Elektrische Gasentladungslampe. Die Erfindung betrifft eine elektrisclie Gasentladungslampe mit Lichtausstrahlung durch die positive Entla.dungssäule, bei der in bekannter Weise die Entladungssäule in Achsenrichtung sichtbar ist.
Von bekannten derartigen Gasentladungslampen unterschei det sieh die vorliegende im wesentlichen durch ein in der Glas-locke gelialtertes Me tallgefäss, da-s sowohl eine Glühelektrode ein schliesst, als auch an dem über die ein geschlossene Kathode hinwegreiclienden, ge schlossenen Ende einen seitlich vortretenden offenen Rohrstutzen aufweist, an den mit greringem Abstand eine mindestens zeitweise als Anode wirkende Elektrode, herangestellt ist.
Die Gasentladungssäule befindet sich hierbei im wesentlichen innerhalb des Me tallgefässes, und zwar erstreckt sie sich von der eingeschlossenen Glühelektrode durch den seitlichen Rollransatz und dessen Mün- dungsöffnung hindurcli zu der au den Rohr stutzen herangestellten Elektrode, so dass nur der an dieser Elektrode ansetzende Teil der Entladungssäule uneingeschlossen und demgemäss freiliegend ist.
Die im seitlichen 2n Rohrstutzen geführte Entladungssäule ist t> durch die Mündungsöffnung hindurch als eine äusserst gleichmässig und hell strahlende Leuchtfläche sichtbar, da die Glühelektrode durch das umschliessende -Metallgefäss und auch die bestimmte Anordnung des Rohr stutzens der Sichtbarkeit entzogen und ausserdem der -##,irksamste Teil der Ent ladungssäule<B>im</B> Rohrstutzen auf engem Raum zusammengedrängt ist. Die grosse Fläalienhelligkeit der sichtbaren Leucht- fläclie gestattet es, die neue Lampe mit be sonderem Vorteil für Spektrometer oder auch für Bildfunkzweche zu verwenden.
Die neue LamPe kann in der Grösse üblicher Glühlampen ausgebildet sein und an üblichen Netzspannungen betrieben werden. Um die Lampe auch auf möglichst cinfaeh(, vVeise an Netzspannungen zu zünden, kann zweckmässig das die Glühelektrode ein schliessende Metallgefäss als eine dritte Elek trode ausgebildet werden, die bei der Zün dung mit der aussen an den Rohrstutzen herangestellten Elektrode vorübergehend ver bunden, also vorübergehend ebenfalls als Anode geschaltet wird.
Es gelingt hier durch, mit Hilfe des einschliessenden Metall- o-efässes den Innenraum des letzteren zu ioni sieren und das Überspringen der Entladung auf die ausserhalb des Rohrstutzens befind- liehe Elektrode zu erleichtern.
Soll die Lampe an Wechselstrom be trieben werden, so kann zweckmässig der die positive Lichtsäule aufnehmende, offene Rohrstutzen des Metallgefässes durell den obern Teil eines zweiten Metallgefässes, das ebenfalls eine Glühelektrode aufnimmt, hin durchgeschoben und oberhalb dieser zweiten Glühelektrode mit einer Öffnung versehen sein. Hierdurch wird dann ein ständiger Gasübertritt vom einen Metallgefäss zum an dern ermöglicht und gleichzeitig erreicht, dass die von den Glühelektroden ausgehenden Elektronen ständig in gleicher, eng begrenz ter Bahn gehalten werden.
