Elektrische Entladungsröhre. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit einer Gasgrundfüllung und einem Zusatz eines ver- dampfba.ren DZetalles, zweckmässig Queck- silber. Solche Röhren sind verschiedentlich für Beleuchtung- und Strahlungszwecke vor geschlagen worden. Im letzten Falle werden besonders die von einer Quecksilberda.mpf- entladung erzeugten ultravioletten Strahlen ausgenutzt.
Einer der hauptsächlichsten Nachteile der bisher üblichen Röhren dieser Art ist, dass sie eine relativ hohe Zündspannung benötigen und gleichzeitig eine niedrige Brennspan- nung haben. Die Röhren haben nämlich in ihrem Verwendungsgebiet eine negative Stromspannungschara.kteristik, das heisst die Spannung zwischen den Elektroden nimmt mit zunehmendem Strom ab. Es ist schwie rig, unter diesen Bedingungen einen ökono mischen Betrieb zu ermöglichen, -denn es wird meist nur ein Bruchteil der aufgewende ten Energie in der Röhre selbst verwertet, während der Rest dieser Energie in Vor schaltwiderständen verloren geht.
Bei Leucht röhren ist Einzelzündung und Hintereinan- derschaltung mehrerer Röhren empfohlen worden. Die dazu benötigte Schaltung kom pliziert jedoch die Vorrichtung, worin die Röhren verwendet werden, und kommt in,den Fällen, wo nur eine Röhre benutzt wird, was zum Beispiel fast immer bei Ültraviolett- strahlern :der Fall ist, gar nicht in Frage.
Gemäss der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, ,dass die Röhre, in der aktivierte, das heisst mit leicht Elektronen abgebenden Stoffen versehene Glühelektroden, vorzugsweise solche, die sich im Betrieb selbst aufheizen, verwendet wer- @den, beim normalen Betrieb eine so hohe Lei stungsaufnahme aufweist,
dass infolge des sich entwickelnden hohen Metalldampf druckes und der dadurch zustandekommenden positiven Charakteristik (das heisst der Be ziehung zwischen dem Strom und der Span nung jeweils nach Erreichung eines statio- nären Zustandes) der Spannungsabfall in der Entladungsstrecke nach der Zündung erheb lich über .die Erstbrennspannung hinaus steigt.
Die Verwendung von aktivierten Elektroden macht ,die Zündspannung in Zu sammenwirkung mit -der vorhandenen Gas grundfüllung relativ niedrig. B & der Inbe triebsetzung stellt der Spannungsabfall in der Entladungsstrecke sich zuerst auf die Erstbrennspannung ein, -die weit unterhalb der Zündspannung gelegen ist.
Nach einiger Zeit nimmt :der Spannungsabfall in der Ent ladungsstrecke zu und steigt öfters um ein Mehrfaches über die Erstbrennspannung hin aus., da bei steigendem Metalldampfpartial- druck die Stromspannungscharakteristik schliesslich positiv wird, das heisst :derart, -dass ,der Spannungsabfall bei steigendem Strom zunimmt. Der Teil der aufgewendeten Span nung, der in der Röhre ausgenutzt wird, ist einerseits infolge der durch die aktivierten Elektroden herabgesetzten Zündspannung, anderseits infolge des erhöhten Spannungs abfalles in der Entladungsstrecke erheblich grösser, als bei den früher verwendeten.
Röh ren, wodurch ein viel ökonomischerer Betrieb ermöglicht wird. Der stark erhöhte Span nungsabfall ist nämlich nützlicher Span nungsabfall, insofern, als ihm eine stärkere Emission von Strahlungsenergie entspricht. Es zeigt sich sogar, dass diese überpropor tional zunimmt. Bei Verwendung von Queck silber werden die Röhren zweckmässig mit Partialdrücken von 100 mm Quecksilbersäule und mehr betrieben. Es zeigt sich dann, dass .der Spannungsabfall von vorübergehend 50 Volt auf 100 Volt und sogar 150 Volt hin aufgeht.
Es müssen unter Umständen aktivierte Elektroden verwendet werden, die ausser ordentlich widerstandsfähig und trotzdem hochaktiv sind, so dass eine Zerstörung durch ,das punktförmige Ansetzen der Entladung nicht stattfindet.
