Geschlossene Netalldampflampe. Bei offenen Quecksilberdampf lampen, das heisst bei Quecksilberdampflampen, deren Elektrodenmetall mit der Aussenluft in Ver bindung steht (vergleiche den in der Abb. ja dargestellten Längsschnitt und den in der Abb. 1b wiedergegebenen QuersrAnitt einer solchen Lampe), ist es bekannt, den Lam penkörper 1', der symme@tris,ch gestaltet ist, mit einer, seinen mittleren Teil der Länge nach in zwei Hälften teilenden Scheidewand 2' zu versehen,,
so d@ass Wärme von dem Ano denquecksilber durch Wärmeleitung und, wie angenommen wurde. auch von der Ano denseite des Lichtbogens durch Wärmestrah lung auf das Kathodenquecksilber überge hen kann. Offene Metallda.mpflampen bedür fen, schon zur Herstellung der erforderli chen Abdichtungs-- und Druckhöhe verhält nismässig grosser Elektrodenmetallmengen 3' 4'.
Wie stets bei dem Aufeinanderwirken von Körpern von untereinander verschie Jener Temperatur suchen sowohl das Ano denmetall, da es im Betriebe wärmer als das Kathodenmetall wird, als auch tler heisse, den Lichtbogen bildende Metalldampf ihre Wärme an das kältere Kathoclenmetall abzu geben.
Da dieses Bestreben unter sonst un gleichen Umständen bei dem Metalldampf des Lichtbogens wegen seiner hohen Tem peratur und der mit seiner absoluten Tem peratur rasch ansteigenden Energiemenge der von ihm ausgehenden Wärmestrahlung grösser als bei dem Wärme merklich nur durch Leitung abzugeben fähigen Anoden metall ist, sucht der Metalldampf des Licht bogens, abgesehen von der durch ihn in sei ner Längsrichtung stattfindenden @'@rärmelei- tung zum Kathodenmetall,
in solchen 31e- talldampflampen mit. Scheidewand auch an der Wä-rmeübertrabgung auf das Kathoden metall durch die Scheidewand hindurch in so weitgehendem Masse teilzunehmen, als die Menge des vorhandenen Anodenmetalles es ihm ermöglicht. Ist.
wie bei den offenen Quecksilberdampflampen, die Elektrodenine tallmenge gross, so kann demnach, da dabei der das Wandern von Elektrodenmetall mit- telst Verdampfung (an der Anode) und Kon densation (an der Kathode) begrenzende Wärmeausgleich in der Hauptsache bereits durch die mittelst Wärmeleitung erfolgende Wärmeabgabe des Anodenmetalls, erfolgt,
der Metalldampf des Lichtbogens leinen hinreichend grossen i#Tiveauunterschied der Elektrodeilmeta.llmengen beiderseits der Scheidewand verursachen, um seine Heizwir kung auf dem Wege durch die Scheidewand hindurch merklich ausüben zu können.
Gemäss der Erfindung erfolgt im Gegen- satz hierzu bei geschlossenen Met,illdainlli'- l-ampen mit Längsscheidewand, das heisst bei Metalldampfla.mpen mit Längsscheidewand. deren Elektrodenmetall mit der Aussenluft nicht in Verbindung steht, die Wä.rineüber- tra.g-ung durch die Scheidewand auf das Ka thodenmetall mindestens zum wesentlichen Teil durch den Metalldampf des Lichtbo gens.
Hierzu kann der Füllungsgrad. das ist das Verhältnis der Elektrodenmetallinenge zum Rauminhalt der Lampe. an der Anoden seite, oder an dieser und auch an der Katho denseite, so klein gewählt -,werden. dass auch bei symmetrischem Lampenkörper der Me talldampf des Lichtbogens einen Hinreichend grossen -Unterschied .in der Grösse der Bertili-- rungsflächen der beiden Elektrodenmetall- mengen mit der Scheidewand zu verursachen vermag.
um seinerseits mindestens einen we sentlichen Teil der durch die Scheidewand hindurch stattfindenden Wärmeübertragung- übernehmen zu können.
Infolge der im vorstehenden Absatz 2 er wähnten bekannten wärmeenergetischen Tat sachen lässt es sich bei der neuen Lanip-- leicht erreichen,, da.ss die Wärmeübertragung auf das Kathodenmetall seitens des Anoden metalls völlig in den Hintergrund im Ver gleich zu der Wärmeübertragung seitens des den I:ichtbogeii bildenden Metalldampfes durch dir- Scheidewand hindurch. tritt.
Eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Meta.lldampflampe ist in der Abb. 1 in Vorderansicht und Grundriss. in der Abb. 2 in Seitenansicht. liebst Grundriss, schenia- tisch dargestellt.
Die Lampe besteht aus einem, vorzugs weise lotrecht stehenden, zylindrischen Leuchtrohr. zwechinässig aus Quarz, das an: obern Ende zugeschmolzen ist und ani un- tei-z Ende von cinein Boden abgeschlossen wird, durch welchen die beiden Elektroden- zuführungsdrähte, zum Beispiel aus M'olf- ram,
hindurchragen. Die Drähte sind zwecks Abdichtung in je einem an den Lampenbo den angeschmolzenen 0.ua.rzka.pillarrohr ge führt. Das Leuchtrohr wird durch eine sei nen ganzen Innenraum mit Ausnahme des obern Endes durchziehende Wand aus Quarz in zwei Längshälften zgeteilt, welchen je eine Elektrode zugeordnet. ist. Die Scheidewand ist, mit Leuchtrohrwand und -boden allseitig. mit Ausnahme ihres obern Endes, verschmol zen.
Vorteilhaft befinden sich. wie aus den Abbildungen ersichtlich, .beide Elektroden einführungen an derselben Seite der Lani- penwandung nahe an dieser. Der untere Teil jeder der beiden Leuchtrohrhälften dient als Polgefäss für (las.
Elektrodenmetall, bei spielsweise Quecksilber. Die Ziindung er folgt, wie aus der Abb. 8 hervorgeht. durch Kippen in Richtung des Pfeils, derart, dliss das Quecksilber beider Polgefässe zu beiden Seiten längs der Sicheidewand fliesst und sich an deren freier Kante vereinigt.
Die seil - liche Lage der 7atfiihrungsdr#ihte sichert die Aufrechterhaltung des Kontaktes beins Kippen auch bei geringer Quecksilberfül- lung.
Nach erfolgter Zündung wird die Lampe wieder aufgerichtet. Nach wenigen Minuten stellt sich ein stationärer Zustand ein, bei dem wie in den Abb-. 1. und 2 angedeutet. zwischen Anode und Kathode ein 'Niveau- unterschied sich bildet,. so dass der von der Anode ausgehende Liclitbomen (striclipunl,- tiert dargestellt) auf der Strecke a. bis b dicht an dem Kathodenquecksilber vorbei streicht und so. dieses erhitzt.
Der stationäre Betriebszustand der neuen Lampe kann besonders schnell erreicht wer den, wenn man durch geeignete Acllsialver- dreh.ung der Lampe beim Kippen oder durch entsprechende Gestaltung der Soheidew and dafür sorgt, dass schon durch das Kippen eir Niveauunterschied entstellt.
Wie aus den Abbildungen hervorgeht:, brennt im norma len Betriebszustande der 1-kiriipe der Lieht- bogen nahe der Leuchtrohrachse lieht: zu bei den Seiten der Scheidewand; infolgedessen wird die Aussenwandung der Lampe, im Ga gensatz zu den bekannten Lampen, bei wel chen die Aussenwand so stark erwärmt wird.
dass es Schwierigkeiten macht, sie hinrei chend zu kühlen. nicht, oder doch nur in verna.chlässigbarem Masse erwärmt.
Am Umkehrpunkt des Liehtbogens kann die Kante der an sich dünnen Scheidewand gegen eine unzulässige Überhitzung dadurch geschützt: werden, dass diese Kante verdiekt wird oder eine besondere Schutzauflage aus einem schwer schmelzbaren Metall, zum Beispiel Wolfram, erhält. Die Lampe kann nicht nur in lotrechter. sondern auch in geneigter Lage betrieben werden. Sie kann an Stelle des Quecksilbers aizeli ein anderes Metall oder eine der bekannten CTasfüllungen aufweisen.
Um mit einem Minimum an Elektroden metall auszukommen, kann man ferner den Querschnitt des Kathodenraumes im Bereich des Kathodenmetallspiegels kleiner als den Querschnitt des Anodenraumes im BPreieb des Anodenmeta.llspiegels machen oder beziehungsweise und das Fassungsvermö gen des Kathodenraumes dadurch klein hal ten, dass man ihm eine nach unten sich ver- jingende Gestalt gibt, etwa. durch Schrägfüh rung der Scheidewand an ihrem untern Ende gegen den Kathodenraum hin (Fig. 14).
Die Lampe bedarf keiner besonderen Kühlungsvorrichtung und kann unhe- s -chrä,nkte Zeit betrieben werden. Es ist je -loeb ohne weiteres möglich, die Lampe mit einer Flüssigkeitskühlung zu versehen, wozu sich besonders die zylindrische Form des Leuchtrohres gut eignet.