Die im Rohr stutzen auf 'engem Raum zusammengedrängte Gasentladung ist dadurch, wie bei der L<B><U>-.</U></B> e für Gleichstrombetrieb, stets eine äusserst gleichmässige. Die durch das offene Rohr ende sichtbare Gasenfladung wird gleichfalls nicht durch die Glühelektroden störend be- einflusst, da diese unterhalb der positiven Säule verdeckt in den beiden Metallgefässen untergebracht sind. Zur Erleichterung der Zündung kann das eine oder andere der bei den untereinander leitend verbundenen Me tallgefässe mit einer der Glühelektroden zu sammen an Spannung gelegt und somit vor übergehend als Hilfselektrode benutzt wer- den.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele der erfindungsgemässen Gas- entladungslampe dargestellt.<B>.</B>
Die Fig. <B>1</B> zeigt in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eine für Gleichstrombetrieb geeignete Gasentladungslampe; die Fig. 2 zeigt den Innenteil der Lampe nach Fig. <B>1</B> in Vorderansicht; die Fig. <B>3</B> zeigt eine für Wechselstrom- betrieb yeei-nete Gasentladungslampe im <B>in</B> t' senkrechten Schnitt; die Fig. 4 ist eine Vorderansicht der Lampe nach Fig. <B>3.</B>
Die in den Fig. <B>1</B> und 2 dargestellte Lampe besitzt eine glühlampenähnliche Glas- glock ze <B>1</B> mit eingeschmolzenem t# Fussrohr durch dessen Quetschstelle<B>3</B> vier Strom zuführungen 4-, 5# <B>6</B> und<B>7</B> hindurchtreten. Die Stromzuführun- 4 endi-t in einem t-,
21 Haliedraht <B>8,</B> an dem ein zylindrisches 31e- tallgefäss <B>9</B> befestigt ist, das in Richtung auf die Kuppe der Lampenglocke durch einen Metalldeckel<B>10</B> und in Richtung auf das Fussrohr<B>2), 3</B> durch eine aus Isoliermaterial bestehende Platte<B>11</B> abgeschlossen ist. Im Innern des Metall-efässes <B>9</B> befindet sieh eine elektronenemittierende Glühelektrode 12, de ren Haltedrähte<B>13,</B> 14 an die Stromzufüh rungen<B>5, 6</B> angeschlossen und durch zwei von der Queisehstelle <B>3</B> ausgehende Glas röhrchen<B>15,</B> 1.,6 hindurchgeführt sind.
An dem über die eingeschlossene Glühelektrode <B>1522</B> hinausragenden, obern Ende des Metall gefässes<B>9</B> ist ein seitlich vortretender Rohr stutzen<B>17</B> vorgesehen, der am äussern Ende offen ist. Dicht unterhalb dieses Rohr stutzens und damit ausserhalb des Metall gefässes<B>9</B> befindet sich die aus einem quer gestellten Draht<B>18</B> (Abb. 2) bestehende Anode, die von einem an die Stromzufüh rung<B>7</B> angeschlossenen Draht<B>19</B> getragen wird. Die Gloche <B>1,</B> ist mit beliebigen Gasen. vorzugsweise Edelgasen, gegebenenfalls aber auch mit einem Gemisch von EdelYasen und unedlen Gasen oder Metalldämpfen gefüllt.
Zwecks Einleitung der Gagentladung wird vorerst unter Benutzung der Strom zuführungen<B>5</B> und<B>6</B> die Glühelektrode 12 geheizt. Sodann wird die Strom führung 4 des Metallgefässes<B>9</B> mit der kn Stromzuführung<B>7</B> der Anode<B>18</B> verbunden und die,- Netzspannung einerseits an eine der beiden Stromzuführungen<B>5</B> oder<B>6</B> der Ka thode 12 und anderseits an die vereinigten Drähte 4,<B>7</B> gelegt. Es bildet sich dann so fort eine Entladung zwischen den Innen wandungen des Metallgefässes<B>9</B> und der Glühkat'hode 12 aus, die zur Folge hat, dass der gesamte Innenraum des Metallgefässes<B>9</B> ionisiert wird.
Da diese Ionisation sofort mit der Entladung einsetzt und, wie an sieh be- hannt, ungewöhnlich schnell -verläuft, so kann schon nach einer kurzen Zeitspanne, etwa nach einigen wenigen Sekunden, die Verbindung zwischen den Drähten 4<B>-und 7</B> gelöst und das Metallgefäss<B>9</B> abgeschaltet werden. Die Entladung springt dann ohne weiteres auf die Anode<B>18</B> über, wobei die aus dem offenen Ende des Rohrstutzens<B>17</B> austretende, positive Gasentladungssäule sich nach unten umbiegt, um am Anodenstäbehen <B>1-8</B> ansetzen zu können.