Eine meist genügend wider standsfähige und hochaktive Elektrode wird erhalten, wenn man diese Elektrode elek tronenemittierende Stoffe mit einer unter 3 Volt liegenden Austrittsarbeit, zweckmässi- gerweise zum Beispiel Bariumoxyd und zu gleicher Zeit damit vermischte Stoffe von geringer thermischer und elektrischer Leit fähigkeit, wie etwa Aluminiumoxyd, Zirko- niumoxyd, Zinkoxyd, Nickeloxyd oder Ko- baltoxyd enthalten lässt.
Es ist vorteilhaft, die aktive Substanz freie Teilchen eines stark elektronenemittie renden Metalles, zweckmässigerweise zum Beispiel Bariumteilchen, enthalten zu lassen. An diesen Teilchen kann -dann bei der Zün dung der Röhre eine Glimmentladung an setzen, welche die Elektrode schnell anheizt. Die Elektroden können einen mit der aktiven Substanz überzogenen Metallkörper auf weisen; aber es ist auch möglich, diese Sub stanzen dem Elektrodenkörper einzuverleiben.
So können zum Beispiel die elektronenemit tierenden Stoffe, beziehungsweise Gemische von elektronenemittierenden Stoffen, zum Beispiel Bariumoxyd oder Barium, mit Stof fen von geringer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit in den Zwischenräumen eines metallischen Trägerkörpers- angeordnet wer den. Letzterer kann beispielsweise aus einem Draht- oder Bandgeflecht oder aus Metall gaze, verdrillten Drähten oder auch aus einer Drahtwendel oder mehreren Drahtwendeln bestehen.
Bei einer derartigen Ausbildung der Elektroden entsteht bei Anlegung von Spannung, und zwar sogar oft schon bei der üblichen Netzspannung, eine Glimmentla- dung, die an den Elektroden kleine Glimm- pünktchen bildet. Diese laufen auf jeder Elektrode schnell in grössere Brennflecke zu sammen. Gleichzeitig damit geht dann die Glimmentladung unter Absinken der Span- nunis und Ansteigen der Stromstärke in eine Bogenentladung über.
Bei sehr niedriger Netzspannung, bei spielsweise 110 Volt und -darunter, ist es zweckmässig, die aktivierten Glühelektroden hülsenförmig zu gestalten und in ihrem In nern einen Heizdraht unterzubringen. Auch in diesem Falle ist es zweckmässig, die elek tronenemittierenden Stoffe in einem Draht- oder Bandgeflecht unterzubringen und mit diesem zusammen dann auf der Oberfläche einer den Heizdraht umschliessenden Metall hülse anzubringen. Der Heizdraht wird vor zugsweise ohne Verwendung eines Transfor mators oder auch einer besonderen Span nungsquelle unmittelbar vom Netz gespeist.
Dabei kann dem Heizdraht gegebenenfalls noch ein Widerstand vorgeschaltet sein, wel cher einen Teil der zu Isolationsschwierig keiten im Heizkörper führenden Netzspan nung aufnimmt. Es ist nicht unbedingt nötig, dass beide Elektroden in dieser Weise als in direkt geheizte Elektroden ausgebildet wer den, sondern es genügt auch, wenn am einen Rohrende eine indirekt geheizte Glühelek trode und am andern Ende eine solche akti vierte Glühelektrode angeordnet wird, die sich durch den Entladungsvorgang von selbst aufheizt.
Zur Erleichterung des Zündvorganges, und zwar insbesondere, wenn die Röhre mit Netzspannung gezündet werden soll, kann die eine Elektrode der Röhre mit einem elek trischen Leiter verbunden werden, der sich bis in die Nähe der andern Elektrode er streckt. Als solcher Leiter dient vorzugs weise ein auf der Aussenseite der Röhre an gebrachter leitender Belag. Durch den elek trischen Leiter und insbesondere den Aussen belag tritt eine Vorionisierung der Gasfül lung ein, die eine Herabsetzung der Zünd- spannung zur Folge hat.
Die Röhre braucht dabei an jedem Ende nur eine durch die Glaswand geführte Stromzuführung zu be sitzen, was die Herstellung und den Betrieb solcher Röhren wesentlich erleichtert.