Das Kühlmittel wird dann zweckmässig zunächst um die bei den Elektrodenzuführungskapillaren zuin Boden. des Leuchtrohres und sodann durch einen das Leuchtrohr umgebenden Kühlman tel aus beliebigem Material geführt, wobei dafür Sorge getragen werden muss, dass keine unerwünschte Kondensation von Metall dampf auf der Innenseite des Leuchtrohres stattfindet.
Die Lampe eignet sich für alle Zwecke, bei welchen die physikalischen, chemischen oder therapeutischen Wirkungen der vom Metallichtbogen ausgehenden Strahlen nutz bar gemacht werden, zum Beispiel zur Be strahlung von Flüssigkeiten zwecks Sterili sierung oder Vitaminisierung, wobei jene Flüssigkeiten gleichzeitig als Kühlmittel die nen können: ferner zur Ozonisierung, als Quelle für ultraviolettes Licht, wobei die sichtbaren Strahlen in bekannter Weise durch geeignete, zum Beispiel zylindrische und mit dem Leuchtrohr gleichachsige Fil tergläser oder Flüssigkeitsmäntel zurückge halten werden können, zur Erzeugung von Flu ores,zenzerscheinungen usw.
Die beschriebene Lampe kann, wie der Versuch bestätigt, lange Zeit (mehrere tau send Stunden) hindurch ununterbrochen be trieben werden, ohne dass ihre elektrischen Betriebsbedingungen und ihre Strahlungsab gabe sieb merklich ändern.
Die beschriebene Lampe weist ferner fol gende Vorteile auf Ihre Bauart ist einfach und wohlfeil und die erforderliche Elektrodenmetallmenge so gering, dass die betriebsfertige Lampe ohne Bruchgefahr transportiert werden kann. während anderseits die Evakuie rung durch die Kleinheit des zu evaluieren- den Raumes wesentlich erleichtert wird. Der Wirkungsgrad ist infolge der Vermeidung grosser Metallmengen und der damit verbun denen Wärmeverluste günstig.
Die Ein brenndauer kann innerhalb weiter Grenzen verändert werden, welche diejenigen der be- kannten Metalldampflampen wesentlich über schreiten. Die Lampe brennt ruhig und si cher sowohl bei Niederdruck. als auch bei Hochdruclz und ist gegenüber Belastungs. schwankungen unempfindlich. Ihre gedrun- Icene Form, insbesondere die Rohrform, er möglicht eine nach allen Richtungen grosse Strahlungsintensität ohne störende Schatten bildung.
Das Leuchtrohr kann beliebig gestaltet .:ein. obgleich die Rohrform vorzuziehen ist. Auch Rohre von beliebig gekrümmter Form können Verwendung finden. Bei Verwen dung von Flüssigkeitskühlung kann der Kühlmantel des Leuchtrohres derart ausge bildet sein, dass an einer bestimmten Stelle der oberhalb der Anode befindlichen Leucht- rohrwa.ndung, vorzugsweise in der Nähe des Scheitels. der Metalldampf sich kondensiert und zur Anode zurüokfliesst. Hierdurch kann ebenfalls -die Metallwanderung zur Kathode verhindert werden.
Will man die neue Lampe so ausbilden, class sie mit Wechselstrom betrieben werden kann, so kommt es darauf an, die Gefahr von Kurzschluss zwischen den mindesten zwei Anoden zu vermeiden.
Zu diesem Zweck kann die neue Lampe so ausgebildet werden, dass beim Kippen le diglich das Metall aus einem einzigen Ano- d'enraum längs der fliesst., um sich mit dem in gleicher Richtung fliessen den Kathodenmetall am Ende der Sch-eide- wa.nd unter Kurzschlussbildung züi vereini- Pcn. Die arndern Anodenräume werden mit einer Stauvorrichtung versehen, welche das Ausfliessen .des Quecksilbers verhindert.
Bei der Ausbildung und Anordnung dieser Stauvorrichtung ist es von Wichtigkeit, dass wenigstens der Metalldampf des einen von den Lichtbogen in den Anodenräumen die gemeinsame kältere Ka thode so hoch erhitzen kann, dass eine Me- - tallwanderung vermieden wird. Besonders vorteilhaft ist aber eine Anordnung, bei welcher sämtliche Anodenräume unmittelbar an den gemeinsamen Kathodenraum angren zen. Mau kann aber das Ausfliessen des.
