CH199305A - Hochdruckmetalldampflampe. - Google Patents

Description

      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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hochdruckmetalldampflampe, dadurch ge- kennzeichnet, dass die grösste Abmessung ihres Entladungsgefässes kleiner als 20 mm und die kleinste Abmessung grösser als der Abstand zwischen den Enden der Elektroden ist, und dass die Lampe mindestens eine aus zwei Teilen bestehende Elektrode besitzt, von welchen der aktivierte Teil von dem an dern, nicht aktivierten,

   von der Entladung direkt geheizten Teil lediglich durch Wärme leitung oder -Strahlung geheizt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Hochdruckmetalldampflampe nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der aktivierte Teil mindestens einer Elek trode gegen den ihn umgebenden Teil der Kolbenwand durch einen metallischen Teil abgeschirmt ist.

   2. Hochdruckmetalldampflampe nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, -d.ass mindestens eine ihrer Elektroden als an .einem Ende abgeschlossener zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist, in dessen: Innern sich das aktive Material befindet.

   3. Hochdruekmetalldampflampe nach Pa- tentanspruch und TJnteransprnch 1, da- .durch gekennzeichnet, dass mindestens eine ihrer Elektroden als ein mit aktivem Material überzogener Stab ausgebildet ist, der von einem Metallröhrchen umgeben ist. 4.

   Hochdruckmetalldampflampe nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine ihrer Elektroden als ein mit aktivem Material überzogener Stab ausgebildet ist, der von einer Metallwendel umgeben. ist.