cm2 de section transversale de la colonne gazeuse, dans certains cas, cette valeur peut être comprise entre des limites plus larges, par exemple, entre 0,05 et 1,5 ampères par cm2.
Les avantages de l'invention ont été exposas en détail et les modes préférés de mise en oeuvre ont été décrits. cependant, il doit être compris que es modifications nombreuses peuvent être apportées sans sortir des listes de la présente demande de brevet et en obtenant tout ou partie de ces avantages ou tout autre résultat avantageux dû à l'application de tout ou partie des moyens ci-dessus définis.
REVENDICATIONS
1 Dispositif d'élairage à dûcharge électrique à travers une atmosphère gazeuse, ce dispositif comportât une enveloppe, un remplissage gazeux comprit un gaz à basse tension et une cathode à basse tension.
2 Dispositif conforme à celui défini dans la revne- dicatoin 1 et dans laquel le remplissage gazeux comprend du krypton.
3 Dispositif conforme à celui définui dans la reven- dicatoin 2 et dans lequel le remplissage gazuex comprend du krypton et du mercure.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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ELECTRICAL DISCHARGE LIGHTING DEVICE
The present invention relates to lighting devices for discharge through a gaseous atmosphere and, more particularly, to devices which are intended to emit white or colored light under the influence of an electric discharge at low voltage; it makes it possible to produce lighting devices giving white light and, also, lighting devices giving colored light, blue, for example.
The present invention is also aimed at an electrical discharge lighting device through an atmosphere.
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gas comprising kryptent and means to increase the intensity of the light emitted.
The present invention relates to the use, in combination, in an electric discharge lighting apparatus, of a low voltage gas and a low voltage cathode. '
In the present specification, the expression "low tenison gas" refers to argon, krypton, 1 xenon and, more particularly, krypton and xenon.
According to the present invention, krypton is made luminous by the discharge of a low voltage electric current and, in order to reduce the potential drop across the positive column, in order to be able to establish a tube of greater length which can be. maintained in operation with a predetermined drop in potential, a high current value or a relatively high current density is used. With a tube having an outer diameter of 11 mm:
.! and an inner diameter of 8 millimeters, the current can, for example, reach a value of 300 to 600 milliamperes which corresponds, approximately, to a current density of 0.6 to 1.0 amperes- per square centimeter of cross-section of the tube or cross section of the gas column.
By increasing the current density, not only is the drop in voltage across the gas column, and per unit length of that column, decreased, but also the intensity of the light emitted is increased, so that the present The invention provides not only means for increasing the length of a tube of a given diameter capable of operating under a predetermined potential difference, but orally, means for increasing the intensity of light, of such so that two factors of paramount importance, namely the length of the tube and the intensity of the light are increased.
Krypton, xenon, and also argon are gezes giving light
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of low intensity under the action of the electric discharge and the present invention provides means for increasing this intensity. The invention also has for object the use, in combination, of a suitable low voltage gas, such as krypton, with means by which krypton is able to provide light under the action of 'a current of regulated and relatively high density. here, the efficiency value can be taken the length of a tube capable of operating under a predetermined voltage.
With a tube of given diameter the length of the tube and hence the amount of light emitted by the positive column depends, in large part, on the potential drop per unit length of tube. The lower the drop (the potential per unit length, the greater the length of the tube which can be satisfactorily operated with a given terminal voltage and, therefore, the greater the efficiency of the lamp or tube. Student.
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Another important characteristic relating to the utility and efficiency of light considered from the point of view of illumination is the intensity or the luminous power of the light obtained with a current of predetermined voltage and the present invention gives, not only , means of increasing the efficiency of light expressed in unit length of the tube, but also means of increasing the intensity or power of light. These means include the use of currents of density within limits set in the manner which will be described below.
The present invention comprises not only the use in combination of a suitable low potential gas and means for increasing the efficiency and the intensity of the light emitted using these means, but,
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yet, as a further feature, the combination in combination of a special cathode whereby the effective life of the tube is greatly increased at the same time as the cathode drop is reduced. Reduction of cathode drop contributes. moreover, to the reduction of the potential drop across the tube considered as a whole and also contributes to increasing the efficiency of the lighting device expressed in length of tube.
As another way
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The present invention aims to increase leîntensi-L6 and increased yield. even, the use, in combination with the means described above, of a substance such as morcure, capable of increasing the intensity of light)
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this substance emits, when activated or excited, a relatively intense light and which not only increases the luminous power of the lamp, but also allows the emission of light having a desired color , a color which, in the case of mercury, is blue.
The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing which shows one embodiment.
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dlex8cution un4ppareil established in accordance with the invention and means of using this device.
