Hochdruchmetalldampflampe. Ein bekannter Übelstand der Metall dampflampen mit festen: Elektroden ist, dass sich an ihrem Glaskolben an den nahe an den Elektroden:
liegenden Stellen eine Schw är- zung zeigt. Mit Rücksicht auf diese Erschei nung war man bisher bestrebt, die Metall- dampflampen, so auszubilden, dass diejenigen Teile des Ballons, die mit Rücksicht auf die Lichtausstrahlung in erster Linie in Be tracht kommen, nach Möglichkeit von dieser Schwärzung verschont bleiben.
Dies wurde entweder dadurch erreicht, dass die Elektro den in getrennten Kammern untergebracht wurden, oder .dass man die Dimensionen, ,der Entladungsröhre derart ;gewählt hat, dass die geschwärzten .Stellen auf die ganze, mit Rücksicht auf die Strahlung in Betracht kommende Oberfläche bezogen, verhältnis- mässig klein waren.
Dies führt zu so grossen Dimensionen, dass die Herstellung insbeson- dere bei Metalldampflampen, in denen beim Betrieb der Dampfdruck wesentlich höher ist als, 1 Atmosphäre, aus Festigkeitsgründen mit Schwierigkeiten verbunden: ist.
Die an erster Stelle erwähnte Methode, nämlich das Anordnen von Elektroden, im Innern. von getrennten, Kammern, hat hin gegen die- Zündspannung der Lampen; er höht, so dass, zur Zündung bei normaler Netz spannung .getrennte Zündvorrichtungen nötig waren, und hat sogar die Anwendung dieser Lampen bei niedrigerer Betriebsspannung als 220 Volt unmöglich gemacht.
Im allgemei nen muss: man bei Lampen, bei denen die Entladung in einem verhältnismässig engen Raum, z. B. in einem röhrenförmigen Ballon, vor sich geht, mit einer Erhöhung,der Zünd spannung weit über die Betriebsspannungen rechnen.
Die Ursache hiefür ist in den elek- trostatischen Ladungen zu suchen, die sich in der Nähe der Elektroden an den Wänden des Entladungsraumes, anhäufen. -Die Ver wendung getrennter Zündvorrichtungen be- wirkt eine Verteuerung der Betriebs- und Ge- stehungskosten.
Ein gemeinsamer Fehler der bisher er wähnten Lampen war der, dass sowohl das Unterbringen der Elektroden in Kammern, als auch die grösseren Abmessungen die Kühlflächen der Lampe vergrössert haben, so dass der zum ökonomischen Betrieb und zur günstigen Färbung des Lichtes nötige hohe Dampfdruck erst bei grösseren Einheiten (etwa bei 50 Watt) zu erreichen war.
Die Erfindung ermöglicht, alle diese Übelstände zu beheben. Die Anordnung und Ausbildung der Elektroden und die des Ent ladungsraumes können derart gewählt wer den, dass einerseits die Wandladungen die Zündung nicht behindern, das heisst dass die Verwendung von getrennten Zündvorrichtun gen nicht nötig ist, anderseits die Oberfläche, bezogen auf den Rauminhalt, den Festig keitsrücksichten in entsprechender Weise Rechnung trägt.
Die Schwärzung kann durch den, erfindungsgemässen Aufbau eben- falls verhindert werden, und zwar durch den erfindungsgemässen Aufbau mindestens einer Elektrode der Lampe. Diese Elektrode be steht nämlich aus zwei Teilen, von welchen der eine Teil aktiviert ist, z.
B. mit aktivem Material - mit einem Material von kleiner Elektronenaustrittsarbeit - überzogen isst. Dieser Teil wird vom andern - mit aktivem Material nicht überzogenen, das heisst nicht aktivierten, von der Entladung direkt ge heizten - Teil der Elektrode durch Wärme leitung oder durch Wärmestrahlung geheizt.
Wenn die Entladungslampe durch Wech selstrom. geheizt wird, bedeutet dies, dass jede Elektrode in einem Augenblick Kathode und in einem andern Augenblick Anode sein muss, wobei jeweils der aktivierte Teil der Elektrode die Rolle der Kathode spielt. Nun muss dieser Teil so stark erhitzt werden, dass die Temperatur für eine Elektronenemission hinreicht, aber ein die Schwärzung verur sachendes Verdampfen des Elektrodenmate- rials noch nicht eintritt.
Zweckmässig ist also die Anordnung der Elektroden derart, dass die Elektrode, die in einem gegebenen Augen- blick die Rolle der Anode spielt, an jenem Teil von den Elektronen ;
getroffen werden soll, der nicht mit dem aktivierenden, ver- hältnismässig flüchtigen Material überzogen ist.
