Elektrische Leuchtröhre mit Glühelektroden und doppelter Wandung. Elektrische Leuchtröhren, bei denen eine Entladung in den Dämpfen von verhältnis mässig schwer verdampfbaren Metallen, wie beispielsweise Thallium, Magnesium, Zink, Kadmium, Kalzium, Cäsium, Rubidium, Na trium oder Kalium, hervorgerufen werden soll, werden zur Verhinderung von Wärme verlusten und zur Vermeidung der dadurch hervorgerufenen Kondensation der Metall dämpfe vielfach in ein zweites Gefäss luft dicht eingeschlossen, so dass also die Röhre alsdann doppelwandig ausgebildet ist.
Die Herstellung derartiger Röhren ist umständ lich und schwierig, wozu noch kommt, dass derartige Röhren an den Stellen, wo die Stromzuführungsdrähte für die Glühelektro- den im Innengefäss eingeschmolzen sind, leicht springen.
Diese Schwierigkeiten lassen sich vermei den, wenn, wie dies bei Leuchtröhren mit doppelter Wandung an sich bekannt ist, der die Glühelektroden enthaltende Innenraum ,der Röhre mit dem Aussenraum derselben durch kapillare Kanäle oder Spalte in kom munizierende Verbindung gebracht und wenn ausserdem für ganz bestimmte Druckverhält nisse in der Röhre gesorgt wird, und zwar muss erfindungsgemäss die Röhre ein beide Räume erfüllendes Edelgas von mehreren Millimetern Druck aufweisen und im Innen raum mindestens ein schwerer als Queck silber verdampfbares Metall enthalten, wobei die Summe der Dampfdrücke bei der Be- driebstemperatur der Röhre ein Millimeter nicht übersteigen darf.
Bei einer derart be schaffenen Röhre wird auch ohne hermetische Abdichtung der beiden Räume der beim Be trieb entstehende Metalldampf sicher im Innenraum der Röhre und damit in der zur Lichterzeugung dienenden Entladungsbahn gehalten, weil. durch den Überdruck des Edelgases die Diffusion der in geringerer Anzahl vorhandenen Metalldampfatome an den kapillaren Verbindungskanälen oder Ver- bindungsspalten der beiden Röhrenräume weitgehend unterdrückt wird.
Die erforder lichen kapillaren Verbindungskanäle können in mannigfacher Weise hergestellt werden, zum Beispiel sehr bequem durch Belassung von Spielraum an den in den Innenraum ein tretenden Stromzuführungsdrähten der Glüh elektroden.
Eine derart ausgebildete Röhre besitzt im Betriebszustande nur das im Innenraum erzeugte charakteristische Licht des unter niedrigem Druck stehenden Metall dampfes, da die Metalldampfentladung, wie bekannt, die Anregung des im Innenraum auch enthaltenen, unter viel höherem Druck stehenden Edelgases unterdrückt. Die Me- talldampfentladung bleibt auch während der ganzen Lebensdauer der Röhre die gleiche,
da ein Verarmen des Innenraumes an Metall vorrat durch Hinüberdiffundieren von Me talldampf in den Aussenraum und Konden sieren im letzteren durch Wirkung der kapil laren Verbindungskanäle einerseits und des Überdruckes des Edelgases anderseits nicht eintritt. Ausserdem neigt eine solche Röhre durch den Fortfall von Einschmelzstellen am innern Röhrenteil weniger leicht zu Bruch und lässt sich zudem auch leicht herstellen, da der Aussen- und der Innenraum gemein sam gepumpt und mit Edelgas gefüllt wer den können, nachdem zuvor in den Innenraum das gewünschte verdampfbare Metall ein gebracht wurde.
Bekannt sind zwar bereits elektrische Entladungslampen, bei denen im Innern eines mit Edelgasen gefüllten Glasgefässes ein zweites Glasgefäss untergebracht ist, das mit dem äussern Glasgefäss in kommunizie render Verbindung steht und bei welchem innerhalb des Innengefässes ein Metalldampf hervorgerufen und zur Entladung gebracht wird.
Hierbei wurde jedoch im Innenraum nur ein Dampf von Quecksilber oder ähn lichen, bei gewöhnlicher Temperatur flüs sigen, leicht verdampfbaren Metallen oder Me tallegierungen erzeugt, und zwar sogar von so hohem Druck, dass der entstehende Metall dampf das Edelgas vollständig aus dem mit dem Aussenraum durch weite Öffnungen in Verbindung stehenden Innenraum verdrängen und sogar zum Teil in den Aussenraum hin überdiffundieren konnte.