Bei Wechselstrombetrieb arbeitet jede Elektrode abwechselnd als Kathode und als Anode. Bei Gleichstrombetrieb braucht na türlich nur die eine Elektrode die oben vor gesehene Gestaltung zu besitzen. In jedem Falle arbeitet aber eine Lampentype mit zwei solchen Elektroden zufriedenstellend, sowohl bei Gleichstrom-. als auch bei Wech- selstrombetrieb.
Die Entwicklung .des hohen Metalldampf druckes kann mit Vorteil dadurch gefördert werden, dass die Röhre derart gebogen wird, rlass das. Metall sich an einer zwischen den Elektrodenenden gelegenen Stelle, vorzugs weise in einer Ausbauchung der Röhre, an sammelt. Dieses Metall kommt dabei mit der Entladung in Berührung, so dass die Erhit zung des Metalles durch die Entladung er leichtert wird.
Die Erhitzung des Metalles durch die Entladung kann so gross gemacht werden, dass ein gegen die Elektroden bezw. die Elek- trodenenden der Röhre gerichteter Dampf strom entsteht. Etwa von den Elektroden verdampfendes Material wird von diesem Strom mitgenommen und setzt sieh dann hin ter den Elektroden ab. Die Durchlässigkeit des Wandteils, durch das die von der Entladung erzeugten Strahlen nach aussen treten, wird demzufolge durch dieses Material nicht her abgesetzt. Die Röhre kann derart konstruiert werden, dass das hinter den Elektroden kon densierende Metall automatisch nach dem Vorrat des verdampfbaren Metalles zurück zufliessen vermag.
Da mit Rücksicht auf das Unterbringen der aktivierten Elektroden die Röhrenenden oft etwas geräumiger als bisher gehalten werden müssen und die in diesen Enden ent wickelte Wärme infolge des elektronen aktiven Zustandes der Elektroden und des damit verknüpften geringen Spanmingsab- falles vor diesen Elektroden gering sein kann, besteht bisweilen die Gefahr, dass sich der an der Entladung beteiligte Metalldampf in .den Elektrodenen.den zu stark kondensiert, wodurch ein genügendes Ansteigen, des Me talldampfdruckes in der Röhre verhindert wird.
Um diese Erscheinung zu beseitigen, ist es zweckmässig, ganz im Gegensatz zu den gewöhnlichen Quecksilberdampflampen, beide Elektrodenenden der Röhre wärmedicht, zum Beispiel in Asbest, einzuschliessen. Hierdurch kann der Zustand eintreten, :dass in .diesen Elektrodenenden keine Kondensation des Metalldampfes, sondern eine Verdampfung ,des Metalles stattfindet.
In .diesem Falle wird die Entladungsröhre vorzugsweise der art gebogen, ,dass. das Metall ständig zu den Elektrodenenden zurückfliesst und sich dort ansammelt. Damit beim Betriebe der Röhre der Dampfdruck erhalten wird, bei welchem sich die positive Charakteristik ausbildet, ist es notwendig, dass die Röhrendimensionen in einem richtigen Verhältnis zum beabsichtig ten Betriebsstrom stehen,
und dass au"h eine genügende Menge verdampfbaren Metalles vorgesehen wird. Als Beispiel sei eine Röhre erwähnt, deren Elektrodenabstand etwa 250 mm und deren Durchmesser 20 mm be trägt, wobei die Polgefässe einen Durchmesser von 28 mm besitzen.
Diese Röhre muss bei Verwendung von Quecksilber als verdampf- barem Metall mehr als 4 g Quecksilber ent halten, wobei damit zu rechnen ist, .dass sich ein Teil des flüssigen Quecksilbers in Höh lungen der Röhre verkriecht.
Die Röhre brennt mit einem Anlaufstrom von 5i/2 Amp. und einem ordentlichen Betriebsstrom von 23/4 Amp. und einem schätzungsweisen Druck von 350 bis 400 mm, sowie einer Spannungsaufnahme im Rohr von 140 bis 150 Volt, nachdem die Zündspannung unge fähr 190 Volt und die Spannungsaufnahme unmittelbar nach der Zündung nur 25 Volt gewesen war.
In der Zeichnung sind drei Ausführungs- beispiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt.
