Elektrische Hochdruckgasentladungslampe mit festen Glühelektroden. Die Erfindung bezieht sieli auf elektrische Nochdruckentladungslampen, die feste Glüh- elektroden und eine GasfÜllLing enthalten und beispielsweise für Beleuchtung, Projektion sowie für Zwecke der Photographie (auch Farbenphotographie), sowie für Farbunter- suchungen usw. verwendet werden.
<B>.</B> Entlad-ungslampen mit einer Hochdruck- gasfüllung aus Xenon und/oder KTypton sind bekannt, die mit niedrigen Spannungen von beispielsweise<B>10-50</B> V, aber grossen Strom stärken von beispielsweise, 10-200 Amp. und darüber betrieben werden lind bei weitgehend kontinuierlichem Spektrum hohe Lichtaus beuten ergeben, sowie insbesondere bei kleinen Elektrodenabständen von beispielsweise<B>0,5</B> bis einigen Millimetern extrem hohe Leue.ht- dichten.
Die Zündspannung derartiger Hochdruck, gasentladungslampen, deren Kaltfüllungs- drücke <B>1-100,</B> Atm. und darüber betragen können, liegt derart hoch, dass besondere Hilfsmittel zur Einleitung des Lichtbogens angewendet werden müssen. In den bekann ten Lampen wird in der Regel an das Ent ladungsgefäss, gegebenenfalls unter Zuhille- nahme einer:dritten Elektrode als Zündhilfs- elektrode Hochfrequenz gelegt.
Ebenfalls aus Gründen der Zündungserleichterung versieht man die Glühelektroden mit aktivierenden Stoffen, insbesondere Thoriumoxyd oder Zir- konoxyd. Man kann auch zum Aufbau der Elektroden thorierte Wolframdrähte zu Hilfe nehmen, die beispielsweise 4 "/ & Thoriumoxyd enthalten.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei derarti gen Hochdrucklampen, deren Zündspannung das Fünf- bis Zehnfache und mehr der Licht- bogenbrennspannung beträgt, in verschiede ner Hinsicht erhebliche Vorteile erzielen las sen, wenn in das aus Hartglas, Quarzglas oder aus einem noch höher schmelzenden, glasartigen Stoff bestehende Lampengefäss ein entweder an die Elektroden oder deren Stromzuführungen angeschlossener Heizkör per, vorzugsweise eine Wolframdrahtwendel, eingebaut ist, der trotz der nur kleinen,
bei gezündeter Lampe ihn durchfliessenden Stromstärke wegen der Mitheizung durehden Entladungsbogen im Betrieb einen hohen Widerstandswert, behält.
Die Anordnung und Bemessung des Heiz- körpe,r,9b#zw.,derWo,Iframdxahtwen#delkannaul verschiedene Weise erfolgen und hängt viel- lach von dem Verwendungszweck der Lampe ab. Bei geeigneter Bemessung und Anordnung der ZündglühdTalitwendel %ergibt sieh der grosse Vorteil, auf jegliche Aktivierungsstoffe verzieliten zu können, die bekanntlich immer ieicht eine SchwKrzung des Lampengefässes herbeiführen.
Es lassen sich nun die Glüli- elektroden aus reinen, hochschinelzenden Me tallen bzw. Metallegierungen oder Sinterge- mischen herstellen. Meist wird ein aus rein- stem Wolframpulver mit grösster Dichte ge sinterter Wolframkörper verwendet, dessen zugespitzter Kopfteil zur Erzielung extremer Dichte nocheiner Hämmerbearbeitung unter- -worfen sein kann.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfind-ung beschrieben und in Verbindung damit weitere Möglich keiten aufgezeigt.
Fig. <B>1</B> stellt eine aus Quarzglas bestehende, mit Krypton undioder Xenon gefüllte Hoch- draeklampe dar, deren in die Gefässstutzen eingebettete Glühelektroden aus reinstem Wolfram höchster Dichte bestehen und kege- lige, mehr links angeordnete Kopfteile auf weisen.
Durch diese unsymmetrische Elektro- deustellung soll bei in senkrechter Stellung betriebener Lampe die Ausbildung einer lami- naren Konvektionsströmung begünstigt wer den und die Wolfraniglühwendel, deren End teile mit den Elektrodenkörpern in die Quarz- glasstLitzen eingebettet sind, so dass sie die Elektroden stromleitend überbrückt, soll Platz bekommen.