In this drawing, the gas discharge tube 1 is shown bent in a known manner in the form of a
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letter, this letter being, for example, here "the letter A. At its ends the tube 1 is provided with electrodes 2 and 3; these are connected to a potential source such as a generator 4 capable of supplying current at 110 volts;
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the tube a, -La-1 d..ue Lx e of 11 millimeters it contains krypton at a pressure of 5 to 15 millimeters and the resistance
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5 is present in the circuit and can be adjusted to provide in the tube a current of determined value, for example, a current of 300 to 500 milliamps corresponding
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at a density of 0.6 to 1.0 amps per square centimeter of tube cross section.
Under these and other conditions which will be described below, the potential drop across the positive column may be 30 to 60 volts per meter and the length of the tube between the electrodes may be 0.50 m to
1 m., For example, 0.75 m. The cathode can, in some cases, - at least, consist of a refractory metallic substance such as iron, copper, nickel; it can have a suitable shape, such as the glue of a hollow body; it may be provided with a coating consisting of a substance capable of reducing the drop in potential, a substance such as potassium, lithium, sodium or any other suitable stabilizing substance and reducing the drop in potential.
However, it is preferable to use a cathode capable of operating at high temperatures; the cathode having the shape shown makes it possible to obtain, in combination with the means described in the present patent application, a device having a relatively long duration and in which the drop in cathodic potential is considerably reduced. As shown in the drawing, the cathode 2 is, here, constituted by a hollow body having the general shape of a cone. This cathode is internally provided with a coating consisting of a substance 6 having a high emissivity, as will be described more fully below.
Inside this hollow cathode is a heating element 8 which is electrically connected with the cathode so as to be in series with it in an electrical circuit. The mentioned electrical connection is constituted by the member 10 which connects the heating element 3 to the cathode in the manner shown. The co, thode and the anode are each held by a glass base 11, which base can
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be molded. The cathode also includes a part
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insulating 13, glass or quartz. The heating element is connected to the connector 26 which passes through the insulating part JJ3, so that the heating element 8 is spaced from the cathode.
The conductor 2ô is connected to the generatllc'3! through the resistor 5 by means of the conductor 15 and the anode 3 is connected, in a similar manner, by the conductors 16 and 17, to the. generator 8, of such sort that we have
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constituted C, â1 discharge circuit comprising ', ant the anode ±, the gas discharge column or positive column, the cathode 2, the connecting member 10, the heating element ¯8, the
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driver 26, driver 15, la. resistor 5, generator µ, cond2t: euzRs 9 ', T and 16.
The device shown in the drawing is intended ^ inc3.wlemazzt to be supplied with direct current in this case, the anode has the form
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of a refractory metal cylinder of copper, nickel, iron or any other similar material having .. preferably, the, r.roe d-'7-u-ie hollow part closed with one of its ends, as shown . If you want to use
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current o.'ltam; ati: C, a cathode of the type described can be used in combination with a double anode; or two
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electrodes having 1 a. The cathode orifice shown in the drawing can be established and connected in series, with a reset, in 18 circula- tion of an alternating current source.
In addition to the above-described discharge circuit, the cathode and its heating elements form part of a
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circuit intended for. 1'OU1 "'l11r heat to the heating elements, more particularly, when starting the 1n ;; apo. This heating circuit includes a trensfol1nateu: r.' the primary of which comprises a coil 20 and an interrupter 21 and the se (h) l1dal "e, a coil 22, a conductor 24, a conductor ¯ 26, 1 'é. mant, heating 8, the connecting element la, the cathode 2 the conductor 280 a conductor 36.
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switch 23, When switching on the lamp, the heating element is brought to a high temperature, for example, by incandescent in order to activate the coating of the cathode.
This is achieved by forming switches 21 and 23 and supplying the heating current to terminals 32 and 33 through the transformer and conductors 26 and 28 and through heating element 8 and cathode 2. When the cathode has reached the desired temperature, that is, a temperature of
900 to 1200 c., The heating circuit can be interrupted by opening switches 21 and 23; a suitable potential difference is, then, applied between the anode and the cathode to determine a current discharge through the gas column.
The creation of this discharge is further promoted by a suitable starting device (not shown). such as a device for subjecting the tube to high frequency currents from outside thereof. It should be noted that the discharge current must pass from the cathode through the heating element, heating the latter and maintaining the latter at the desired temperature without the back-up of the auxiliary heating circuit.
Under these conditions, the cathode acts as a heating element itself in that the current which supplies heat to the heating element in the cathode is the discharge current itself, to distinguish this current from a current supplied. by an independent source.
The highly emissive lining applied to the cathode can be placed on the inner face or on the outer face thereof; however, it is preferable that it is disposed on its inner face. A special group of substances that can be used to make this packing includes the decomposition products of the compounds of
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electro-positive metals and, more particularly, croup compounds of alkaline earth metals. Among these
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cOlâPos6s, oxides or peroxides of electro- TIosi t tive metals. '- pal't5. {;, uJ.ièr:;: 13l1t those of the a10alil1.o-telreux group can be mentioned, that, for example, the oxides or peroxides 0.8' bn.rYLlfl:
of strontium and others. For example, a nickel cathode can be lined on its inner face with barium peroxide and the cathode and its lining are then subjected to the inaction of heat to produce the decomposition or reduction of the peroxide. The suboxides of
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electro-positron metals seem to be particularly suitable; they can be obtained by the decomposition of the peroxides, as described.