Me tallen an den Anodenräumen zwar zulassen, aber durch geeignete Wehre am obern Teil des Kathodenraumes ein Zusammenfliessen verhindern. Diese -)'hehre können in Form von innen aufgesetzten Längsrippen oder zweelk- mässig gestalteten Einbuchtungen des Leuchtrohres ausgebildet sein.
Bei der neuen 9Techs-elstromlampe kann das am einen Ende geschlossene und zweek- mä.ssig zYlindrische Leuchtrohr durch eine Längsscheidewand bis nahe an seinen Schei tel in zwei ungleiche Kammern unterteilt sein. deren. kleinere als Kathodenraum dient. Di.e grössere Kammer dient zur Aufnahme der Anoden und der Stauvorichtungen. Leuchtrohr, Zwischenwand, Stauvorrichtuu- gen und Wehre werden zweckmässig aus Quarzglas hergestellt und miteinander ver schmolzen.
Die Abb. :3. d und 5 zeigen in schemati sCher Darstellung eine Ausführungsform (lm, Lampe für Wechselstrom in Vorderan sicht bezw. in Seitenansicla nebst Grundriss und in wagrechter Kippstellung (wobei in gestrichelten Linien das Niveau des Katho- denmetalles veranschaulicht ist).
Der Lampenkörper c enthält ausser der Scheidewand d die Stauvorrichtung e. Von den Stromzuführungen<I>f.</I> g und h, dient J für die Kathode. f/ und<I>h</I> für die beiden Anaden:.
Die Abb. 6, 7 und 8 zeigen je in Seiten ansieht und Grund\riss drei andere Ausfüli- rin gsformen der Wechselstromlampe. Wie in der Abb. 7 und 8 im Grundriss bei angedeutet ist, können in diesen nach beiden Seiten kippbaren Ausführungsformen die Stromzuführungen auf dem Boden des Pol gefässes in solcher Riehtunr entlang geführt werden. dass beim Kippen stets der Kontakt mit dem Elektrodenmetall aufrecht erhalten bleibt.
Die Abb. 9 und 10 zeigen im Grurndriss bezw. im Querschnitt längs der Oberkante der Scheidewände eine. Ausführungsform der Wechselstromlampe mit Längswehr im Ka thodenraum. wobei zwei Anodenräume sym- metrisch zu diesem und durch parallele Scheidewände von ihm getrennt, angeordnet sind.
Die Abb. 11, 12 und 13 zeigen ini Grundriss bezw. in zwei Querschnitten eine andere Ausführungsform der Wechselstrom lampe mit Längswehr im Kathodenraum. Kathodenraum und,) Anodenräume sind durch sternförmig zusammenlaufende Scheidewände voneinander getrennt.
Bei den Ausführungsformen nach den Abb. 9 bis 13 wird, wenn die Lampe uni ihre Längsachse entsprechend gedreht ist (vergleiche die Abb. 1.0a und 10b, welche die Lampe nach der Abbildung<B>10</B> in der Kipp stellung im Längs- und Querschnitt darstel len, sowie die Abb. 12a und 12b, welche die Lampe nach der Abb. 12 in der Kippstel lung im Längs- und Querschnitt #viedergrs- ben), beim Kippen Kurzschluss zwischen den AnoAen durch besondere Wehre k verhindert,
die beispielsweise in Gestalt von Einbueli- tungen des Leuchtrohres oder von aufgesetz ten Rippen oder dergleichen in der Katho denkammer, vorzugsweise an deren oberem Ende, ausgeführt sein können. Beim Kippen entsteht: dann zwischen der Kathode und je der Anode Kurzschluss. Mit welcher Anode die Zündung erfolgt, hängt von der Rich tung und Grösse der jeweiligen Weeliselspan- nung ab.
Die Scheidewände zwischen dein Anoden räumen brauchen bei diesen Ausführungs formen nicht so hoch wie die Kathoden wände geführt zu werden; der Wechselstrom lichtbogen durchläuft dann mit dem grössten Teil seiner Länge stets denselben Weg und biegt erst kurz oberhalb der niedrigen Ano denscheidewand zu der jeweiligen Anofle ab.
Zur Erleichterung des Überganges der Entladung von der Zündanode auf das in der Sta.uvorrzchtung befindliche Metall kann die Wand der letzteren in bekannter Weise mit Löchern oder Durchbrechungen versehen sein, die so klein sind, dass ein Austritt des flüssigen Metalles, dank seiner grossen Ober flächenspannung nicht möglich ist. Die Wechselstromlampe kann auch mit. Gleichstrom betrieben werden, wozu etwa die Anoden von aussen miteinander verbunden und gemeinsam an die positiven Klemmen der Gleichstromquelle angelegt werden.