Der im Rolirstiitzen geführte Teil der Gasentladungssäule ist, wie ohne weiteres ersichtlich, der Hauptteil der Entladungssäule. Letztere ist nur in Richtung des eingezeichneten Pfeils am offenen Mündungsende des Rohrstutzens als eine verhältnismässig kleine Leuchtfläche sichtbar, die jedoch eine grosse Flächenhellig keit besitzt, da die Entladungssäule durch den Rohrstutzen auf engem Raum zu sammengedrängt ist, und da ferner durch die verwendete Glühelektrode verhältnis mässig grosse Stromstärken zum Betriebe der Lampe verwendet werden können.
Da sich die Glühelektrode<U>vollkommen</U> verdeckt unterhalb des Rohrstutzens befindet, so er scheint an der Aussenmündung des Rohr stutzens nur ausschliesslich das Licht der Gasentladungssäule. Die aussen an den Rohrstutzen heran- penglocke, gestellte Anode das kann,
Metallgefäss ebenso und wie die die Lam- ein- geschlossene Glühelektrode, eine beliebige andere Gestaltung erhalten. Um den Zün dungsvorgang zu erleichtern, kann ein Zeit schalter Anwendung finden, der selbsttätig ein Abschalten des Mefallgefässes bewirkt.
Die in den Fig. <B>3</B> und 4 dargestellte Lampe besitzt, ähnlich -wie die Lampe nach Fig. <B>1</B> und 2, eine Glasglocke<B>1</B> mit Fuss- rohr 2, durch deren Quetschstelle<B>3</B> in die sem Falle jedoch nur drei Stromzuführungen 4, 5# <B>7</B> hindurchgeführt sind. Oberhalb der Quetschstelle<B>3</B> befindet sich ein rohr- förmiges Metallgefäss<B>9,</B> das im Innern eine CTlühelektrode 12 aufnimmt.
Letztere ist. an die Stromzuführung<B>5</B> mittelst des Halte drahtes<B>13</B> angeschlossen, der dareli einen ,ins Isoliermaterial bestehenden Abschluss- stopfen <B>11</B> des Metallgefässes<B>9</B> hindurch geführt ist. Mittelst dieses Abschlussstopfens <B>11</B> ruht das Metallgefäss<B>9</B> auf einer den Haltedraht<B>13</B> umschliessenden Isoli--rröhre 20.
Oberhalb der eingeschlossenen Glüh- elektrode 12, die in bekannter Weise aus einem )Ä7endeldraht mit eingeschobenem Stift, aus elektronenemittierenden Stoffen, etwa einem Gemisch von Bariumoxyd und<B>Wolf-</B> ram, besteht, ist am Gehäuse<B>9</B> ein seitlich vortretender, offener Rohrstutzen<B>17</B> an gebracht, der den obern Teil eines zweiten. zweckmässig ebenfalls rohrfürmig gestalteten Metallgehäuses<B>-9,1</B> durchsetzt.
Letzteres nimmt in seinem untern Teil und damit unterhalb des Rohrstutzens<B>17</B> ebenfalls eine Glühelektrode 22, auf, die durch den Halte- dralit <B>19</B> mit der Stromzuführung<B>7</B> verbun den ist. Der der Glühelektrode 22 zugewen dete Wandungsteil des Rohrstutzens<B>17</B> weist eine Öffnung<B>23</B> auf, durch die der Innenraum des Metalloefässes 21 über den Rohrstutzen<B>17</B> hinweg mit dem Innenraum des Metallgefässes<B>9</B> in Verbindung sieht.
Das Metallg-efäss 21 ruht, parallel zum 31e- tallgefäss <B>9</B> stehend, mittelst eines untern Abschlussstopfens 24 auf einer, den Halte draht<B>19</B> umschliessenden Isolierhülse 2,5. Das Metallgefäss<B>9</B> ist durcli den Haltedraht <B>8</B> an die dritte Stromzuführung 4 an geschlossen.