In Fig. 1 bedeutet l eine Entladungs röhre, vorzugsweise aus Quarz, die eine Gas grundfüllung, zweckmässig eine Edelgasfül- lung, etwa Argon von 2 mm Druck, und ausserdem einen Bodenkörper 1' aus einem leicht verdampfbaren Metall, zum Beispiel Quecksilber, Natrium, Kadmium, Thallium oder Zink, oder auch eine leichtverdampfbare Metallegierung, insbesondere eine Alkali metallegierung, enthält.
Die gegenüber dem .die Entladung führenden Rohrteil etwas er weiterten Elektro:dengefässe 2, 3 enthalten je eine Glühelektrode 6, 7 die ausschliesslich von je einer Stromzuführung 4 und 5 getragen werden. Die Glühelektroden bestehen im dar gestellten Beispiel aus einer Drahtwendel, in deren Zwischenräumen die elektronenemittie renden Stoffe eingebettet sind. Zweckmässig wird ein Gemisch von Oxyden der Erd- alkalien mit Aluminiumoxyd oder Zirko- niumoxyd verwendet.
Die Elektroden bilden zusammen mit ihren stromleitenden Trägern 6', 7' geschlossene Strombahnen, damit die Elektroden vor der Inbetriebnahme der Röhre durch Wirkung eines Hochfrequenz feldes zwecks Entgasens und Umsetzens der chemischen Verbindungen auf Glühtempera- tur gebracht werden können. Im dargestell ten Beispiel sind die gewundenen Glühelek- troden 6 bezw. 7 mit ihren Enden. an einen Bügel 6' bezw. an einem geschlitzten Blech 7' befestigt.
Die Windungen bilden zusam men mit diesen Körpern 6' bezw. 7' Kurz scblussbahnen. Die Elektrode 6 ist mit einem auf der Aussenseite der Röhre 1 angebraclh- ten leitenden Wandbelag 8 verbunden, der sich bis in die Nähe der andern Elektrode 7 erstreckt. Zweckmässig läuft diesem Wand belag ein kurzer, mit der andern Elektrode 7 verbundener Wandbelag 9 entgegen, so dass zwischen den beiden Belägen 8, 9 ein schma ler Spalt 10 entsteht.
Beider Ausführungsform nach Fig. 2 ist der die Entladungssäule aufnehmende U-för- mig gebogene Rohrteil 1 an den Vereini gungsstellen 11, 12 mit den Elektroden gefässen 2, ä verengt, um ,durch Schaffung von Stellen erhöhter Temperatur ein Hin übertreten des Metalldampfes in die Elek- trodengefässe und damit eine schädliche Kon- densation des Metalldampfes in den Elek- trodengefässen zu verhindern.
Die Konden sation des Metalldampfes wird ferner durch die Elektroden 6, 7 umschliessende Mäntel 13, 14 verhindert, die gleichzeitig noch als Fänger für zerstäubtes Kathodenmaterial dienen. Es kann dadurch nicht eintreten, dass sich zerstäubtes Kathodenmaterial auf den Wänden der Elektrodengefässe ablagert, mit dem sich etwa kondensierenden Queck silber vereinigt und dann zusammen mit die- sein in die Entladungsbahn überfliesst. Die Mäntel 13, 14 können eine verschiedene Aus bildung erhalten.
Auf der linken Seite .der Fig. 2, ist angenommen,,dass ein zylindrischer Mantel durch .Stege 15 mit dem Elektroden gefäss 2 vereinigt ist. Auf der rechten.Seite der Fig. 2 ist ein glockenförmiger Mantel 14 gezeigt, der mit seinem Iiuppenteil 16 mit der Einschmelzstelle des Stromzuführungs- drahtes 5 vereinigt ist.
Die Mäntel 13, 14 können aus demselben Material wie, die Ent ladungsröhre 1, also beispielsweise ebenfalls aus Glas oder Quarz, aber gegebenenfalls auch aus Metall, bestehen. Die zweckmässig aus Wolfram bestehenden Stromzuführungen 4, 5 sind in längere, seitlich abgebogene Röhrchen 17, 18 eingeschmolzen, an deren äussern Enden kleine Becher 19, 20 vorge sehen sind, in denen aus weissem Siegellack oder dergleichen bestehende Dichtungen un tergebracht sind.
Die Fig. 3 zeigt das eine Ende einer Ent- la.duIigsrölire 1, bei welcher das Elektroden- gefäss 2 gesondert oberhalb des Rohrendes an geordnet ist. Auch in diesem Falle ist dem Elektrodengefä ss ? eine Verengung 11 vorge schaltet.