Ist die Lampe mit Flüssigkeitskühlung versehen oder kommt sie aus sonstigen Grün den, etwa zwecks Sterilisation einer Flüssig keit, durch die von der Lampe ausgehenden Strahlen mit Flüssigkeit in Berührung, so kann die Einrichtung auch so getroffen wer- ,den, dass die den Temperaturunterschied der Elektrodenmeta.llmengen vermindernde Wir kung .des den Lichtbogen bildenden Metall dampfes durch die Kühlwirkung der Flüs sigkeit noch unterstützt.
Dies kann, wie es in einem Ausführungs beispiel in der Abb. 14 im Längsschnitt schematisch dargestellt ist, dadurch erreicht werden, dass die Lampe, wie es an sich be kannt ist, mit einem wärmeisolierenden Man tel, beispielsweise einer die Lampenwandung verstärkenden Quarzschicht 1 versehen wird, die jedoch nicht nur, wie bei bekannten Lam pen, das Leuchtrohr umhüllt, sondern in den Bereich der Elektrodenmetallmengen herab reicht.
Die Kühlflüssigkeit oder dis zwecks Ste- rilisation oder dergleichen zu bestrahlende Flüssigkeit, die, wie in dem Ausführungs beispiel (Abb. 14), durch die Bohrung 2, 8 des hohlen Drehzapfens 4 des Trägers, der Lampe, durch das Gefäss 5 und .durch den Zwischenraum 6 zwischen der Lampe und dem Gehäuse 7 hindurch- und mittelst des Stutzens 8 abgeleitet wird, vermag dann nur die nicht von dem Mantel 9 bedeckten Teile der Elektrodenmetallmengen zu küh len, während das von dem Mantel bedeckte Elektrodenmetall ungekühlt bleibt und sich deshalb mehr erwärmt,
als das durch die Flüssigkeit gekühlte Elektroden-, etwa das Anodenmetall. Der auf diese Weise bewirkte Temperaturausgleich lässt sich verschieden wirksam gestalten, je nach dem Masse, in welchem das Elektrodenmetall durch den Mantel 9 vor der kühlenden Wirkung der Flüssigkeit bewahrt bezw. ihr ausgesetzt wird, also je nachdem, wie weit der Kühl mantel 9 den vom Elektrodenmetall erfüllten Teil der Lampe bedeckt oder auch, bei go- gebener Bedeckung der Lampe durch den Mantel, je nach dem Füllungsgral dci- Lampe.
Die Lampe lässt sich mit einem minde stens das Leuchtrohr vor unerwünschter Abkühlung schützenden, wärmeisolierenden Mantel umgeben, auch zu einer vorteilhaften Quelle nur ultravioletten Lichtes ausbilden, wie es in zwei Ausführungsbeispielen in den Abb. 15 und 16 im Längsschnitt schematisch dargestellt ist.
Das von dem wärmeisolierenden Man tel 10 umgebene Leuchtrohr 11 der zylin drischen Lampe ist im Abstand durch ein der Form des Leuchtrohres entsprechendes Filterrohr 12 umhüllt, das, wie beispiels weise das Schwarzuviolglas, sichtbare Strah len ganz oder fast völlig abhält und ultra violette Strahlen hindurchlässt. Zwecks Küh lung des gegen hohe Temperaturen empfind lichen Filterrohres kann dieses, wie die Abb. 15 und 16 es zeigen, entweder auf seiner Innenseite (Abh. 15) oder auf seiner Au ssenseite (Abb. 16) durch strömende Kühl flüssigkeit bespült werden.
Wegen der von der neuen Lampe infclge der Art ihrer Lichtbogenführung erzeugten bedeutenden Flächenhelligkeit und der, mit Ausnahme der Unterseite, nach allea Rich tungen ausgehenden ultravioletten Strahlung von grosser Intensität und Reichweite, eignet sich die so ausgestattete Lampe auch beson ders gut zur Erzeugung von Fluoreszenz effekten unter solchen örtlichen Verhältnis sen, unter denen bisher an die Anwendung ultravioletter Bestrahlung nicht gedacht werden konnte, so etwa für Schaufenster, zur Bestrahlung von Reklameflächen und dergleichen.
Die Kühlflüssigkeit kann, wie es in manchen Fällen erwünscht ist, auch ihrerseits durch entsprechende Beimengun gen dazu verwendet werden, um Strahlenfil- terwirkung auszuüben.