Bei Stromeinschaltung werden nicht nur die beiden Stromzuführungen<B>5</B> und<B>7</B> an Spannung gelegt, sondern es wird ausserdem die dritte Stromzuführung 4 vorübergehend mit der Stromzuführung<B>7</B> verbunden, um. wie bei der Lampe nach Fig. <B>1</B> und 2-, vor erst das Metallgefäss<B>9</B> aufzuladen und zw-i- scheu dem Metallgefäss<B>9</B> und der Elektrode 12 eine Hilisenflaclung hervorzurufen. Da der Abstand zwischen der Wandung des Me tallgefässes<B>9</B> und der Elektrode 12 sehr ge ring ist, so bildet sich die Entladung, wie festgestellt wurde, auch ohne vorherige An heizung der Elektrode 12 aus.
Durch diese Entladung zwischen Metallgefäss<B>9</B> und Elektrode 12 wird letztere jedoch sofort er hitzt und zur Aussendung von Elektronen veranlasst. Sobald das Metallgefäss<B>9</B> und durch Vermittlun- des verbindenden Rohr stutzens<B>17</B> und der Öffnung<B>23</B> auch das andere Metallgefäss<B>521</B> genügend mit Elek tronen angefüllt wurde, was in der Regel in einigen Sekunden der Fall ist, bildet sich zwischen den beiden Elektroden 12 und '23 eine starke Bogenentladung aus.
Durch diese werden dann, wie an sich bekannt, beide Elektroden 12 und 22 auf hohe Glühtempe- raturen gebracht, so dass während des Be triebes der Lampe eine genügende Elek tronennachlieferung durch beide Glühelek troden sichergestellt ist. Die Verbindung zwischen den beiden Stromzuführungen 4 und<B>7</B> kann dann wieder gelöst werden.
Auch bei dieser Lampe ist die positive Leuchtsäule an dem offenen Rohrstutzen<B>17</B> wirksam zusammengefasst und nur in Pfeil- riehtung als ein äusserst gleichmässig aus geleuchteter Liehtflech: sichtbar, da die bei den Glühelektroden<B>12,</B> und 22- unterhalb der Leuchtsäule in den Mefallgefässen <B>9, 921</B> ver deckt untergebracht sind.
Die Halterum, und Gestalt der beiden 'Netallgefässe <B>9,</B> 21 kann eine beliebige sein. Die durch den Rohrstutzen<B>17</B> untereinander leitend verbundenen beiden Metallgefässe<B>9,</B> 21 können gegebenenfalls derart dicht anein- 2n ander gerückt werden, dass sie ein einheil- 11.c-hes, zweil'ammeri.-ues Gehäuse bilden.
Electric gas discharge lamp. The invention relates to an electrical gas discharge lamp with light emission through the positive Entla.dungssäule, in which the discharge column is visible in the axial direction in a known manner.
The present one differs from known gas discharge lamps of this type essentially by a metal vessel gelled in the lock of glass, which includes both a glow electrode and a laterally protruding open pipe socket at the closed end that extends over a closed cathode has, to which an at least temporarily acting as an anode electrode is placed at a relatively small distance.
The gas discharge column is located essentially inside the metal vessel, namely it extends from the enclosed glow electrode through the lateral roll collar and its mouth opening in front of the electrode attached to the tube, so that only the part of the electrode attached to this electrode Discharge column is not enclosed and therefore exposed.
The discharge column guided in the lateral 2n pipe socket is visible t> through the mouth opening as an extremely even and brightly shining luminous surface, since the glow electrode is hidden from view by the surrounding metal vessel and the specific arrangement of the pipe socket and also the - ##, The most effective part of the discharge column <B> in the </B> pipe socket is packed into a small space. The large surface brightness of the visible luminous surface allows the new lamp to be used with particular advantage for spectrometers or for video broadcasting purposes.
The new lamp can be designed in the size of conventional incandescent lamps and operated on conventional mains voltages. In order to ignite the lamp as close as possible to mains voltage, the metal vessel that closes the glow electrode can expediently be designed as a third electrode, which is temporarily connected during ignition to the electrode attached to the outside of the pipe socket is also connected as an anode.
It is possible here to ionize the interior of the latter with the help of the enclosing metal vessel and to make it easier for the discharge to jump to the electrode located outside the pipe socket.