Bei dieser Ausführungsform hat der über das Elektrodengefäss 2 hinaus ragende Endteil 21 der Röhre beim Betriebe eine etwas niedrigere Temperatur, so dass vor nehmlich in diesem Rohrteil 21 eine Dampf kondensation stattfindet. Da.s kondensierte Metall kann dabei durch die erhöhte Anord nung .des Rohrteils 21 bequem und leicht. wieder in die Entladungsbahn zurückfliessen.
Wird die neue Entladungsröhre für Ultra.violettstrahlungszwecke benutzt, so wird zweckmässig der für die Einstellung der Stromstärke dienende Ballastwiderstand als Wärmestrahler ausgenutzt. Es kann zu die sem Zwecke der Widerstand zusammen mit der neuen Entladungsröhre in ein und dem selben Reflektor angeordnet werden, so dass Wärmestrahlung und Ultraviolettstrahlung in dieselbe Richtung reflektiert werden. Für Beleuchtungszwecke kann man den Ballast widerstand als selbständige Lichtquelle aus bilden.
Man benutzt hierzu beispielsweise eine gewöhnliche Wolframdrahtlampe und (Y eicht diese auf die neue Entladungsröhre so aus, dass bei stabilem'Betrieb und bei einer Netzspannung von beispielsweise 220 Volt die Wolframdrahtlampe 110 Volt und die Entladungsröhre ebenfalls 110 Volt auf nimmt.
Electric discharge tube. The present invention relates to an electrical discharge tube with a basic gas filling and an addition of a vaporizable metal, advantageously mercury. Such tubes have been proposed variously for lighting and radiation purposes. In the latter case, the ultraviolet rays generated by a mercury damper discharge are particularly exploited.
One of the main disadvantages of the tubes of this type customary up to now is that they require a relatively high ignition voltage and at the same time have a low burning voltage. The tubes have a negative voltage characteristic in their area of use, i.e. the voltage between the electrodes decreases with increasing current. It is difficult to enable economical operation under these conditions, because only a fraction of the energy expended is usually used in the tube itself, while the rest of this energy is lost in series resistors.
Single ignition and series connection of several tubes is recommended for fluorescent tubes. The circuitry required for this, however, complicates the device in which the tubes are used, and is out of the question in cases where only one tube is used, which is almost always the case with ultra-violet radiators, for example.
According to the invention, these difficulties are avoided in that the tube in which activated glow electrodes, that is, those provided with easily electron donating substances, are used, preferably those that heat themselves up during operation, are so high during normal operation Has power consumption,
that as a result of the high metal vapor pressure that develops and the resulting positive characteristic (i.e. the relationship between the current and the voltage after reaching a steady state) the voltage drop in the discharge path after ignition is considerably higher than the initial voltage out rises.
The use of activated electrodes makes the ignition voltage in cooperation with the basic gas charge relatively low. During commissioning, the voltage drop in the discharge gap first adjusts to the initial burning voltage, which is far below the ignition voltage.
After some time: the voltage drop in the discharge path increases and often rises several times over the initial burning voltage, since with increasing metal vapor partial pressure the voltage characteristic finally becomes positive, that is: in such a way, that the voltage drop with increasing current increases. The part of the applied voltage that is used in the tube is, on the one hand, due to the reduced ignition voltage due to the activated electrodes and, on the other hand, due to the increased voltage drop in the discharge path, considerably greater than with the previously used ones.
Röh ren, which enables a much more economical operation. The greatly increased voltage drop is namely useful voltage drop, insofar as it corresponds to a greater emission of radiant energy. It even shows that this is increasing disproportionately. When using mercury, the tubes are expediently operated with partial pressures of 100 mm of mercury and more. It can then be seen that the voltage drop from temporarily 50 volts to 100 volts and even 150 volts increases.
Under certain circumstances, activated electrodes have to be used, which are extremely resistant and yet highly active so that they are not destroyed by the punctiform application of the discharge.
A usually sufficiently robust and highly active electrode is obtained if this electrode is used with electron-emitting substances with a work function below 3 volts, expediently for example barium oxide and at the same time mixed with substances of low thermal and electrical conductivity, such as aluminum oxide , Zirconium oxide, zinc oxide, nickel oxide or cobalt oxide.