Dies kann durch eine bestimmte gegen- seitige Anordnung der Elektroden oder aber durch ihre Konstruktion erreicht werden, und zwar derart,
dass die Elektroden mit ihrem nicht aktivierten Teil einander zu gewendet sind oder dass der nicht aktivierte metallische Teil den aktivierten Teil mit einem gewissen Abstand umgibt, wobei der metallische Teil ermöglicht, dass die Elek tronen zwar ungehindert in den Entladungs raum treten können,
die die Schwärzung ver ursachenden Materialteilchen jedoch am Aus tritt verhindert werden.
Es ist zweckmässig, dass bei einer Lampe mit 10 Watt Leistung, deren Lichtausbeute einen Wert von 35 bis 40 Lumen pro Watt erreicht, der vorzugsweise kugelförmige Ent ladungsraum einen innern Durchmesser von 5 bis 6 mm und einen äussern Durchmesser von ? bis 9 mm besitzt. Der Elektroden- abstand dieser Lampe für eine Netzspannung von 110 Volt beträgt etwa 2 mm.
Die Elek troden bestehen zweckmässig aus je einem Wolframsta.b von etwa 0,5 mm Durchmesser; die Stäbe sind zweckmässig mit Bariumoxyd überzogen;
der Überzug wird zweckmässig durch Zersetzung einer kata.phoretisch auf- getragenen Bariumcarbonatschicht herge stellt, und zwar durch Erhitzung, unter deren Einwirkung sich das Bariumca.rbonat in Kohlendioxyd und Bariumoxyd zersetzt.
1)ie Elektroden sind zweckmässig mit einer Wolframwendel umgeben, deren innerer Durchmesser etwa 1 mm beträgt und die aus einem Draht von 0,1 mm Durchmesser mit einer Ganghöhe von etwa 0,2 mm gewickelt wurde.
Die Zündung der Lampe nach Beendi gung des bei den Elektronenröhren üblichen Pormierungsprozesses erfolgt zweckmässig schon bei einer #S'pannung von 110 Volt Wechselstrom, ohne Hilfsvorrichtungen. Zur Begrenzung des Entladungsstromes wird zweckmässig eine entsprechende Drosselspule verwendet.
Die Lampe ist zwecks Vermin- derung der thermischen Verluste zweckmässig in einem evakuierten, durchsichtigen Ballon montiert.
Verschiedene Elektrodenausführungen der erfindungsgemässen Lampe sind in den Zeich nungen als Beispiele dargestellt.
In Fig. 1 ist 1 der Kolben aus schwer schmelzbarem Spezialgas, dessen grösste Ab messung kleiner als 20 mm und dessen kleinste Abmessung grösser als der Abstand zwischen den Enden der Elektroden ist.
Die beiden Stromzuführungen 2 und 2' sind in den Kolben eingeschmolzen und be stehen beispielsweise aus Moly bdän. Die Elektroden '3 und 3' bestehen aus Wolfram spiralen, welche auf die mit aktivem Ma terial überzogenen Zylinder 4 und 4' ge wickelt sind, wodurch diese gegen den sie umgebenden Teil der Kolbenwand abge schirmt sind. Im Kolben befindet sich Edel gas von 25 mm Quecksilbersäuledruck und ein Tropfen Quecksilber 5.
Fig. 2 stellt eine Ausführungsform der Elektroden dar, bei welcher der aktive Teil gegen den umliegenden: Teil der Kolbenwand durch einen Zylinder abgeschirmt ist, wo durch eine noch wirksamere Verhütung der Schwärzung erzielt werden kann. 2 bedeutet die Stromzuführung. Mit 6 ist der die Ab- schirmung bewirkende, metallische Hohl zylinder bezeichnet, welcher an einem Ende offen ist. Im Innern desselben befindet sich das aktive Material 7.
In Fig. 3 ist .das Stäbchen 8 mit aktivem Material überzogen dargestellt. Der Überzug ist mit 7 bezeichnet. 9 ist ein metallischer Hohlzylinder, welcher dem Zylinder 6 nach Fig. 2 entspricht.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dar- gestelllt, bei welcher das Stäbchen 10 mit aktivem Material überzogen ist. Die Ab schirmung erfolgt .durch ,die Wolframspirale 1.1, welche auf einer das Stäbchen 10 un mittelbar umgebenden; .Spirale 12 aufliegt. Da bei allen beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispielen; die nicht aktivierten Teile der Elektroden einander näher liegen als die aktivierten Teile, so werden erstere durch ,die Entladung direkt geheizt.
Das aktive Material wird dabei nur durch die Wärmeleitung oder Strahlung von dem nicht aktivierten Teil der Elektrode geheizt.