CH197992A - Elektrische Entladungsröhre mit U-förmigem Lichtbogen. - Google Patents

Description

  Elektrische     Entladungsröhre    mit U-förmigem     Lichtbogen.       Man beobachtet     hei        E'atladungsröhren     mit     U-förmigem        Entladungsweg;        insbeson-          @dere        Quecksilberhochdmuckbrennern,    die Er  scheinung,     dass.    die     innere    Krümmung des       U-Bogens    des     Entladungsgefässes    durch die       Entladung        unzulässig    hoch erhitzt wird.

    Dies     tritt        bei        hinreichend        kleinem        Krüm-          mungsradius,    des     Entladungsrohres        und    bei  genügend hoher spezifischer     Belastung      wie sie     insbesondere    durch     einen        hohen.     '1     Ätm.        wesenrtfärch        übersteigenden:

      Dampf  druck     hervorgerufen    wird -     dadurch        ein,     dass der Lichtbogen sich ,der     innern        Krüm-          mung        des        Entladungsrohres        anschmiegt.     Liegen die     beiden        Schenkel    des     U-.Bogens     dicht nebeneinander oder sind     sie    gar nur  durch     eine        Scheidewand        voneinander    ge  trennt,

   so     kann    die     Erhitzung    so     grossi    wer  .den,     dassi    die     Quarzwand        entglast    und ver  dampft.     Infolgedessen    ist die     Lebensdauer          derartiger    Brenner bisher sehr     kurz.     



  Es     ist    bekannt,     diese    Röhren dadurch zu    verbessern,     @dass    man in der     Nähe    des     Um-          kehrpunktes    des     Lichtbogens    die     Gefässwan-          -dung        verdickt.        Durch        diese    Massnahme kann  man zwar die     zemtörenden        Wirkungen    des       Lichtbogens        verlangsamen,

      aber     nicht    völlig       dnterbinden.    Besonders bei     Verwendung    von  hohen Dampf     drücken    von 5     Atm.    und mehr       tritt    die     zerstörende        Wirkung        des        Licht-          bogens    stark in Erscheinung.

   Es gelingt  dem Lichtbogen, sich im Verlaufe von weni  gen     Stunden:    mehrere     Millimeter        tief    in den       Quarzwulst        am    Umkehrpunkt     einzusägen.     



  Gemäss der     Erfindung    wird die     Gefäss-          wandung        aus        einem        Material    mit einem Er  weichungspunkt     oberhalb   <B>600'</B> C\,     wie    z. B.

    Quarz oder einem     ähnlichen        sohwersehmel-          zendemGlas,        in,der    Nähe des     Umkehrpunk-          tes    des     Lichtbogens:        :dadurch    vor dem     An-          griff        durch    die Entladung     in    weit höherem  Masse als bisher möglich entlastet,     dass    sie  durch eine     Metalleinlage,    z.

   B. durch ein       Stäubchen        oder        Röhrchen        aus    schwer, d. h.      erst bei     einer    Temperatur von über     2000      C  schmelzendem Metall, gekühlt     wird.    Infolge  der Wärmeableitung bleibt das Quarz oder       dergl.    an der Verdickung kälter und erreicht  nicht mehr die     Sublimationstemperatur,    so  dass es nicht mehr verdampfen     kann.    Je dün  ner die.

   Schicht aus Quarz oder     dergl.    ist,  die das     wärmeleitende    Metallteil umgibt,  desto grösser wird die kühlende Wirkung  sein.     Zweckmässig    wird man einen     guten     Wärmekontakt zwischen Metall und Quarz  anstreben.

   Die Erfindung kann sowohl bei  Entladungsgefässen     Verwendung    finden, die  aus einem U-förmigen gebogenen Entladungs  rohr     mit    getrennten Schenkeln bestehen, als  auch bei     solclLen,    bei denen die beiden  Schenkel in einem Gefäss .sich befinden und  durch eine     .Scheidewand    voneinander ge  trennt     sind,    d. h. also     stets    .dann, wenn ein  Lichtbogen um     eine    Ecke oder     Kante    ge  führt werden soll.  



  Die Erfindung soll anhand der Zeich  nung näher     erläutert    werden.  



       Abb.    1 zeigt     einen    Schnitt durch eine       erste        Ausführunbmsform    des     Erfindungs-          gegenstandes;          Abb.    2     zeigt        eine    abgeänderte Ausfüh  rungsform, bei der der Kantenschutz nach  der Erfindung an zwei Stellen angebracht  ist;  In     Abb..3    und 4 sind zwei Sonderformen  der Ausbildung der     Kante    gezeichnet;

         Abb.    5 zeigt     eine    fertig     gesockelte    Ent  ladungsröhre nach     Abb.    1.  



  Das U-förmig gebogene Leuchtrohr 1  geht an den     beiden:    Enden in je ein Polgefäss  2 über. Beide Polgefässe     sind    dicht     nebenein-          and-er    angeordnet. An der     Stelle    3 hat der  Lichtbogen die Neigung, sehr nahe an die       Gefässwandung    heranzukommen. Deshalb ist  an     dieser    Stelle das Quarz zu     einem    Wulst 4  verdickt, der im Innern erfindungsgemäss  eine Metalleinlage zur Wärmeableitung ent  hält. Zweckmässig verwendet man für die  Verdickung ein Quarzröhrchen 4, in das  man ein Stäbchen 5, z.

