Elektrische Entladungslampe mit gasförmiger Entladung. Um bei elektrischen Eutladungslampen mit gasförmiger Entladung, also Entladungs lampen mit Gas- oder Dampf- oder Gas dampffüllung ein ruhiges Brennen oder eine andere Lichtfarbe, und zwar vorzugsweise eine weisse Lichtfarbe, der Gas- oder Dampf entladung erzielen zu können, ist schon ver schiedentlich vorgeschlagen worden, im In nern des Lampengefässes einen zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dienenden, rohrförmigen Hohlkörper aus feuerfesten Stoffen, meist aus feuerfesten Oxyden einzu bauen, der durch die Entladung glühend wird und dann vornehmlich die Lichtaus strahlung bewirkt.
Diese bekannten, in den Entladungsw-g eingebauten Führungsrohre, welche aus Stoffen geringer elektrischer Leitfähigkeit bestehen, strahlen jedoch, da sie einen grossen Teil des von der Gas- oder Dampfentladung ausgehenden Lichtes absor bieren, meist mit schlechtem Wirkungsgrad. Dies insbesondere auch noch deswegen, weil ihre verhältnismässig geringe elektrische Durchschlagfestigkeit es nicht gestattet, die Stromdichte der Entladung genügend hoch zu steigern.
Die Erfindung bezweckt, bei derartigen Lampen mit hohlen Führungskörpern für die gasförmige Entladung nicht nur diese Nachteile, also insbesondere die schädliche Lichtabsorption, weitgehend einzuschränken, sondern auch die Strömdiehte der Entladung wesentlich höher steigern zu können. Zu die sem Zwecke wird erfindungsgemäss ein Fülh- rungshohlkörper für die gasförmige Ent ladung verwendet, der aus schwer schmelz barem Stoffe hergestellt, gut stromleitend und durchbrochen ist.
Der durchbrochene, stromleitende Hoh'körper lässt nicht nur das Licht der Entladung grösstenteils ungehin dert durch seine Durchbrechung bezw. Durchbrechungen austreten, sondern lädt sich ausserdem zufolge seiner guten Leit fähigkeit auch sofort bei Inbetriebnahme der Lampe, und zwar in allen seinen Teilen, vollkommen gleichmässig auf. LTm den elek trisch geladenen Hohlkörper bildet sich wahrscheinlich eine Raum''adung aus, die das Durchtreten der positiven Gas- oder Dampfsäule durch die Durchbrechungen des Hohlkörpers verhindert.
Die Entladung wird dadurch mit Sicherheit innerhalb des durch brochenen Hohlkörpers, also auf engem Raum gehalten. Dies hat aber in Gemein schaft mit der hohen Hitzebeständigkeit des Hohlkörpers zur Folge, dass die Stromdichte der Entladung ganz besonders hoch gestei gert werden kann. Da der durchbrochene, stromleitende Hohlkörper endlich auch zu folge seiner kleineren Strahlungsfläche nur zu geringen Wärmeabstrahlungsverlusten Anlass bietet, so ergibt sich schon bei glei cher Strombelastung eine erheblich höhere Stromdichte der Entladung.
Der neue, durchbrochene und gut leitfä hige Hohlkörper kann aus Blech mit einge stanzten Löchern oder aber auch aus sich kreuzenden Bändern oder Drähten hergestellt werden; er kann ferner mannigfache Gestalt erhalten, also ebensowohl eiförmig, als auch zylindrisch oder prismatisch gestaltet sein. Löcher oder Maschen rles leitfähigen Hohlkörpers können 60 bis 70 % der gesam ten Oberfläche des Hohlkörpers übersteigen, damit das Licht der Entladung' möglichst wenig verdeckt wird und zweckmässig auch sehr klein gewählt und dicht aneinanderge- stellt werden, damit sich durch sie hindurch kein Lichtbogen ausbilden kann.
Bei den meisten Anwendungsgebieten der Lampe ist besonders die Verwendung eines Hohlkörpers aus einem schlauchförmigen engmaschigen Molybdän- oder Wolfram drahtnetz oder entsprechendem Gewebe vor teilhaft, da ein solcher Hohlkörper das Licht der Gas- oder Dampfsäule nur zu etwa 10 bis 20 % verdeckt und da pr ausserdem bei hoher Temperaturbeständigkeit sehr leicht herstellbar ist.
Bei grösserer Länge des stromleitenden und durchbrochenen Führungshohlkörpers kann es eintreten, dass' der Widerstand von Elektrode zu Elektrode grösser wird, wie der Widerstand von der einen Elektrode zum durchbrochenen Führungshohlkörper und von diesem zurück zur andern Elektrode. Dies kann aber dazu führen dass die Entladung nicht durch den durchbrochenen Hohlkörper hindurchgeht, sondern an diesem ansetzt und diesen zerstört.