It is advantageous to allow the active substance to contain free particles of a strongly electron-emitting metal, expediently, for example, barium particles. When the tube is ignited, a glow discharge can set in on these particles, which quickly heats up the electrode. The electrodes can have a metal body coated with the active substance; but it is also possible to incorporate these substances into the electrode body.
For example, the electron-emitting substances or mixtures of electron-emitting substances, for example barium oxide or barium, with substances of low thermal and electrical conductivity can be arranged in the interstices of a metallic carrier body. The latter can consist, for example, of a wire or ribbon mesh or of metal gauze, twisted wires or also of a wire coil or several wire coils.
With such a design of the electrodes, when a voltage is applied, often even with the usual mains voltage, a glow discharge occurs, which forms small glowing dots on the electrodes. These quickly converge in larger focal spots on each electrode. Simultaneously with this, the glow discharge then changes into an arc discharge with a decrease in the span nunis and an increase in the current strength.
At very low mains voltage, for example 110 volts and below, it is useful to make the activated glow electrodes sleeve-shaped and to accommodate a heating wire in their interior. In this case, too, it is useful to accommodate the electron-emitting substances in a wire or band mesh and then to attach it together with this on the surface of a metal sleeve surrounding the heating wire. The heating wire is fed directly from the network before preferably without using a transformer or a special voltage source.
In this case, the heating wire can optionally be preceded by a resistor that absorbs part of the mains voltage leading to insulation difficulties in the radiator. It is not absolutely necessary that both electrodes are designed in this way as directly heated electrodes, but it is also sufficient if an indirectly heated glow electrode is arranged at one end of the pipe and such an activated glow electrode is arranged at the other end, which extends through the discharge process heats up by itself.
To facilitate the ignition process, especially when the tube is to be ignited with mains voltage, one electrode of the tube can be connected to an elec tric conductor that stretches to the vicinity of the other electrode. Such a conductor is preferably a conductive coating placed on the outside of the tube. Due to the electrical conductor and in particular the outer coating, pre-ionization of the gas filling occurs, which results in a reduction in the ignition voltage.
The tube needs only one power lead through the glass wall to sit at each end, which makes the manufacture and operation of such tubes much easier.
With AC operation, each electrode works alternately as a cathode and an anode. In the case of direct current operation, of course, only one electrode needs to have the design above. In any case, a lamp type with two such electrodes works satisfactorily, both with direct current. as well as with AC operation.
The development of the high metal vapor pressure can advantageously be promoted by bending the tube in such a way that the metal collects at a point located between the electrode ends, preferably in a bulge in the tube. This metal comes into contact with the discharge, so that the heating of the metal is facilitated by the discharge.
The heating of the metal by the discharge can be made so great that a BEZW against the electrodes. Steam stream directed towards the electrode ends of the tube is created. Any material evaporating from the electrodes is carried along by this current and then settles behind the electrodes. The permeability of the wall part through which the rays generated by the discharge emerge is consequently not reduced by this material. The tube can be constructed in such a way that the metal condensing behind the electrodes can automatically flow back after the supply of the vaporizable metal.
Since the tube ends often have to be kept somewhat more spacious than before and the heat developed in these ends can be low due to the electron active state of the electrodes and the associated low voltage drop in front of these electrodes, with regard to accommodating the activated electrodes Sometimes there is a risk that the metal vapor involved in the discharge will condense too much in the electrodes, which prevents the metal vapor pressure from rising sufficiently in the tube.
In order to eliminate this phenomenon, it is advisable, in contrast to the usual mercury vapor lamps, to enclose both electrode ends of the tube in a heat-tight manner, for example in asbestos. This can lead to the following situation: in these electrode ends there is no condensation of the metal vapor, but rather an evaporation of the metal.
In this case, the discharge tube is preferably bent in such a way that. the metal constantly flows back to the electrode ends and collects there. In order to maintain the vapor pressure at which the positive characteristic develops when the tube is in operation, it is necessary that the tube dimensions are in a correct relationship to the intended operating current,
and that a sufficient amount of vaporizable metal is also provided. As an example, a tube may be mentioned whose electrode spacing is approximately 250 mm and whose diameter is 20 mm, the pole vessels having a diameter of 28 mm.