Für schwerer ver- dampfbare, bei gewöhnlicher Temperatur feste Metalle ist die bekannte Lampe nicht verwendbar, - weil schon nach kurzer Be triebsdauer der gesamte Metallvorrat in das kühlere Aussengefäss hinüberdiffundiert und in diesem durch Kondensation zum Absetzen gebracht ist.
Für den in dem Innenraum zu erzeugen den Metalldampf stehen sämtliche verhält nismässig schwer, das heisst schwerer als Quecksilber verdampfbaren Metalle, wie zum Beispiel Thallium, Magnesium, Zink, Kad mium, Kalzium, Natrium, Gallium, Indium, Wismuth oder Antimon, zur Verfügung, da die Dämpfe dieser Metalle schon bei Drücken unterhalb eines Millimeters durch eine elek trische Entladung sehr kräftig zur Lichtaus strahlung angeregt werden. Auch bleibt bei derartigen Metallen, selbst wenn die Röhren temperatur zufolge hoher Strombelastung hohe Werte erreicht, der Dampfdruck nie drig.
So sendet zum Beispiel Thallium bei 600 C Röhrentemperatur eine rein grüne Strahlung, Zink bei 400 C eine blaue Strah lung. aus. Magnesium emittiert gelbgrünes Licht bei etwa 400 C; allen diesen Röhren temperaturen entsprechen Dampfdrücke von Bruchteilen eines Millimeters. Ähnlich lie gen die Verhältnisse auch bei den andern verhältnismässig schwer verdampfbaren Me tallen.
In dem Innenraum können gegebenen falls auch zwei oder mehrere solcher Metalle untergebracht werden. Erforderlich ist hier bei nur, dass beim Röhrenbetrieb der Druck jedes einzelnen Metalldampfes so klein ist, dass die Summe der Metalldampfdrücke weniger als 1 mm beträgt. In diesem Falle wird dann zufolge gemeinsamer elektrischer Anregung mehrerer. Metalldämpfe ein misch farbiges Licht erhalten.
Eine ähnliche Wirkung kann aueh da durch erreicht werden, dass im Aussenraum oder Innenraum der Röhre zusätzlieh zum schwerer verdampfbaren Metall ein leichter verdampfbares Metall, wie etwa Quecksilber oder ein Amalgam, untergebracht wird, dessen Dampfdruck beim Röhrenbetrieb mehr als 1 mm beträgt.
Die zahlreichen Atome des zusätzlich verwendeten, unter höherem Druck stehenden Metalldampfes breiten wich ebenso wie die Edelgasatome ohne Schwierigkeiten durch die kapillaren Verbindungsöffnungen oder Spalte hindurch in beiden Räumen der Röhre gleichmässig aus, ohne die Diffusion der nur in gerin gerer Anzahl im Innenraum vorhandenen Atome des schwerer verdampfbaren Metalles zu beeinflussen.
Durch die Kombination mehrerer elektrisch angeregter Dämpfe, bei- spielsv>eise von Zink und Quecksilber oder Thallium und Quecksilber, lassen sich leicht Leuchtröhren mit einer dem Tageslicht weit gehend angenäherten Farbe erzielen. Auch kann man ferner durch Kombination meh rerer elektrisch angeregter Dämpfe, wie beispielsweise von Thallium und Queck silber, ein stark aktinisches und daher für photographische Aufnahmezwecke geeignetes Licht erzielen.
Ferner kann auch durch Kombination von mehreren .elektrisch an geregten Dämpfen, wie beispielsweise von Magnesium und Quecksilber, eine besonders starke Ultraviolettlichtquelle erhalten wer den.
Electric fluorescent tube with glow electrodes and double walls. Electric fluorescent tubes, in which a discharge in the vapors of relatively difficult to evaporate metals, such as thallium, magnesium, zinc, cadmium, calcium, cesium, rubidium, sodium or potassium, is to be caused, are to prevent heat losses and to Avoidance of the condensation of the metal vapors caused by this, often enclosed in a second vessel in an air-tight manner, so that the tube is then double-walled.
The manufacture of such tubes is awkward and difficult, and there is also the fact that such tubes easily crack at the points where the power supply wires for the glow electrodes are melted in the inner vessel.