Although a gas, such as krypton, disposed in a tube of the type here described and activated by the means shown, emits white light having sufficient intensity for many applications3, it presents
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Another object of the invention is the u-3.lisa, t: .on, in combination with an additional g'-C1) st [31J.ce, such as mercury, capable of increasing the intensity of the light emitted by the tube and give a light of a particular color.
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One!, It has the intensity of light and the production of the desired ink and color can be achieved by adding 111 "16 c".;. L ,. quantity of a substance, such as mercury, in the t 1be, before sealing this sky.
When the tube is in operation, the mercury is vaporized and the light emitted by the tube is a combination of the
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light emitted () pD, r le rz =: ionized ccure and by ionized krypton. By means of the present invention, a 'tube containing mercury ut, soza.r.z.Fs' is used. the action of a current of relatively high density, one has the advantage of having a device in which a sufficient quantity of heat is released to avoid the condensation of mercury, even at low temperatures.
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extraordinarily low. Instead of krypten, xenon can be used, at least in a few cases.
Xenon has the advantage of having a lower potential gradient than that of krypton; but, in some cases, the light emitted by xenon is rather blue, compared to the whiter light given by krypton, although, when xenon and mercury are used in combination, the slightly bluish color of xenon does not present any disadvantage. All other things being equal, the intensity of the light emitted by xenon is less than that of the light emitted by krypton.
In some applications argon can be used instead of krypton, but argon has the disadvantage of having a potential gradient a little higher than that of krypton and xenon and therefore it is not suitable. not as well at establishing the most efficient lighting device. The expression white light used in the present application has a particular meaning and means a light which gives to the eye the impression of whiteness which is obtained by the reflection of sunlight from a surface of white paper rather than a white light. rich and well-proportioned spectrum.
To summarize, the invention relates to the use, in combination and in sub-combination which has been defined above, of a low-voltage gas capable of giving with a high efficiency a light of high intensity by discharging at through it an electric current of regulated and high density, intensifying means comprising the use of a high current density and a substance capable of increasing the intensity of light and (or) providing light colored, a low voltage electrode or cathode operable, preferably at an elevated temperature, constructed and functioning as shown and described, means for heating the
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cathode and a current source of predetermined potential.
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The current density used preferably has a value of between 05 and 1.5 amperes per c2 of cross-section. dirty tub 0 c'es - û.a'.re cross section of the. ; gaseous positive column, to achieve a suitable intensity and corresponding energy yield by using a substance such as mercury providing colored light
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and intensifying the light, the current intersity must be established in relation to this substance.
For example, it has been found that when 'krypton is used from
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described manner, without the addition of mercury, a density of czur Mt of 1.0 ampere per cm2 of column cross section
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gas gave good results, while if mercury is used together with krypton, an intensity of a similar order can be obtained with an intensity of
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lower currents, for example, 0.6 amperes per cell of transverse section of the gas column.
1 / The invention relates to the use, in conbinai, xon, of a filling gas envelope comprising a low-voltage gas or formed of a low-voltage gas, such as krypton, of means for lowering the potential gradient and means for increasing the intensity of the light emitted by the gas, such as means of supplying the device
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with a c¯aà: a.n '' of high density as has been described a high voltage cathode and, in particular, a cathode of the form shown and described and a current source of predetermined and relatively low potential.
JJ 'invsll tion therefore makes it possible to obtain a wind device8, r; c: giving è: ae. lum :: L21'0 white or colored and, 1JQ, rticu.liùr "lied appropriately 8. to be used as a teach of remarkably high industrial efficiency" Glove. from the point of view of the length of the tubes which can be established. that of the intensity of the light supplied and that
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view of the long life of the device which can be
5,000 hours and more.
While the value to be given, preferably, to the intensity of the current is 0.5 to 1.5 ammers per cm 2 of cross section of the gas column, in some cases this value may be between wider limits, for example, between 0.05 and 1.5 amps per cm2.
The advantages of the invention have been explained in detail and the preferred embodiments have been described. however, it should be understood that many modifications can be made without going outside the lists of the present patent application and obtaining all or part of these advantages or any other advantageous result due to the application of all or part of the above means. above defined.
CLAIMS
1 Lighting device due to electric charge through a gaseous atmosphere, this device included a casing, a gas filling comprised a low-voltage gas and a low-voltage cathode.
2 Device conforming to that defined in Revne- dicatoin 1 and in which the gas filling comprises krypton.
3 Device according to that defined in claim 2 and in which the gas filling comprises krypton and mercury.
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