Einrichtung zur Lichterzeugung mittelst einer gasgefüllten Entladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lichterzeugung mittelst einer gasgefüll ten Entladungsröhre mit positiver Licht säule, die eine negative Stromspannungs- charakteristik aufweist. Die negative Strom spannungscharakteristik ist die Ursache, da.ss man solche Entladungsröhren bisher immer mit einem Vorschaltwiderstand versehen musste.
In diesem Vorschaltwiderstand wird ein oft erheblicher Teil der gesamten, von der Vorrichtung aufgenommenen Energie unnütz verbraucht. Die Erfindung bezweckt, diesen Energieverlust zu einem sehr grossen Teil zu vermeiden, so dass ein wirtschaftlicherer Be trieb ermöglicht wird.
Bei der Einrichtung gemäss der Erfin dung herrscht zwischen den Entladungselek troden der Lichterzeugungsröhre eine perio disch verlaufende Speisespannung und ist diese Röhre zwecks Einstellung des Strom mittelwertes mit einem Gitter versehen, des sen Spannung gegenüber der Kathode in dem Augenblick, in welchem die Speisespan nung wieder einen Wert erreicht, welcher zur Herbeiführung der Entladung genügen würde, negativ ist, und erst später den Wert Null erreicht, was zum Wiedereinsetzen der Entladung führt.
Durch Einstellen des Zeit punktes dieses Wiedereinsetzens kann ein der Beschaffenheit der Röhre angemessener mitt lerer Entladungsstromwert ohne Verwendung von Vorschaltwiderständen erreicht werden.
Wird der Entladungsstrom zum Beispiel von einer Gleichstromquelle geliefert, so kann man in den Stromkreis einen Unter brecher einfügen, der diesen greis periodisch öffnet und infolgedessen den Entladungs strom auf den Nullwert herabsetzt. Ist in diesem Augenblick die dem Gitter auf gedrückte Spannung negativ, so wird, wenn auch die Unterbrechung wieder aufgehoben und Spannung an die Elektroden der Ent ladungsröhre angelegt wird, kein Strom diese Röhre durchfliessen. Erst nachdem die dem Gitter zugeführte Spannung null bezw. posi- tiv geworden ist, kann wieder Strom die Entladungsröhre durchfliessen.
Dadurch, dass man den Zeitraum zwischen dem Augen blick, in dem der Entladungsstrom den Null wert annimmt und dem Augenblick, in dem die Gitterspannung null bezw. positiv wird, verändert, kann man den Anfangszeitpunkt des Stromdurchganges in einem zwischen dem Augenblick, in welchem die Speisespan nung wieder angelegt wird, und demjenigen, wo sie wieder abgestellt wird, liegendem Intervall, und infolgedessen die mittlere Stromstärke regeln. Diese Regelung der Stromstärke ist nahezu ganz verlustfrei.
Die dem Gitter zugeführte Spannung kann zum Beispiel ebenfalls über einen Unterbrecher zugeführt werden. Schliesst man das Gitter an eine negative Spannung an und schaltet man dabei einen Unterbrecher in diesen Gitterkreis, so kann man diesen Unterbrecher derart konstruieren und mit dem Unterbrecher im Entladungsstromkreis verbinden, dass in dem Augenblick, in dem die Elektrodenspannung wieder angelegt wird, an dem Gitter eine negative Spannung liegt, wobei dieses Gitter zunächst noch negativ bleibt und erst später null wird.
.Zweckmässig wird man die Entladungs röhre aus einer Wechselstromquelle speisen. Hiermit kann in sehr einfacher Weise ein periodischer, zeitweise den Wert Null an nehmender Strom erhalten werden. An das Gitter wird man in diesem Fall eine Wech selspannung legen, die gegen die Spannung dieser Wechselstromquelle in der Phase ver schoben ist.
Der Phasenunterschied kann in einfacher Weise hervorgerufen werden, so dass man hier eine Vorrichtung ohne Unter brecher hat, in welcher die Stromstärke einer Entladungsröhre mit. negativer Stromspan- nungscharakteristik in einfacher Weise nahe zu verlustfrei eingestellt wird.
Vorteilhaft kann die Einrichtung derart getroffen werden, dass der Phasenunterschied zwischen den beiden Wechselspannungen regelbar ist, was die Möglichkeit gibt, die Stärke des die Röhren durchfliessenden Stro mes zu regeln. Unter "Gasfüllung" wird im vorliegen den Patent nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gemisch von Gasen und Dämpfen be stehende Füllung verstanden. Unter "Gitter" wird hier eine das Feld in der Nähe der Ka thode beeinflussende Hilfselektrode, ohne Rücksicht auf deren Ausbildung, verstanden.