If the lamp is to be operated with alternating current, the open pipe socket of the metal vessel that receives the positive light column can expediently be pushed through the upper part of a second metal vessel, which also holds a glow electrode, and provided with an opening above this second glow electrode. This then enables a constant gas transfer from one metal vessel to the other and at the same time ensures that the electrons emanating from the glow electrodes are constantly kept in the same, narrowly defined path.
As a result, the gas discharge, which is compressed into a narrow space in the pipe socket, is always extremely uniform, as with the L <B> <U> -. </U> </B> e for direct current operation. The gas charge visible through the open end of the tube is also not affected by the glow electrodes, since these are concealed beneath the positive column in the two metal vessels. To make ignition easier, one or the other of the metal vessels connected to one another in a conductive manner can be connected to voltage with one of the glow electrodes and thus temporarily used as an auxiliary electrode.
In the drawing, two exemplary embodiments of the gas discharge lamp according to the invention are shown. <B>. </B>
FIG. 1 shows a side view, partly in section, of a gas discharge lamp suitable for direct current operation; FIG. 2 shows the inner part of the lamp according to FIG. 1 in a front view; FIG. 3 shows a gas discharge lamp suitable for alternating current operation in a vertical section; FIG. 4 is a front view of the lamp of FIG. 3
The lamp shown in FIGS. 1 and 2 has an incandescent glass bell ze <B> 1 </B> with a fused-in foot tube through its pinch point <B> 3 </B> four currents Pass feeders 4-, 5 # <B> 6 </B> and <B> 7 </B>. The power supply- 4 endi-t in a t-,
21 halide wire <B> 8 </B> to which a cylindrical metal vessel <B> 9 </B> is attached, which is inserted in the direction of the dome of the lamp bell through a metal cover <B> 10 </B> and in Direction of the foot tube <B> 2), 3 </B> is closed by a plate <B> 11 </B> made of insulating material. Inside the metal vessel <B> 9 </B> there is an electron-emitting glow electrode 12, whose holding wires <B> 13, </B> 14 are connected to the power supply lines <B> 5, 6 </B> through two glass tubes <B> 15, </B> 1, 6 extending from the quenching point <B> 3 </B>.
At the upper end of the metal vessel <B> 9 </B> protruding beyond the enclosed glow electrode <B> 1522 </B>, a laterally protruding tube <B> 17 </B> is provided, which is open at the outer end is. The anode consisting of a transversely positioned wire <B> 18 </B> (Fig. 2) is located just below this pipe connection and thus outside the metal vessel <B> 9 </B>, which is connected to the power supply <B> 7 </B> connected wire <B> 19 </B> is worn. The bell <B> 1, </B> is with any gases. preferably noble gases, but optionally also filled with a mixture of noble gases and base gases or metal vapors.
In order to initiate the gage charge, the glow electrode 12 is first heated using the power supply lines <B> 5 </B> and <B> 6 </B>. Then the power supply 4 of the metal vessel <B> 9 </B> is connected to the power supply <B> 7 </B> of the anode <B> 18 </B> and the mains voltage is connected to one of the two power supplies <B> 5 </B> or <B> 6 </B> of the cathode 12 and on the other hand to the united wires 4, <B> 7 </B>. A discharge then immediately forms between the inner walls of the metal vessel 9 and the hot cathode 12, with the result that the entire interior of the metal vessel 9 is ionized becomes.
Since this ionization begins immediately with the discharge and, as already mentioned, runs unusually quickly, the connection between the wires 4 and 7 can be established after a short period of time, for example after a few seconds. B> released and the metal vessel <B> 9 </B> switched off. The discharge then easily jumps over to the anode <B> 18 </B>, the positive gas discharge column emerging from the open end of the pipe socket <B> 17 </B> bending downward to stick to the anode rod 1-8 </B>.
The part of the gas discharge column which is guided in the rolirstiitzen is, as is readily apparent, the main part of the discharge column. The latter is only visible in the direction of the arrow drawn at the open mouth end of the pipe socket as a relatively small luminous area, which, however, has a large area brightness, since the discharge column is squeezed together in a narrow space by the pipe socket, and furthermore due to the glow electrode used relatively moderately large currents can be used to operate the lamp.