Closed metal vapor lamp. In the case of open mercury vapor lamps, i.e. mercury vapor lamps whose electrode metal is in contact with the outside air (compare the longitudinal section shown in Fig. 1b and the cross section of such a lamp shown in Fig. 1b), the lamp body is known 1 ', which is designed symme @ tris, ch, to be provided with a partition 2' dividing its middle part lengthwise into two halves,
so that heat from the anode mercury by conduction and, as was believed. can also transfer from the anode side of the arc to the cathode mercury due to heat radiation. Open metal dawn lamps require relatively large amounts of electrode metal 3 '4' to produce the required sealing and pressure level.
As is always the case with the interaction of bodies of different temperatures, both the anode metal, since it is warmer than the cathode metal in operation, and the hot metal vapor that forms the arc, give off their heat to the colder cathode metal.
Since this endeavor, under otherwise unequal circumstances, is greater in the case of the metal vapor of the electric arc due to its high temperature and the amount of energy emanating from it, which increases rapidly with its absolute temperature, than in the case of the anode metal which can only be given off noticeably by conduction Metal vapor of the arc, apart from the conduction through it in its longitudinal direction to the cathode metal,
in such metal halide lamps. Partition wall to participate in the heat transfer to the cathode metal through the partition wall to such an extent as the amount of the anode metal present allows it. Is.
As with the open mercury vapor lamps, the amount of electrode metal can be large, since the heat balance limiting the migration of electrode metal by means of evaporation (at the anode) and condensation (at the cathode) is mainly due to the means of heat conduction Heat release of the anode metal takes place,
The metal vapor of the arc can cause a sufficiently large difference in level of the electrical part metal quantities on both sides of the partition in order to be able to noticeably exert its heating effect on the way through the partition.
According to the invention, in contrast to this, in the case of closed mead, illdainlli'-lamps with a longitudinal partition, that is to say in the case of metal vapor lamps with a longitudinal partition. whose electrode metal is not in contact with the outside air, the heat transfer through the septum to the cathode metal is at least largely due to the metal vapor of the arc.
The degree of filling can be used for this. this is the ratio of the amount of metal in the electrode to the volume of the lamp. on the anode side, or on this and also on the cathode side, so small - are chosen. that even with a symmetrical lamp body, the metal vapor of the arc can cause a sufficiently large difference in the size of the ventilation surfaces of the two amounts of electrode metal with the septum.
in order to be able to take over at least a substantial part of the heat transfer taking place through the partition wall.
As a result of the well-known thermal energy facts mentioned in the previous paragraph 2, it can easily be achieved with the new Lanip, that the heat transfer to the cathode metal on the part of the anode metal completely into the background in comparison to the heat transfer on the part of the I: ichtbogeii forming metal vapor through the septum. occurs.
An example of an embodiment of the new metal vapor lamp is shown in Fig. 1 in a front view and plan. in Fig. 2 in side view. Preferably floor plan, shown schematically.
The lamp consists of a, preferably perpendicular, cylindrical light tube. two-way made of quartz, which is fused at the upper end and at the lower end is closed off by a bottom through which the two electrode lead wires, for example made of mololfram,
protrude through. For the purpose of sealing, the wires are each guided in a 0.ua.rzka.pillarrohr fused to the lamp base. The light tube is divided into two longitudinal halves, each of which is assigned an electrode, by an entire interior with the exception of the upper end of the wall made of quartz. is. The partition is on all sides with a light tube wall and floor. except for their upper end, merged.
Are advantageous. As can be seen from the figures, both electrode entries on the same side of the tongue wall close to it. The lower part of each of the two halves of the light tube serves as a polar vessel for (read.
Electrode metal, for example mercury. The ignition he follows, as shown in Fig. 8. by tilting in the direction of the arrow in such a way that the mercury of both polar vessels flows on both sides along the septum and unites at its free edge.
The roped position of the lead wires ensures that contact is maintained when tilting, even with a low level of mercury.
After ignition, the lamp is raised again. After a few minutes, a steady state is established in which, as shown in Figs. 1. and 2 indicated. a level difference is formed between anode and cathode. so that the Liclitbomen emanating from the anode (striclipunl, - tied) on the route a. until b passes close to the cathode mercury and so on. this heated.
The stationary operating state of the new lamp can be reached particularly quickly if one ensures that a level difference is distorted by tilting the lamp when tilting it or by appropriately designing the base wall.
As can be seen from the figures: in the normal operating condition of the 1-kiriipe the light arch burns near the light tube axis: on the sides of the partition; As a result, the outer wall of the lamp, in contrast to the known lamps, in which the outer wall is so strongly heated.
that it is difficult to cool them adequately. not heated, or only heated to a negligible extent.