Eine beträchtliche Ver:änge- rung der positiven Säule der Lampe unter Vermeidung des schädlichen Ansetzens der Entladung am durchbrochenen Führungs hohlkörper lässt sich jedoch erreichen, wenn der Hohlkörper aus mehreren,, isoliert anein ander gesetzten kürzeren Stücken besteht. Da die Entladung alsdann den durchbro chenen Hohlkörper nicht mehr als Strom weg benutzen kann, so bleibt sie selbst bei grosser gegenseitiger Entfernung der Elek troden mit Sicherheit im Innern des durch brochenen Führungshohlkörpers.
Im Führungshohlkörper vorgesehene, kleine Durchbrechungen oder Maschen kön nen gegebcnenfa''ls auch durch einen in Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufen den schmalen Schlitz ersetzt werden. Auch bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers bleibt, wie sich gezeigt hat, die positive Gas- oder Dampfsäule selbst bei hoher Strom belastung im Innern des Hohlkörpers, so dass gleichfalls eine hohe Stromdichte der Entla dung bei sichtbarer Entladungssäule erzielt werden kann.
Bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers wird dann der grösste Teil des ausgestrahl ten Lichtes in dem schmalen Längsschlitz des Hohlkörpers zusammengedrängt und so mit eine schmale, strichförmige Lichtquelle von hoher gleichmässiger Leuchtdichte er zielt. Eine derart gestaltete Lampe kann mit besonderem Vorteil als Spaltbeleuch tung, beispielsweise bei Spektrometern, An wendung finden.
Da die Gas- oder Dampf entlaclungssäu'_e im Gegensatz zu strom- durchflossenen Metalldrähten oder Metall bändern Änderungen oder Schwankungen der Stromstärke und Spannung sofort, ohne Ver zögerung, folgt, so kann eine derart ausge bildete Lampe auch vorteilhaft für Signal- zwecke oder als Lichtquelle für Fernseh apparate verwendet werden.
Auf der Zeichnung sind in den Fig. 1. bis 12 mehrere Ausführungsbeispiele von er findungsgemäss ausgebildeten, elektrischen Entladungslampen mit gasf;irmiger Entla dung im Schnitt dargestellt.
Bei der Ausführungsform der Lampe nach der Fig. 1 ist an beiden Enden des aus gewöhnlichem Glase bestehenden zylin drischen Gefässes 1 je ein zur Einführung der Stromzuleitungen 2 dienendes Fussrohr 3 eingeschmolzen. Die von der Quetschstelle 4 nach innen vortretenden Enden 5 der Stromzuführungen sind in Schutzröhren 6 eingeschlossen und an die aus Metall, etwa aus Wolfram oder einer Eisenlegierung be stehenden Elektrodenstie:e 7 angeschlossen. Jeder Elektrodenstiel geht in einen verdick ten Kopfteil 8 über, in dem versenkt ein Körper 9 angebracht ist, der aus einem sol chen Material besteht, welches ein sicheres Ansetzen der Entladung und gegebenenfalls auch eine gute Elektronenemission verbürgt.
Jeder der beiden Elektrodenkörper ist von einem aus Quarz oder aber auch aus einem keramischen Material, wie etwa, Magnesium oxyd, bestehenden Gefäss 10 umschlossen, das zwei Halsansätze 11, 12 besitzt. Mittelst der weiteren, äussern Halsansätze 11 sind die durch Stäbe oder Röhren 13 miteinander zu einem einheitlichen Körper verbundenen, also gegeneinander abgestützten Quarzgefässe 10 auf den beiden Fussrohren 3, von denen das eine ein Pumpröhrchen 14 aufweist, lose aufgeschoben.
Zwischen den kurzen, stutzen- förmigen Halsansätzen 12 der Quarzgefässe 10 ist unter Vermittlung von aus Nickel, Molybdän oder anderem geeigneten Material bestehenden Überschiebhülsen 15 ein zweck mässig aus einem Wolframdrahtnet.z beste hender Schlauch 16 ausgespannt, der zur Führung der sich zwischen den Elektroden 8 und 9 bei Stromeinschaltung bildenden Gas- oder Dampfsäule dient.
Das Entladungsgefäss kann in üblicher Weise unedle Gase, wie beispielsweise Stick stoff oder Kohlensäure, oder auch Edelgase, wie beispielsweise Neon, Helium oder Argon, sowie ferner auch Gemische von unedlen und edlen Gasen enthalten. Auch kann ein ver- dampfbares Metall, wie beispielsweise Queck silber, entweder zusätzlich in das Entla dungsgefäss eingebracht oder an Stelle von einer festen Elektrode oder sogar der beiden festen Elektroden verwendet werden.
Damit bei Stromeinschaltung die im Netzschlauch 16 sicher gehaltene Entladung nicht auf die Elektrodenstiele 7 und die von der Quetsch stelle vortretenden Stromzuführungsdrähte 5 übergeht, sind zweckmässig noch zwischen den beiden Halsteilen 11 der Quarzgefässe 10 und den Fussrohren 3 Hülsen 17 aus Quarz oder keramischem Material eingeschoben, die bis an die Elektrodenköpfe 8 heranreichen.