   B. aus Wolfram oder       Molybdän,        einschmilzt.    Das Quarzröhrchen 4  wird an der     vord-ern        Kante    der     Scheidewand            angeschmolzen.    An Stelle der genannten       hochschmelzenden        ii4etalle        können    auch solche  verwendet werden, deren Schmelzpunkt un  terhalb der     Erweichungstemperatur        des     Quarzes liegt,

   da beim Einschmelzen der  Metalle     bezw.        beim.        Zuschmelzen        des        Quarz-          röhrchens        44    ,das Metall ohne Gefahr schmal  zen kann. Auf jeden Fall ist es aber ratsam,  ,das Metall 5 völlig vakuumdicht in das  Quarzrohr 4 ,einzuschmelzen, so dass es kein       Fremdgas    in das     Brennergefäss    abgeben kann  und auch keiner besonderen     Vorbehandlung,     z. B.     Vorentgasung,    unterworfen zu werden  braucht.  



  Die aus Quarz     hergestellte    Entladungs  röhre ist mit     Edelgas    gefüllt, enthält     eine          bestimmte    kleine Menge     Quecksilber,    das  beim Betrieb zweckmässig völlig verdampft.  In den Polgefässen 2 sind aktivierte, vor  zugsweise sich selbst     aufheizende        Elektro-          .den    6     angebracht,    die z. B. aus. einem Wolf  ramdraht     bestehen,    auf den ein dünner Draht  gleichfalls aus schwer     schmelzendem    Metall  aufgewickelt ist. In den Fugen wird das  Oxyd, z.

   B.     Bariumoxyd,    eingebracht. Die       Zuführungen    zu den Elektroden erfolgen       über        vakuumdicht    eingeschmolzene Folien  aus     Molybdän        oder    einem ähnlichen Metall  von     weniger    als     20,u    Dicke. oder mittels       Drähte    aus edengleichen Metallen. bei Ver  wendung von     einem    oder     mehreren;    Über  gangsgläsern.  



  Die     Form    des Aussenbogens der Ent  ladungsröhre wird am besten so bestimmt.  dass :der Lichtbogen von allen     Punkten    des       Aussenbogens    gleichen Abstand hat.  



  Die     besohriebene    Entladungsröhre kann  zum     Beispiel    bei einer     Lichtbogenlänge    von  etwa 40 mm mit einem Strom von 1,5 bis  2     Amp.    und 120 Volt     Klemmenspannung          belastet    werden. Unter diesen     Bedingungen     kann sie mindestens 1000     Stunden,    brennen,  ohne dass in dieser     Zeit    ein merklicher An  griff der gefährdeten Kante zu bemerken ist.

    Das     Metallstäbchen    .aus Wolfram     hat    bei  dem     genannten    Brenner bei einer Länge von  S mm     einen        Durchmesser    von 1 bis 2 mm.  Das     Quarzröhrchen,    das .den     Wolframstab         umgibt, hat     etwa    eine Wandstärke von 1 bis  11/2 mm.  



  Wird die     Entladungsröhre    nur     -in    senk  rechter     Brennlage    verwendet, genügt es, als  Kantenschutz eine     ,gerades        Röbrehen    oder       Stäbchen    zu     verwenden.    Kommt dagegen  auch ein     Brennen    in waagrechter Lage, wo  bei beide     ,Schenkel        des        U-Bogens,    nebenein  ander angeordnet     sind,    in Frage, dann emp  fiehlt es sich, dem     Liohtbogen:

      eine beson  dere     Führung    in der Weise zu geben,     dass     man in     Odem    Quarzröhrchen eine     rillenartige          Vertiefung    quer zu .diesem     (Abb.    3) vorsieht  oder das Röhrchen ein     wenig    konkav biegt       (Abb.    4).

       Dadurch        wird    erreicht, dass bei  waagrechter Brennlage der Lichtbogen in der  Mitte des     Leuchtrohres    bleibt, da einer Ab  weichung des     Lichtbogens        aus    der Waag  reehten eine Vergrösserung .der Lichtbogen  länge     entgegenwirkt.     



  Da     bekanntlich        die        Entglasung        schnell     vor sich     geht,    wenn sie an einer einzigen       Stelle        begonnen    hat, ist es     wichtig,    möglichst       in    allen     in.        Frage        kommenden        :

  Stellen    die       Temperatur        niedrig    zu halten.     Besonders.ge-          fährdet    ausser der Kante ist aber die mittlere  Trennwand zwischen den Schenkeln, da der       Liohtbogen    sehr nahe ,an diese herankommt.

    Bei der in     Abb.    2 gezeichneten Entladungs  röhre     wird        deshalb    der Lichtbogen durch       Anbringwng    von zwei durch     Metalleinlage          gesohützten    Kanten 7 und 8 genau in der  Mitte der     Leuchtrohrachse    gehalten., so     dass     die zwischen den beiden     Schenkeln    befind  liche     Trennwand    9 nicht zu heiss     wird.     