At the turning point of the light arch, the edge of the thin partition wall can be protected against inadmissible overheating by thickening this edge or by applying a special protective layer made of a metal that is difficult to melt, for example tungsten. The lamp can not only be perpendicular. but can also be operated in an inclined position. Instead of the mercury aizeli, it can have a different metal or one of the known C-gas fillings.
In order to get by with a minimum of metal electrodes, the cross section of the cathode space in the area of the cathode metal mirror can also be made smaller than the cross section of the anode space in the area of the anode metal mirror or the capacity of the cathode space can be kept small by giving it a there is a tapering shape downwards, for example. by inclination of the septum at its lower end towards the cathode compartment (Fig. 14).
The lamp does not require any special cooling device and can be operated for an unlimited amount of time. It is always possible to provide the lamp with liquid cooling, for which the cylindrical shape of the light tube is particularly well suited.
The coolant is then expediently first of all to the bottom of the electrode supply capillaries. of the light tube and then passed through a Kühlman tel surrounding the light tube made of any material, care must be taken that no undesirable condensation of metal vapor takes place on the inside of the light tube.
The lamp is suitable for all purposes in which the physical, chemical or therapeutic effects of the rays emanating from the metal arc can be used, for example for irradiating liquids for the purpose of sterilization or vitaminization, whereby these liquids can also serve as coolants: also for ozonization, as a source of ultraviolet light, whereby the visible rays can be held back in a known manner by suitable, for example cylindrical and coaxial filter glasses or liquid jackets with the light tube, for the generation of flu ores, zenzerschehen etc.
As the experiment confirms, the lamp described can be operated continuously for a long time (several thousand hours) without its electrical operating conditions and its radiation output noticeably changing.
The lamp described also has the following advantages. Its design is simple and inexpensive and the amount of electrode metal required is so small that the ready-to-use lamp can be transported without the risk of breakage. while, on the other hand, evacuation is made much easier by the small size of the room to be evaluated. The efficiency is favorable due to the avoidance of large amounts of metal and the associated heat losses.
The burn-in time can be changed within wide limits, which are significantly exceeded by those of the known metal halide lamps. The lamp burns calmly and safely both at low pressure. as well as at high pressure and is opposite to stress. insensitive to fluctuations. Their rounded shape, in particular the tubular shape, enables a high radiation intensity in all directions without the formation of disturbing shadows.
The light tube can be designed in any way.: A. although the tubular shape is preferable. Pipes of any curved shape can also be used. When using liquid cooling, the cooling jacket of the light tube can be designed in such a way that at a certain point of the light tube wall located above the anode, preferably in the vicinity of the apex. the metal vapor condenses and flows back to the anode. This can also prevent metal migration to the cathode.
If the new lamp is to be designed in such a way that it can be operated with alternating current, it is important to avoid the risk of a short circuit between the at least two anodes.
For this purpose, the new lamp can be designed in such a way that when it is tilted, only the metal flows from a single anode space along the line, in order to meet the cathode metal at the end of the sheatha that flows in the same direction. nd with formation of a short circuit to unite Pcn. The other anode spaces are provided with a damming device which prevents the mercury from flowing out.
In the design and arrangement of this damming device, it is important that at least the metal vapor from one of the arcs in the anode chambers can heat the common colder cathode to such an extent that metal migration is avoided. However, an arrangement in which all the anode spaces directly adjoin the common cathode space is particularly advantageous. But Mau can prevent the.
Allow metals in the anode compartments, but prevent them from flowing together with suitable weirs on the upper part of the cathode compartment. These -) 'heights can be designed in the form of longitudinal ribs placed on the inside or double-sided indentations of the light tube.
With the new 9Tech-elstrom lamp, the two-sided cylindrical light tube, which is closed at one end, can be divided into two unequal chambers by a longitudinal partition up to its apex. their. smaller serves as a cathode compartment. The larger chamber is used to hold the anodes and the storage devices. Light tube, partition wall, damming devices and weirs are expediently made of quartz glass and fused together.
The fig .: 3. d and 5 show a schematic representation of an embodiment (lm, lamp for alternating current in a front view or in a side view along with a floor plan and in a horizontal tilted position (the level of the cathode metal being illustrated in dashed lines).
The lamp body c contains, in addition to the partition d, the storage device e. Of the power supply lines <I> f. </I> g and h, J is used for the cathode. f / and <I> h </I> for the two Anaden :.
Fig. 6, 7 and 8 each show three other forms of the AC lamp in side and outline. As indicated in the plan in Figs. 7 and 8, in these embodiments, which can be tilted to both sides, the power supply lines can be guided along the bottom of the pole vessel in such a direction. that contact with the electrode metal is always maintained when tilting.