Der zur Führung der Gas- oder Dampf säule dienende, durchbrochene und gut leit fähige Hohlkörper kann statt aus Metall drähten auch aus einem Gewebe aus nicht leitenden Oxyden seltener Erden, wie bei spielsweise Thoriumoxyd, Ceroxyd odei Skandiumoxyd bestehen, das nachträglich durch Imprägnieren mit Molybdän oder an dern schwer schmelzbaren Metallen gut lei tend gemacht ist.
An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Netz schlauches könnten auch. wie in Fig. 2 dar gestellt, mehrere zueinander parallel ausge spannte Drähte 18 treten, über die ein aus schwer schmelzbarem Metall bestehender Draht 19 auch mehrere solcher Drähte schraubenförmig gewickelt sind. Umgekehrt könnten auch, wie dies die Fig. 3 zeigt, eine Anzahl parallel zueinander gestellter Drähte 20 aus schwer schmelzbarem Metall von einem eingelagerten schraubenförmig verlaufenden Draht 21 gestützt werden.
Der durchbrochene, leitfähige Hohlkörper könnte auch, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer sehr dünnen, lichtdurchlässigen Folie 22 aus genügend hitzebeständigem Metall überzogen werden, beispielsweise mit einer Goldfolie, deren Dicke etwa 0,00001 mm beträgt. Dies würde die Möglichkeit geben, auch Drahtnetze oder Gewebe mit verhält- nismässig grossen Maschen verwenden zu kön nen, ohne dass die Gefahr eines Durchtrittes der Entladungssäule durch die Hohlkörper maschen besteht. Auch könnte durch Ver wendung einer solchen Metallfolie die Farbe des ausgestrahlten Lichtes günstig beein- flusst werden.
Wenn es erwünscht ist, an einzelnen Stellen des durchbrochenen Hohlkörpers be sonders grosse Leuchtdichten zu erzielen, so wird der durchbrochene Hohlkörper stellen weise verengt, etwa, wie in Fig. 5 darge stellt, durch Einbauen von durchlochten Platten 23 im Innern des etwa netzförmigen Hohlkörpers 16.
Bei hoher Strombelastung und damit zu sammenhängend hoher Stromdichte der Ent ladung wird der zweckmässig 'aus einem Wolframdrahtnetz bestehende Hohlkörper bis zur hohen Weissglut erhitzt. Dies gestat tet bei Vorhandensein einer leuchtenden Quecksilbersäule neben einer starken Ultra violettstrahlung des Quecksilbers auch noch eine sichtbare und ultrarote Strahlung des Wolframs und damit eine Gesamtstrahlung zu erhalten, die einen grossen therapeutischen Wert besitzt.
Wenn es erwünscht ist, die ultravioletten Strahlen auszunutzen, so muss natürlich in an .sich beka.nnterWeise das Lam pengefäss 1 aus Quarz, Uviolglas oder ähn lichem die ultravioletten Strahlen durchlas senden Stoffe bestehen.
Die Elektroden können auch in andarer Weise mit den Zuführungen durchschlag sicher verbunden sein. Beispielsweise kann' wie in Fig. 6 dargestellt, über die Quetsch stelle 4 des Fussrohres 3 eine aus Magnesium oxyd oder anderem hochwertigem Isolier- matrial bestehende Hülse 24 geschoben wer den, die als Träger für einen auf einer Iso lierplatte 25 ruhenden Elektrodenkörper 8 dient. Der im Fussrohr 3 eingeschmolzene Stromzuführungsdraht 5 ist durch eine Boh rung 26 des Elektrodenkörpers 8 hindurch geführt und auf der Oberseite des letzteren festgelegt.
Der Stromzuführungsdraht 5 ist auf seiner ganzen Länge zwischen Elektro- denkörper 8 und Fussrohrquetschstelle 4 von einem zweckmässig aus Magnesiumoxyd be stehenden Röhrchen 2 7 eng umschlossen, das in einem vom Fussrohr vorstehenden Glasrohran- satz 28 geführt ist. Das den Elektrodenkör- per einschliessende Quarzgefäss 10 ist auf einer Ringwulst 29 des Fussrohres 3 aufge setzt.
Dien in Fig. 7 dargestellte Lampe be steht ebenfalls aus einem durchsichtigen, mit Gasen, Dämpfen oder auch einem Gemisch von Gasen und Dämpfen gefüllten Lampen gefäss 1, den beiden Fussrohren 3, den beiden ganz oder zum Teil aus Stoffen von hoher Elektronenemissionsfähigkeit 'bestehenden Elektrodenkörpern 8 und dem zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dienenden, zweckmässig aus einem Wolframdrahtnetz gebildeten Hohlkörper 16.
Die Stromzufüh rungen 5 sind wiederum innerhalb von zwei konzentrischen Isolierröhren 24, 27 angeord net, von denen die äussern unter Vermittlung von Isolierplatten 25 die festen Elektroden körper 8 tragen. Der Führungsschlauch 16 für die Gas- oder Dampfsäule wird in die sem Falle jedoch von zwei aus stromleiten den Stoffen, zweckmässig aus Metall beste henden Gefässen 10' getragen, über deren einander zugekehrte Stutzen 12' die Enden des Führungsschlauches 16 straff hinwegge zogen sind.