Since the glow electrode is <U> completely </U> covered below the pipe socket, only the light from the gas discharge column shines at the outer mouth of the pipe socket. The anode placed on the outside of the pipe socket that can
Metal vessel and, like the glow electrode enclosed by the lam, can be given any other design. In order to facilitate the ignition process, a timer can be used that automatically switches off the Mefallgefäßes.
The lamp shown in FIGS. 3 and 4 has, similarly to the lamp according to FIGS. 1 and 2, a glass bell <B> 1 </B> with a foot - tube 2, through whose pinch point <B> 3 </B> in this case, however, only three power supply lines 4, 5 # <B> 7 </B> are passed. Above the pinch point <B> 3 </B> there is a tubular metal vessel <B> 9 </B> which holds a C glow electrode 12 inside.
The latter is. Connected to the power supply <B> 5 </B> by means of the retaining wire <B> 13 </B>, which dareli has a sealing plug <B> 11 </B> of the metal container <B> 9 <made of the insulating material / B> is passed through. In the middle of this closing plug <B> 11 </B> the metal vessel <B> 9 </B> rests on an insulating tube 20 enclosing the holding wire <B> 13 </B>.
Above the enclosed glow electrode 12, which in a known manner consists of an end wire with an inserted pin, made of electron-emitting substances such as a mixture of barium oxide and wolf-ram, is on the housing 9 </B> a laterally protruding, open pipe socket <B> 17 </B> is brought to the upper part of a second. appropriately tubular metal housing <B> -9,1 </B> penetrated.
The latter also receives a glow electrode 22 in its lower part and thus below the pipe socket <B> 17 </B>, which is connected to the power supply <B> 7 </B> by the retaining wire <B> 19 </B> > is connected. The wall part of the pipe socket <B> 17 </B> facing the glow electrode 22 has an opening <B> 23 </B> through which the interior of the metal tube 21 communicates over the pipe socket <B> 17 </B> the interior of the metal vessel <B> 9 </B> sees in connection.
The metal vessel 21 rests, standing parallel to the metal vessel 9, by means of a bottom stopper 24 on an insulating sleeve 2,5 surrounding the holding wire 19. The metal vessel <B> 9 </B> is connected to the third power supply 4 by the retaining wire <B> 8 </B>.
When the power is switched on, not only are the two power leads <B> 5 </B> and <B> 7 </B> connected to voltage, but the third power lead 4 is also temporarily connected to the power lead <B> 7 </B> , around. As in the case of the lamp according to FIGS. 1 and 2, first of all to charge the metal vessel 9 and between the metal vessel 9 and the Electrode 12 to cause Hilisenflaclung. Since the distance between the wall of the metal vessel <B> 9 </B> and the electrode 12 is very small, the discharge forms, as has been determined, even without prior heating of the electrode 12.
However, this discharge between the metal vessel 9 and electrode 12 immediately heats the latter and causes electrons to be emitted. As soon as the metal vessel <B> 9 </B> and through the intermediary of the connecting pipe stub <B> 17 </B> and the opening <B> 23 </B> also the other metal vessel <B> 521 </B> has been sufficiently filled with electrons, which is usually the case in a few seconds, a strong arc discharge forms between the two electrodes 12 and 23.
As is known per se, these are then used to bring both electrodes 12 and 22 to high glowing temperatures, so that a sufficient supply of electrons is ensured by both glowing electrodes while the lamp is in operation. The connection between the two power supply lines 4 and <B> 7 </B> can then be released again.
With this lamp, too, the positive light column is effectively combined on the open pipe socket <B> 17 </B> and is only visible in the direction of the arrow as an extremely evenly illuminated light patch: visible because the glow electrodes <B> 12, </ B> and 22- are concealed below the light column in the Mefall containers <B> 9, 921 </B>.
The holding space and shape of the two metal vessels <B> 9, </B> 21 can be any. The two metal vessels <B> 9, </B> 21 that are conductively connected to one another by the pipe socket <B> 17 </B> can, if necessary, be moved so close to one another that they form a healing 11. c-hes, two 'ammeri.-ues housing form.