These difficulties can be avoided if, as is known in the case of fluorescent tubes with double walls, the interior containing the glow electrodes, the tube and the exterior of the same are brought into communication through capillary channels or gaps and if, in addition, for very specific pressure conditions Nisse is taken care of in the tube, according to the invention the tube must have a noble gas of several millimeters pressure filling both spaces and contain at least one metal more difficult to evaporate than mercury in the interior, the sum of the vapor pressures at the operating temperature of the tube Must not exceed millimeters.
With a tube created in this way, even without hermetically sealing the two rooms, the metal vapor generated during operation is safely held in the interior of the tube and thus in the discharge path used to generate light, because. the overpressure of the noble gas largely suppresses the diffusion of the lower number of metal vapor atoms on the capillary connecting channels or connecting gaps between the two tube spaces.
The required capillary connection channels can be made in a variety of ways, for example very conveniently by leaving space on the in the interior a stepping power supply wires of the glow electrodes.
A tube constructed in this way has in the operating state only the characteristic light generated in the interior of the metal vapor under low pressure, since the metal vapor discharge, as is known, suppresses the excitation of the inert gas also contained in the interior, which is under much higher pressure. The metal vapor discharge remains the same throughout the life of the tube,
since a depletion of the interior of metal stock by diffusing Me talldampf into the exterior and condensate sieren in the latter due to the action of the capillary connecting channels on the one hand and the overpressure of the noble gas on the other hand does not occur. In addition, as there are no melting points on the inner tube part, such a tube tends less easily to break and is also easy to manufacture, since the outer and inner areas can be pumped together and filled with inert gas, after the desired interior has been previously filled vaporizable metal was brought in.
Electric discharge lamps are already known, in which a second glass vessel is housed inside a glass vessel filled with noble gases, which is in communicating connection with the outer glass vessel and in which a metal vapor is produced and discharged within the inner vessel.
Here, however, only a vapor of mercury or similar, easily vaporizable metals or metal alloys, liquid at normal temperature, was generated in the interior, and indeed at such a high pressure that the resulting metal vaporized the noble gas completely from the outside Wide openings in the connecting interior could displace and even partially diffuse into the exterior.
The known lamp cannot be used for metals that are more difficult to vaporize and that are solid at normal temperature - because after a short period of operation the entire metal supply has diffused into the cooler outer vessel and is caused to settle in this by condensation.
For the metal vapor to be generated in the interior, all metals that are relatively difficult to vaporize, i.e. metals that are more difficult to vaporize than mercury, such as thallium, magnesium, zinc, cadmium, calcium, sodium, gallium, indium, bismuth or antimony, are available, because the vapors of these metals are stimulated to emit light by an electric discharge at pressures below one millimeter. With such metals, even if the tube temperature reaches high values due to the high current load, the vapor pressure never remains low.
For example, thallium emits pure green radiation at a tube temperature of 600 C, while zinc emits blue radiation at 400 C. out. Magnesium emits yellow-green light at around 400 C; All of these tube temperatures correspond to vapor pressures of fractions of a millimeter. The situation is similar with the other metals that are relatively difficult to vaporize.
If necessary, two or more such metals can also be accommodated in the interior. All that is required here is that the pressure of each individual metal vapor is so low during tube operation that the sum of the metal vapor pressures is less than 1 mm. In this case, several electrical stimuli then result from a common. Metal fumes receive a mixed colored light.
A similar effect can also be achieved by accommodating a more easily evaporable metal, such as mercury or an amalgam, in addition to the metal that is more difficult to evaporate, with a vapor pressure of more than 1 mm when the tube is in operation.
The numerous atoms of the additionally used metal vapor, which is under higher pressure, as well as the noble gas atoms, evaded evenly through the capillary connecting openings or gaps in both spaces of the tube without difficulty, without the diffusion of the fewer atoms in the interior of the heavier one to influence vaporizable metal.
By combining several electrically excited vapors, for example zinc and mercury or thallium and mercury, it is easy to create fluorescent tubes with a color that closely approximates daylight. Furthermore, by combining several electrically excited vapors, such as thallium and mercury, for example, a strongly actinic light which is therefore suitable for photographic recording purposes can be achieved.
Furthermore, a particularly strong ultraviolet light source can also be obtained by combining several electrically stimulated vapors, such as magnesium and mercury, for example.