Bei Verwendung solcher st-rom- leitender Umschliessungsgefässe 10' bildet sich an jedem Elektrodenkörper 8 ein elektri sches Feld aus, was zur Wirkung hat, da.ss die Lichtsäule auch an den Elektroden zu sammengedrängt und somit noch sicherer in die Entladungsbahn bezw. in den Führungs hohlkörper 16 hineingezwängt wird. Derar tige, vorzugsweise aus Metall bestehende Umschliessungsgefässe 10' sind zudem leich ter und billiger herstellbar, unter Fortfall jeglicher Bruchgefahr durch Erhitzung oder elektrischen Durchschlag.
Sofern voll.wan- d.ige metallische Um:"chliessun.gsgefäss@e 10' Anwendung finden, wird auch noch der Vor teil erreicht, dass beim Betriebe der Lampe nur der Führungshohlkörper 16 bezw. die in diesem geführte Lichtsäule sichtbar ist, denn die Elektroden 8 und die sich an ihnen ausbildenden Glimnaschiehten sind nunmehr durch die undurchsichtigen metallischen Um- schliessungsgefäss e 10' der Sichtbarkeit ent zogen.
Endich hat sich bei Verwendung von ineta@lüschen Umsehliessungsgefässen 10' für die Elektroadenkörper 8 sogar noch gezeigt, dass durch verringerten Überbrückungswider- stand die zum Zünden der Röhre erforder liche Spannung erheblich niedriger als bei Verwendung von Umschliessungsgefässen aus nichtleitenden Stoffen .sein kann.
Dies tritt besonders ein, wenn an den stromleitenden Umschliessungsgefässen 10' Metallstifte 30 oder ähnliche Metallkörper angebracht sind; die vom Innern der Gefässe 10' in Richtung auf die festen Elektrodenkörper 8 vortreten. Die Anzahl dieser Stifte kann dabei eine be liebige sein.
Bei dieser Ausgestaltung der Umischliessungsgefässe 10' gelingt es alsdann, Lampen mit Lichtsäulen von etwa. 0,50 m Länge an üblichen Netzspannungen von 110 bis 220 Volt nicht nur zu betreiben, sondern auch ohne ,Stromstoss oder Transformations- geräte zu zünden.
Die Umschliessungsgefäss-e 10' können, wie punktiert angedeutet, durch Streben 13 un tereinander vereinigt sein und in Ringwul: sten 2,9 der Fussrohre 3 eine Abstützung finden. Zweckmässig werden die weiteren Halsteile 11' der Umschliessun:gskörper mit Sichlitzen 31 versehen und einfach durch Klemmwirkung auf den Fussrohren 3 ge halten.
Wenn ,der Führungsschlauch 16 eine genügende Steifigkeit besitzt, so kann jedoch sowohl. von besonderen Verstrebungen 13, als auch von Schlitzen in den Halsteilen der Umschliessungsgefässe abgesehen werden. Die neue Lampe lässt sich auch zum Be triebe mit grossen #-;tromstärl@en einrichten, wie dies beispielsweise bei der Untersuchung des Leuchtens von Gasen bei hohen Strom lichten, .sowie ferner auch bei Verwendung der Lampe als Leuchtfeuer notwendig ist.
In diesem Falle wird der Strom, wie in der Fig. 8 dargestellt ist, in an sich bekannter Weise, mittelst an das Lampengefäss ange- schmoilzener Kappen 32 zugeführt, an denen ständ@erförmige Träger 33 für die Elektroden 8 in beliebiger Weise, etwa wie dargestellt, durch Verschraiuben festgelegt sind.
Eine auf dem Gewindteil jedes ständerförmigen Trägers 33 aufgeschraubte Mutter 34 kann dabei zur Festlegung eines aus Quarz oder ähnlichen hochwertigen Isolationsmaterialien bestehenden Gefässes 35 dienen, :
auf dem der weite Halsteil 11' des wiederum aue strom- leitenden,SSttoffen bestehenden Umchliessungs- gefässes 10' für den zugehörigen Elektroden- körper 8 .aufgeschoben ist.
Die Lampe na@ah Abb, 9 besitzt gleich falls ein mit Gasen, Dämpfen oider einem Gasdampfgemisch gefülltes Glasgefäss 1, zwei von Isolierröhren 27 umischloissene Stromzu führungen 5, zwei von weiteren Isolierröhren 24 und einer Isolationsplatte 25 getragene, feste El.ektrodenkörper 8 und zwei die letz teren umschliessende Metallgefässe 10',
die mitteilst ihrer Halsteile 11' auf die FuL.rohre 3 aufgeschoben sind. Der die beiden Stutzen 12' der Umschkessungsgefässe 10' überbrük- kende, zweckmässig aus einem Wolfram- dralhtnetz hergestellte zylindrische Füh- rungsholilkärper besteht in -diesem Falle je doch aus drei ach-,.i:
.1 aneinandergestellten Stücken 16', 162, 163, die .durch zwischen geschaltete Isofliierringe 36 voneinander :elek trisch getrennt, aber gleichzeitig auch durch diese zu einem zusammenhängenden Füh- rungshohlkörper gestailtet sind.