Es ist bekannt, eine gasgefüllte Bogen entladungsröhre mit einem Gitter zu ver sehen, dessen Potential den Zeitpunkt be dingt, in dem in jeder Periode des Wechsel stromes, mit dem die Röhre gespeist wird, Strom die Röhre zu durchfliessen anfängt, so dass damit der mittlere Strom einer in Reihe mit der Entladungsröhre geschalteten Verbrauchsvorrichtung geregelt werden kann.
Nach der Erfindung ist, wie oben an gegeben wurde, die Lichterzeugungsröhre selbst mit einem Gitter versehen. Der die Entladungsröhre durchfliessende Strom wird nicht einer besonderen Verbrauchsvorrichtung zugeführt, sondern die Einrichtung ist der art, dass die Röhre, mittelst welcher die Stromstärke geregelt wird, gleichzeitig die Verbrauchsvorrichtung bildet. Die Strom leistung wird nämlich zur Erzeugung von Licht benutzt, welches übrigens sowohl sichtbares, als auch unsichtbares, zum Bei spiel ultraviolettes Licht, sein kann.
Die Zeichnung veranschaulicht eine bei spielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes durch Fig. 1, in einem Schema; Fig.2 zeigt den Verlauf einiger Span nungen und des ,Stromes.
Die dargestellte Einrichtung enthält eine Entladungsröhre 1, die eine langgestreckte Form hat und eine Entladung mit positiver Lichtsäule aufweist. In der Entladungs röhre, die mit Gas, zum Beispiel mit Neon, unter einem Druck von einigen Millimetern gefüllt ist, ist eine Anode 2, eine Glüh- kathode 3 und ein in der Nähe dieser Glüh- kathode angeordnetes Gitter 4 enthalten. Das Gitter kann entsprechend der Zeichnung, innert der Röhre liegen.
In vielen Fällen kann aber auch das Gitter einen Teil der Röhrenwand bilden. Das Gitter kann dabei zum Beispiel die Form eines zwischen glä sernen Wandteilen liegenden, an diese an- geschmolzenen Ringes haben. Die Glüh- kathode 3 kann mit Hilfe einer nicht dar gestellten Transformatorwicklung erhitzt werden. Die Glühkathode 3 und die Anode 2 sind an die Wechselstromquelle 5 an geschlossen. Diese Stromquelle speist auch den Stromkreis 6, der die primäre Trans formatorwicklung 7, einen veränderbaren Widerstand 8 und eine parallel mit diesem geschaltete Selbstinduktion 9 enthält.
Die sekundäre Transformatorwicklung 10 ist einerseits mit der Glühkathode und ander seits über einen Widerstand 11 mit dem Gitter 4 verbunden.
Die beschriebene Einrichtung ist derart beschaffen, dass die Spannung des Gitters 4 gegenüber der Glühkathode 3 der Spannung der Anode 2 gegenüber der Glühkathode 3 nacheilt. In dem Augenblick, in dem die letzterwähnte Spannung bei ihrem Ansteigen durch den Nullpunkt hindurchgeht, wird noch kein Strom die Röhre durchfliessen. Der Augenblick, in dem der Entladungsstrom zu fliessen anfängt, wird durch den Phasen unterschied der Spannungen zwischen den Hauptelektroden und zwischen der Glüh- kathode 3 und dem Gitter 4 bedingt. So lange das Gitter 4 gegenüber der Glüh- kathode 3 negativ ist, so wird die Entladung nicht zustande kommen.
Durch Veränderung des Phasenunterschiedes kann man somit den Augenblick, in dem der Entladungsstrom zu fliessen anfängt, und demgemäss den Mittel wert des die Entladungsröhre durchfliessen den Stromes regeln.
Zur besseren Erläuterung wird auf Fig. 2 verwiesen, in der eine Kurve 12 die Wech selspannung der Stromquelle 5 darstellt, während die Kurve 13 die Spannung zwi schen der Glühkathode 3 und dem Gitter 4 wiedergibt. Wie aus Fig.2 ersichtlich, ist die Spannung 13 gegen die Spannung 12 verzögert. Der Strom fängt erst in dem Augenblick zu fliessen an, in dem die Span nung 13 durch den Nullpunkt hindurchgeht und hört in dem Augenblick auf, in dem die Spannung 12 null wird. Der ,Stromverlauf wird durch die Kurve 14 dargestellt.
Durch Vergrösserung der Phasennacheilung fängt der Strom später an, in jeder positiven Hälfte der Wechselspannung zu fliessen, und infolgedessen wird die mittlere Stärke des Stromes verkleinert. Durch passende Wahl der Phasennacheilung kann man somit die Stromstärke auf einen bestimmten Wert -ein stellen. Diese Einstellung der Stromstärke ist, zum Unterschied von der früher verwen deten Einstellungsweise, bei der Vorschalt- widerstände in Reihe mit der Leuchtröhre geschaltet wurden, beinahe verlustfrei.
Macht man den Phasenunterschied zum Beispiel mit Hilfe eines veränderbaren Widerstandes ver änderbar, so kann die mittlere Stromstärke in sehr einfacher Weise verändert werden.