Figs. 9 and 10 show respectively in the ground plan. in cross-section along the upper edge of the partitions one. Embodiment of the AC lamp with longitudinal weir in the cathode chamber. two anode spaces are arranged symmetrically to it and separated from it by parallel partitions.
Figs. 11, 12 and 13 show ini ground plan respectively. in two cross-sections another embodiment of the alternating current lamp with a longitudinal weir in the cathode compartment. Cathode compartment and,) anode compartments are separated from one another by partitions converging in a star shape.
In the embodiments according to FIGS. 9 to 13, when the lamp is rotated accordingly on its longitudinal axis (compare FIGS. 1.0a and 10b, which shows the lamp in the tilted position in FIG. 10) Show longitudinal and cross-sectional views, as well as Figs. 12a and 12b, which show the lamp in the tilted position in the longitudinal and cross-section (see Fig. 12), when tilting, prevents a short circuit between the anaes by special weirs k,
which can be designed, for example, in the form of bulges in the light tube or of attached ribs or the like in the cathode chamber, preferably at its upper end. When tilting, there is: then a short circuit between the cathode and each anode. The anode with which the ignition takes place depends on the direction and size of the respective floating voltage.
The partitions between your anode spaces need not be as high as the cathode walls in this execution form; the alternating current arc then always traverses the same path for most of its length and only turns to the respective anofle just above the low anode septum.
To facilitate the transition of the discharge from the ignition anode to the metal located in the Sta.uvorrzchtung the wall of the latter can be provided in a known manner with holes or perforations that are so small that an escape of the liquid metal, thanks to its large surface tension not possible. The AC lamp can also use. Direct current can be operated, for which purpose the anodes are connected to one another from the outside and jointly applied to the positive terminals of the direct current source.
If the lamp is provided with liquid cooling or if it comes into contact with liquid for other reasons, for example for the purpose of sterilizing a liquid, through the rays emanating from the lamp, the device can also be designed so that the temperature difference of the The effect of reducing the amount of electrode metal. The metal vapor forming the arc is supported by the cooling effect of the liquid.
This can be achieved, as is shown schematically in longitudinal section in an embodiment example in Fig. 14, in that the lamp, as it is known per se, is provided with a heat-insulating jacket, for example a quartz layer 1 reinforcing the lamp wall is, however, not only, as in known Lam pen, envelops the light tube, but extends down into the area of the amount of electrode metal.
The cooling liquid or the liquid to be irradiated for the purpose of sterilization or the like, which, as in the embodiment (Fig. 14), through the bore 2, 8 of the hollow pivot 4 of the support, the lamp, through the vessel 5 and the gap 6 between the lamp and the housing 7 through and by means of the connector 8 is derived, then only the parts of the electrode metal quantities not covered by the jacket 9 are able to cool, while the electrode metal covered by the jacket remains uncooled and therefore more warmed,
than the electrode, such as the anode metal, cooled by the liquid. The temperature compensation brought about in this way can be designed to be effective in different ways, depending on the mass in which the electrode metal is preserved or respectively by the jacket 9 from the cooling effect of the liquid. it is exposed, that is, depending on how far the cooling jacket 9 covers the part of the lamp filled by the electrode metal or, if the lamp is properly covered by the jacket, depending on the degree of filling dci lamp.
The lamp can be surrounded by a heat-insulating jacket that protects the light tube from undesired cooling, and can also be made into an advantageous source of only ultraviolet light, as is shown schematically in longitudinal section in two exemplary embodiments in FIGS. 15 and 16.
Surrounded by the heat insulating Man tel 10 light tube 11 of the cylin drical lamp is at a distance encased by a corresponding to the shape of the light tube filter tube 12, which, as for example, the black violet glass, visible Strah sources completely or almost completely and lets through ultra violet rays. In order to cool the filter tube, which is sensitive to high temperatures, it can be rinsed with flowing cooling liquid either on its inside (Fig. 15) or on its outside (Fig. 16), as shown in Figs. 15 and 16.
Because of the significant surface brightness generated by the new lamp due to the way it is guided by the arc and the ultraviolet radiation of great intensity and range emanating in all directions, with the exception of the underside, the lamp equipped in this way is also particularly suitable for generating fluorescent effects under such local conditions, under which previously the use of ultraviolet radiation could not be thought of, such as for shop windows, for irradiation of advertising surfaces and the like.
The cooling liquid can, as is desired in some cases, also be used in turn by adding appropriate admixtures to exert a radiation filter effect.