Trotz grö sserer gegenseitiger Entfernung der Elektro- denkörper 8 kann die Entladung bei dieser Lampe im durchbrochenen Führun:gshohl- kärper keinen Stromweg finden bezw. an di.e- se:m ansetzen.
Bei der für grössere .Stromstärken be stimmten Lampe nach Fig. 10 sind die Hals- teiil@e 11' oder Umschliessungsgefäss:e 10' mit. Schlitzen 31 versehen und auf aus Quarz oder ähnlichem Isolationsmaterial bestehen den Gefässen 35 aufgeschoben, die ihrerseits mittelst auf die ständerförmigen Träger 33 der Elektroden 8 aufgeschraubten Muttern 34 an den zur Stromzuführung dienenden Endkappen 32 festgelegt sind.
Der durch brochene Führungshohlkörper besteht in die- sein Falle aus vier achsial aneinandergesetz- ten Stücken 16', 162;, 163, 164, die durch Luftspalte 37 getrennt sind.
Die Hohlkör- perstücke 162, 163 und 164 besitzen an den Übergangsstellen trichterförmige Erwei terungen 38, die dem Innendurchmesser des Glasgefässes 1 angepasst sind.; )Durch in diese trichterförmigen Erweiterungen 38 ein gesetzte federnde Spreizringe 39 werden die Erweiterungen 38 fest an die Innenwandung des Glasgefässes 1 angepresst und die mit die sen Erweiterungen versehenen Ilohlkörper- stücke gleichzeitig sicher und einfach in Stellung gehalten.
Die Luftspalte 37 verhin dert in einfachster Weise das Übertreten der Entladung von einem Hohlkörperstück zum andern, während die an der Glasgefässinnen- wand anliegenden, trichterförmigen Erwei terungen 38 es nicht gestatten, dass sich die Entladung aussen um die Hohlkörperstücke herum entwickeln kann.
Bei der in Fig. 11 im Längsschnitt und in Fig. 12 im Querschnitt dargestellten Lampe sind wiederum im Glasgefäss 1 zwei Fussrohre 3 zur luftdichten Einführung der Stromzuführungen 2 eingeschmolzen, an deren innern Enden 5 die aus elektronenerni- tierenden Stoffen bestehenden Elektroden körper 8 befestigt sind. Zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dient in diesem Falle ein aus schwer schmelzbarem Stoffe, etwa Wolfram oder auch Kohle bestehender zylindrischer Hohlkörper 16, der mit einem sich über den grössten Teil seiner Länge erstreckenden schmalen Schlitz 40 versehen ist.
Der Führungshohlkörper 16 ist zwischen zwei aus schwer schmelzbarem Metall, etwa, Wolfram oder Molybdän, bestehenden Büch sen 41 achsial eingesetzt. Zwischen der zy lindrischen Aussenwandung dieser Büchsen und der Innenwandung des Glasgefässes 1 sind Federringe 42, und ferner noch Ringe 43 aus Isoliermaterial, etwa Porzellan, ange ordnet. Während die Federringe 42 dazu die nen, die Büchsen 41 und damit den Füh rungshohlkörper 16 fest in Stellung zu hal ten wird durch die Porzellanringe 43 die Entladung gehindert, aussen um den Füh rungshohlkörper 16 herumzugehen.
Der Führungshohlkörper kann natürlich auch in anderer Weise an der Innenwandung des Glasgefässes 1 festgelegt werden. Bei spielsweise könnten die Metallbüchsen 41 auch durch Büchsen aus Isoliermaterial er setzt werden, in welchem Falle dann die be sonderen Ringe 43 entfallen könnten. Auch könnten im Glasgefäss Ausbuchtungen oder Nasen zur Abstützung der den Führungs hohlkörper haltenden Büchsen oder Ringe treten. Der Führungshohlkörper kann aber auch, wie in den andern Ausführungsformen gezeigt, an besonderen kleinen Gefässen 10 bezw. 10' befestigt werden, die die Elektro den 8 umschliessen.
Die Elektrodenkörper können beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise könnten auch in an sich bekannter Weise Glühelek- troden oder aber auch solche Elektroden ver wendet werden, die beim Betriebe der Lampe leuchtende Gase abgeben.
Electric discharge lamp with gaseous discharge. In order to be able to achieve a steady burning or a different light color, preferably a white light color, the gas or vapor discharge, the gas or vapor discharge has already been proposed ver differently in electric discharge lamps with gaseous discharge, ie discharge lamps with gas or vapor or gas vapor filling been installed in the nern of the lamp vessel in a serving to guide the gas or vapor discharge, tubular hollow body made of refractory materials, mostly refractory oxides, which is glowing by the discharge and then mainly causes the Lichtaus radiation.