  Den Raum zwischen den     beiden    Kanten  7 und 8     kann    man     muldenförmig    vertiefen,       um        einen        Temperaturstrahler    10, z. B.     eine     hoch     belastete        Wolframwendel,        darin        unter-          zubringen,        der    die dem     Quecksilberbogen          fehlenden        Strahlen,    z.

   B.     den:    langwelligen  Teil des, sichtbaren Spektrums     oder,das    nahe  Ultrarot, liefert. Wird der Temperaturstrah  ler in     eine    vom Lichtbogen     getrennten     Stromkreis und mit     einer        niedrigen        Klem-          menspannung    von 5 bis 20 Volt betrieben,  so ist das     Nebeneinanderarbeiten    der beiden       Strahler        äusserst        zufriedenstellend.       In     Abb.    5     ist        gezeigt,

      in     welch    einfacher  Weise die     erfindungsgemäss    ausgeführte  Röhre     gesockelt        werden.    kann.     An        einem    von  ,der     Glühlampenteohnik    her bekannten     Sok-          kel    11,     z.    B. einem     Schraubsockel,        ist    ein       Rohrstutzen:

      12     angesetzt,    in dem die Ent  ladungsröhre     eingekittet        wird,    und zwar sol  len die     .Poligefäss@e    gerade noch mit in dem       Rohrstutzen        sitzen,    damit sie genügend heiss  bleiben.  



  Am Rohrstutzen     ist    ein     Flansch    1.3     tor-          gesehen,    der das Aufsetzen     einer    .Überglocke  14 aus     verschiedenen,    Glassorten erlaubt, mit  dem Ziel,     bestimmte        Strahlen,        herauszufil-          tern.    Mit einer Glocke     aus        Uviolglas.    kann       man        beispielsweise    die     ,Strahlen    unterhalb  von     M0y        entfernen,

      falls für     bestimmt          medizinische    Anwendungen     diez.    erwünscht       ist.    Nach dem     Auswechseln    dieser     Glocke     mit einer aus     @Sohwaiz-UV=Glas        werden;

      die  sichtbaren     Strahlen    absorbiert, so dass.     nur     unsichtbare     ultraviolette    Strahlen von dem       Brenner     werden, wie es für die       Untersuchung    von     Lumineszenzerscheinungen     nötig     isst.        Ist        .dagegen    die     Verwendung    für       Zwecke    der     Photographie    oder     Lichtpauserei     oder     ähnliche    Gebiete     beabsichtigt,

      so wird       man        eine     aus     gewöhnlichem    Fen  sIerglas benutzen, damit man beim Arbeiten  mit der Lampe     keinen:    Augenschutz zu tra  gen     braucht.    Das gleiche     gilt    für den Ge  brauch     als    Lichtquelle.  



       Verwendet    man für die Glasglocke ein       phosphoreszierendes    Glas, so     kann    man die  in     dem    Glas     absorbierten        Strahlen    in     Fluo-          reszenzlicht    solcher     Wellenlängen        transfor-          mieren,    deren     Emission        erwünscht    ist.  



  Den     zum        Anbringen    der Überglocke die  nenden     Flansch    1.3 ordnet man vorteilhaft       ganz    an     der        Nahe    des     Gewindeteils    des       Sockels    an, damit er wenig Schatten gibt       und    beim     Einbau    der Lampe in     einen        R2.-          flektor    ein möglichst     grosser        Lichtkegel    er  fasst wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Entladungsröhre für Licht- bogenentladung mit U-förmigem Entladungs- weg und einer aus einem Material mit einem Erweiehungspunkt oberhalb 6,00 C beste- henden. Crefässwandung, dadurch gekenn zeichnet, dass in :

   die Gefässwandung in der Nähe :des Umkehrpunktes des mindestens ein Metallkörper eingelegt ist.

   UNTERANSPR-CCHE I. Elektrische Entladungsröhre nach Patent- ansprach, :dadurch gekennzeichnet, dass die Gefässwandung aus Quarz besteht. 2.

   Elektrische Entladungsröhre nach Patent- anspruch,dadurch gekennzeichnet, dass die dem Liohtbogen ausgesetzte .Kante durch ein Quarzrohr gebildet wird, das im Innern einen :Stab oder ein Rohr aus schwer, @d. h. erst bei einer Temperatur von über 2,000' C schmelzendem Metall vakuumdicht :eingeschmolzen enthält. 3.

   Elektrische Entladungsröhre nach Unter anspruch 2, :dadurch gekennzeichnet, dass das Quarzröhrchen in seiner Mitte senk recht zur Achse des Quarzröhrchens in Richtung :

   des Umfanges eine rillenartige Vertiefung aufweist oder leicht konkav gebogen ist. 4. Elektrische Entladungsröhre nach Unter- anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von zwei durch Metall einlage geschützten Kanten :der Raum zwischen diesen beiden muldenförmig ver tieft ist und einen Temperaturstrahler enthält.