If mercury is used as the vaporizable metal, this tube must contain more than 4 g of mercury, and it is to be expected that some of the liquid mercury will creep into cavities in the tube.
The tube burns with a starting current of 5i / 2 Amp. And a decent operating current of 23/4 Amp. And an estimated pressure of 350 to 400 mm, as well as a voltage consumption in the tube of 140 to 150 volts after the ignition voltage is around 190 volts and the voltage consumption immediately after ignition was only 25 volts.
The drawing shows three exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
In Fig. 1, l denotes a discharge tube, preferably made of quartz, which has a basic gas filling, suitably a noble gas filling, for example argon at 2 mm pressure, and also a bottom body 1 'made of an easily vaporizable metal, for example mercury, sodium, Contains cadmium, thallium or zinc, or an easily evaporable metal alloy, in particular an alkali metal alloy.
Compared to the tube part leading to the discharge, the electric: dengefäß 2, 3 each contain a glow electrode 6, 7 which is carried exclusively by a power supply 4 and 5 each. In the example provided, the glow electrodes consist of a wire coil, in the spaces between which the electron-emitting substances are embedded. A mixture of oxides of the alkaline earths with aluminum oxide or zirconium oxide is expediently used.
The electrodes, together with their current-conducting carriers 6 ', 7', form closed current paths so that the electrodes can be brought to annealing temperature by the action of a high-frequency field for degassing and converting the chemical compounds before the tube is started up. In the illustrated example, the coiled glow electrodes 6 respectively. 7 with their ends. to a bracket 6 'respectively. attached to a slotted plate 7 '.
The turns form together men with these bodies 6 'respectively. 7 'short lines. The electrode 6 is connected to a conductive wall covering 8 which is attached to the outside of the tube 1 and which extends into the vicinity of the other electrode 7. A short wall covering 9 connected to the other electrode 7 expediently runs against this wall covering, so that a narrow gap 10 is created between the two coverings 8, 9.
In the embodiment according to FIG. 2, the U-shaped bent tube part 1 accommodating the discharge column is narrowed at the connection points 11, 12 with the electrode vessels 2, ä, in order for the metal vapor to pass into the area by creating points of increased temperature To prevent electrode vessels and thus harmful condensation of the metal vapor in the electrode vessels.
The condensation of the metal vapor is also prevented by the electrodes 6, 7 enclosing jackets 13, 14, which also serve as a catcher for atomized cathode material. As a result, sputtered cathode material cannot be deposited on the walls of the electrode vessels, combined with the mercury which has condensed, for example, and then overflows with it into the discharge path. The coats 13, 14 can receive a different education from.
On the left-hand side of FIG. 2, it is assumed that a cylindrical jacket is united with the electrode vessel 2 by webs 15. On the right side of FIG. 2, a bell-shaped jacket 14 is shown, which is combined with its bulb part 16 with the melting point of the power supply wire 5.
The jackets 13, 14 can be made of the same material as the discharge tube 1, for example also made of glass or quartz, but optionally also made of metal. The suitably made of tungsten power leads 4, 5 are melted into longer, laterally bent tubes 17, 18, at the outer ends of which small cups 19, 20 are provided, in which existing seals made of white sealing wax or the like are housed un.
3 shows one end of a discharge duct 1, in which the electrode vessel 2 is arranged separately above the pipe end. In this case, too, is the electrode vessel? a constriction 11 switched upstream.
In this embodiment, the end part 21 of the tube protruding beyond the electrode vessel 2 has a somewhat lower temperature during operation, so that vapor condensation takes place primarily in this tube part 21. The condensed metal can be conveniently and easily due to the increased arrangement of the pipe part 21. flow back into the discharge path.
If the new discharge tube is used for ultraviolet radiation purposes, the ballast resistor that is used to set the current strength is expediently used as a heat radiator. For this purpose, the resistor can be arranged together with the new discharge tube in one and the same reflector, so that thermal radiation and ultraviolet radiation are reflected in the same direction. For lighting purposes, you can form the ballast resistance as an independent light source.
An ordinary tungsten wire lamp is used for this purpose, for example, and (Y calibrates it to the new discharge tube in such a way that, with stable operation and a mains voltage of 220 volts, for example, the tungsten wire lamp consumes 110 volts and the discharge tube also consumes 110 volts.