However, these known guide tubes built into the discharge wagon, which are made of materials of low electrical conductivity, emit radiation because they absorb a large part of the light emanating from the gas or vapor discharge, usually with poor efficiency. This in particular also because their relatively low dielectric strength does not allow the current density of the discharge to be increased sufficiently.
In lamps of this type with hollow guide bodies for the gaseous discharge, the aim of the invention is not only to largely limit these disadvantages, that is to say in particular the harmful absorption of light, but also to be able to increase the flow rate of the discharge significantly higher. For this purpose, according to the invention, a hollow guide body for the gaseous discharge is used, which is made from materials that are difficult to melt, conducts electricity well and is perforated.
The perforated, electrically conductive hollow body not only lets the light of the discharge largely unhindered through its perforation or. Due to its good conductivity, it is also charged completely evenly when the lamp is started up, in all its parts. A spatial charge is likely to form in the electrically charged hollow body, which prevents the positive gas or vapor column from passing through the openings in the hollow body.
The discharge is thus held with certainty within the perforated hollow body, i.e. in a narrow space. However, this, together with the high heat resistance of the hollow body, means that the current density of the discharge can be increased particularly high. Since the perforated, electrically conductive hollow body finally only gives rise to low heat radiation losses due to its smaller radiation surface, a considerably higher current density of the discharge results even with the same current load.
The new, openwork and well Leitfä Hige hollow body can be made from sheet metal with punched holes or from intersecting strips or wires; it can also have a variety of shapes, that is, it can be oval, cylindrical or prismatic. Holes or meshes rles conductive hollow body can exceed 60 to 70% of the total th surface of the hollow body, so that the light of the discharge is covered as little as possible and are expediently chosen to be very small and close together so that no arcs form through them can.
In most areas of application of the lamp, the use of a hollow body made of a tubular, close-meshed molybdenum or tungsten wire mesh or corresponding tissue is particularly advantageous, since such a hollow body only covers about 10 to 20% of the light from the gas or vapor column and there is also is very easy to manufacture with high temperature resistance.
If the length of the conductive and perforated hollow guide body is greater, the resistance from electrode to electrode becomes greater, as does the resistance from one electrode to the perforated hollow guide body and from this back to the other electrode. However, this can mean that the discharge does not pass through the perforated hollow body, but attaches to it and destroys it.
A considerable lengthening of the positive column of the lamp while avoiding the harmful attachment of the discharge to the perforated guide hollow body can, however, be achieved if the hollow body consists of several shorter pieces placed next to one another in isolation. Since the discharge can then no longer use the perforated hollow body as a current, it remains with certainty in the interior of the perforated guide hollow body even with a large mutual distance of the electrodes.
Small openings or meshes provided in the hollow guide body can, if necessary, also be replaced by a narrow slot running in the longitudinal direction of the hollow body. In this embodiment of the hollow body, too, as has been shown, the positive gas or vapor column remains in the interior of the hollow body even with a high current load, so that a high current density of the discharge can also be achieved with a visible discharge column.
In this embodiment of the hollow body, most of the emitted light is then compressed in the narrow longitudinal slot of the hollow body and so with a narrow, line-shaped light source of high uniform luminance he aims. A lamp designed in this way can be used with particular advantage as gap lighting, for example in spectrometers.
Since the gas or vapor discharge column, in contrast to current-carrying metal wires or metal strips, follows changes or fluctuations in the current strength and voltage immediately, without delay, a lamp designed in this way can also be advantageous for signaling purposes or as a light source used for televisions.
In the drawing, in FIGS. 1 to 12, several exemplary embodiments of electrical discharge lamps with gaseous discharge designed according to the invention are shown in section.
In the embodiment of the lamp according to FIG. 1, a cylin drical vessel 1, which is made of ordinary glass, is each one for introducing the power supply lines 2, serving at both ends of the base tube 3 melted. The ends 5 of the power supply leads protruding inward from the pinch point 4 are enclosed in protective tubes 6 and connected to the electrode risers 7 made of metal, such as tungsten or an iron alloy. Each electrode stem merges into a thickened head part 8, in which a sunk body 9 is mounted, which consists of a sol chen material, which guarantees a reliable start of the discharge and possibly also a good electron emission.
Each of the two electrode bodies is enclosed by a vessel 10 made of quartz or a ceramic material such as magnesium oxide, which has two neck extensions 11, 12. In the middle of the further, outer neck extensions 11, the quartz vessels 10 connected to one another by rods or tubes 13 to form a unitary body, i.e. supported against one another, are loosely pushed onto the two base tubes 3, one of which has a pump tube 14.
Between the short, nozzle-shaped neck extensions 12 of the quartz vessels 10, a tube 16, which is expediently made of a tungsten wire mesh, is stretched out with the intermediary of slip-on sleeves 15 made of nickel, molybdenum or other suitable material, which is used to guide the between the electrodes 8 and 9, when the power is switched on, serves to form the gas or vapor column.
The discharge vessel can in the usual way contain base gases such as stick material or carbonic acid, or noble gases such as neon, helium or argon, and also mixtures of base and noble gases. A vaporizable metal, such as mercury, for example, can either be additionally introduced into the discharge vessel or used instead of a fixed electrode or even the two fixed electrodes.
So that when the power is switched on, the discharge safely held in the hose 16 does not pass to the electrode posts 7 and the power supply wires 5 protruding from the pinch point, it is expedient to insert sleeves 17 made of quartz or ceramic material between the two neck parts 11 of the quartz vessels 10 and the base tubes 3, which reach up to the electrode heads 8.
The perforated and well conductive hollow body serving to guide the gas or vapor column can also consist of a fabric made of non-conductive rare earth oxides, such as thorium oxide, cerium oxide or scandium oxide, instead of metal wires, which can be subsequently impregnated with molybdenum or is made to conduct well on difficult-to-melt metals.
Instead of the network hose shown in Fig. 1 could also. As shown in Fig. 2 is shown, a plurality of mutually parallel tensioned wires 18 occur, over which a wire 19 made of difficult-to-melt metal and several such wires are helically wound. Conversely, as shown in FIG. 3, a number of wires 20 made of metal that is difficult to melt and placed parallel to one another could also be supported by an embedded helically extending wire 21.
The perforated, conductive hollow body could also, as shown in FIG. 4, be covered with a very thin, translucent film 22 made of sufficiently heat-resistant metal, for example with a gold film, the thickness of which is approximately 0.00001 mm. This would make it possible to use wire nets or fabrics with relatively large meshes without the risk of the discharge column passing through the hollow body meshes. The color of the emitted light could also be favorably influenced by using such a metal foil.
If it is desired to achieve particularly high luminance levels at individual points of the perforated hollow body, the perforated hollow body is narrowed, for example, as shown in FIG. 5, by installing perforated plates 23 inside the approximately reticulated hollow body 16 .
With a high current load and the associated high current density of the discharge, the expedient 'consisting of a tungsten wire mesh hollow body is heated to a high incandescence. In the presence of a luminous mercury column, this permits, in addition to strong ultraviolet radiation from the mercury, also visible and ultra-red radiation from the tungsten and thus a total radiation that has a great therapeutic value.
If it is desired to make use of the ultraviolet rays, the lamp vessel 1 must of course be made of quartz, ultraviolet glass or similar substances that allow the ultraviolet rays to pass through.
The electrodes can also be securely connected to the feeds breakdown in another way. For example, as shown in FIG. 6, a sleeve 24 made of magnesium oxide or other high-quality insulating material can be pushed over the pinch point 4 of the base tube 3, which serves as a carrier for an electrode body 8 resting on an insulating plate 25. The power supply wire 5 melted in the foot tube 3 is passed through a Boh tion 26 of the electrode body 8 and set on the top of the latter.
The power supply wire 5 is tightly enclosed over its entire length between the electrode body 8 and the pinch point 4 of the foot tube by a tube 27 which is suitably made of magnesium oxide and which is guided in a glass tube extension 28 protruding from the foot tube. The quartz vessel 10 enclosing the electrode body is placed on an annular bead 29 of the base tube 3.
The lamp shown in Fig. 7 also consists of a transparent lamp vessel 1 filled with gases, vapors or a mixture of gases and vapors, the two base tubes 3, the two electrode bodies consisting entirely or in part of substances with high electron emission capacity 8 and the hollow body 16 which is used to guide the gas or vapor discharge and which is expediently formed from a tungsten wire mesh.
The Stromzufüh ments 5 are in turn net angeord within two concentric insulating tubes 24, 27, of which the outer with the intermediary of insulating plates 25, the fixed electrode body 8 wear. The guide hose 16 for the gas or steam column is in this case, however, carried by two from the current conducting the substances, suitably made of metal best existing vessels 10 ', the ends of the guide hose 16 are pulled over the facing nozzle 12' taut.
When such current-conducting enclosing vessels 10 'are used, an electrical field is formed on each electrode body 8, which has the effect that the light column is also pushed together at the electrodes and thus even more securely into the discharge path. is forced into the guide hollow body 16. Such containment vessels 10 ', preferably made of metal, are also easier and cheaper to manufacture, with no risk of breakage due to heating or electrical breakdown.
If full-walled metallic um: "chliessun.gsgefäss@e 10 'are used, the advantage is also achieved that when the lamp is in operation, only the hollow guide body 16 or the light column guided in it is visible, because the electrodes 8 and the glimna layers formed on them are now withdrawn from visibility through the opaque metallic enclosing vessels e 10 '.
Finally, when using ineta @ Lüschen encapsulation vessels 10 'for the electrical body 8, the voltage required to ignite the tube can be considerably lower than when enclosing vessels made of non-conductive materials are used, due to the reduced bridging resistance.
This occurs particularly when metal pins 30 or similar metal bodies are attached to the electrically conductive enclosing vessels 10 '; which protrude from the inside of the vessels 10 'in the direction of the fixed electrode bodies 8. The number of these pens can be any.
With this embodiment of the enclosing vessels 10 'it is then possible to produce lamps with light columns of approximately. 0.50 m in length on the usual mains voltages from 110 to 220 volts, it can not only be operated, but also without igniting power surges or transformation devices.
The containment vessels 10 'can, as indicated by dotted lines, be united with one another by struts 13 and find support in annular bulges: most 2.9 of the foot tubes 3. The further neck parts 11 'of the enclosing body are expediently provided with stranded strands 31 and simply hold them on the foot tubes 3 by clamping.
If the guide tube 16 has sufficient rigidity, however, both. special struts 13 and slots in the neck parts of the containment vessels should be avoided. The new lamp can also be set up for operation with large currents, as is necessary, for example, when examining the glow of gases at high currents, and is also necessary when using the lamp as a beacon.
In this case, as shown in FIG. 8, the current is supplied in a manner known per se, by means of caps 32 fused to the lamp vessel, on which permanent supports 33 for the electrodes 8 can be used in any manner, such as shown, are fixed by screwing.
A nut 34 screwed onto the threaded part of each stand-shaped carrier 33 can serve to fix a vessel 35 made of quartz or similar high-quality insulation materials:
on which the wide neck portion 11 'of the enclosing vessel 10' for the associated electrode body 8, which in turn is made of electrically conductive materials, is pushed.
The lamp na @ ah Fig, 9 also has a glass vessel 1 filled with gases, vapors or a gas-vapor mixture, two power supply lines 5 enclosed by insulating tubes 27, two fixed electrode bodies 8 and two carried by further insulating tubes 24 and an insulating plate 25 the latter surrounding metal vessels 10 ',
which with their neck parts 11 'are pushed onto the FuL.rohre 3. The cylindrical guide support body, which bridges the two nozzles 12 'of the containment vessels 10' and which is expediently made from a tungsten wire mesh, consists in this case of three ach- i:
.1 pieces 16 ', 162, 163 juxtaposed, which are electrically separated from one another by insulating rings 36 connected between them, but at the same time they are also designed to form a coherent hollow guide body.
In spite of the greater mutual distance of the electrode bodies 8, the discharge in this lamp cannot find a current path in the perforated hollow guide body. at di.e- se: m.
In the case of the lamp according to FIG. 10, which is intended for greater currents, the neck parts e 11 'or the containment vessel e 10' are also included. Slits 31 provided and made of quartz or similar insulation material are pushed onto the vessels 35, which in turn are fixed by means of nuts 34 screwed onto the stand-shaped supports 33 of the electrodes 8 on the end caps 32 used for power supply.
The hollow guide body broken through consists in this case of four pieces 16 ', 162 ;, 163, 164 which are axially juxtaposed and separated by air gaps 37.
The hollow body pieces 162, 163 and 164 have funnel-shaped extensions 38 at the transition points, which are adapted to the inside diameter of the glass vessel 1; By means of resilient expanding rings 39 inserted into these funnel-shaped extensions 38, the extensions 38 are pressed firmly against the inner wall of the glass vessel 1 and the hollow body pieces provided with these extensions are held securely and easily in position at the same time.
The air gap 37 very easily prevents the discharge from passing from one hollow body piece to the other, while the funnel-shaped extensions 38 resting on the inner wall of the glass vessel do not allow the discharge to develop outside around the hollow body pieces.
In the lamp shown in longitudinal section in FIG. 11 and in cross section in FIG. 12, two base tubes 3 are again melted into the glass vessel 1 for the airtight introduction of the power supply lines 2 . In this case, a cylindrical hollow body 16 made of difficult-to-melt materials, such as tungsten or coal, is used to guide the gas or vapor discharge and is provided with a narrow slot 40 extending over most of its length.
The guide hollow body 16 is inserted axially between two made of difficult-to-melt metal, such as tungsten or molybdenum, existing Büch sen 41. Between the zy-cylindrical outer wall of these sleeves and the inner wall of the glass vessel 1 are spring rings 42, and also rings 43 made of insulating material, such as porcelain, is arranged. While the spring washers 42 to the NEN, the bushes 41 and thus the Füh approximately hollow body 16 to hold firmly in position, the discharge is prevented by the porcelain rings 43 from going around the Füh approximately hollow body 16 outside.
The hollow guide body can of course also be fixed to the inner wall of the glass vessel 1 in a different manner. For example, the metal sleeves 41 could also be made of insulating material by sleeves, in which case the special rings 43 could be omitted. There could also be bulges or lugs in the glass vessel to support the sleeves or rings holding the guide hollow body. The hollow guide body can, however, as shown in the other embodiments, bezw on special small vessels 10. 10 'that enclose the electric 8.
The electrode bodies can be designed as desired. For example, glow electrodes or electrodes that emit luminous gases when the lamp is operated could also be used in a manner known per se.