Die Elektroden sind mittels vakuumdicht in das Quarzglas ein'gebetteter ringförmiger Folien mit den äussern' Stromzuführungen verbunden, wobei der äussere Anschluss dieser Folien<B>-</B> wie als der Fig. <B>1</B> -zu erkennen ist<B>-</B> in mehrere Einzelleiter aufgetrennt Ist.
Unter Vorschaltung entsprechender Wider stände sind die Stromzuführungen sowohl an die Pole des 220-Volt-Wechselstroinnetzes als auch an die Sekundärwicklung eines Abwärts- transformators oder an die Pole einer Aldu-L- inulatorenbatterie von beispielsweise 20 V an-- schliessbar. Bei Inbetriebsetzung der Lampe wird der Umsehalter zuerst nach rechts ge legt, so dass die Wolframdrahtwendel unter der hohen Spannung solo-rt zum Glühen kommt,
wobei sich längs derselben sofort eine die Elektrodenwindungen überbrückende Gas- entlaclung ausbildet (die Wolfranidrabtwen- del ist so bemessen, dass der Spannungsabfall längs Ihr grösser ist als die Ionisierungsspan- nung der Gasfüllung)..
Durch den Vorschaltwiderstand wird di- dabei anwachsende Entladungsstromstärke aber so begrenzt, dass ein Durchbrennen der Wendel vermieden wird. Bei richtiger Anord nung wandert bereits dieser Lichtbogen auf die einander wesentlich angenäherten Spitzen der Glüileleli:troden über, da durch die Glüh' wendel bereits -eine gewisse Aufheizung der Elektrodenkörper eingetreten ist.
Der Schal ter wird nun schnell, nach links auf die we sentlich niedrigere Sekundärspannung umge legt, so dass zwischen den Glühelektroden bei spielsweise nur 20 V liegen, wobei aber wegen des kleinen Widerstandes R der Strom anf die gewünschte Betriebsstärke, von beispiels weise<B>50</B> Amp. ansteigt, so dass die Glüh- drahtwendel nur noch einen verschwindenden Bruchteil an Energie aufnimmt;
ihre Ener gieaufnahme geht beispielweise auf den zehn ten bis zwanzigsten Teil zurück, wobei züi be rücksichtigen ist., dass sie trotz kleiner Stärke des sie dLirchfliessenden Stromes wegen der iWitheizung,diireh den Glühbogen einen hohen Widerstandswert behält. Die Umschaltang kann von Hand oder auch auitomatisch erfol gen.
Fig. 2 zeigt eine Gashochdruel#:lampe für Gleichstrom, bei der die Endteile der die Stromzuführungen Überbrückenden Wolfram- drahtwendel teilweise um die oben angeord nete grosse Anode unddie unten angeordnete kleine Kathode herLun verlaufen,
so dass der auf der Wendel entstehende Hilfsbogen eine gute Aufheizung der Elektrodenspitzen und lonisierang der Betriebsentladungsstreeke herbeiführt. Zur Halterung der Wendelend- teile können Stützdrähte in den Stirnteil des Quarzglasfusses isoliert eingeschmolzen sein.
Fig. <B>3</B> stellt eine Wechselstromlampe für waagrechte Betriebslage dar, wobei die Wolf- ramdrahtwen,del unterhalb der Entladungs strecke angeordnet ist, um deren Aufheizung, zu beschleunigen.
Fig. 4 zeigt ein langgestrecktes, aus Quarz glas bestehendes Entladungsröhrchen, bei dem die miteingebettete Wolframdrahtwendel, die gegebenenfalls auch auf der Quarzwandung aufliegen. kann, in erheblicher Entfernung hinter den Elektroden an deren Stromzufüh- rangen angeschlossen ist, so dass die Hilfsent- ladung mit grosser Wahmeheinliehkeit auf die Elektroden hinüberwandert.
Die zur Zündung dienende Wolframdraht- wendel kann aber auch anders als dargestellt angeordnet sein, z. B. können die Glühelek-- troden axiale Bohrungen auf-weisen, durch welche die Wolframd-rahtwendel tief in die (1111helektroden eingeführt ist.
Zünddrahtwendeln sind an sieh bed Ent- Iadungslampen von niedrigem Gasdruek und auch bei Hochdrucklampen mit Dampffüllung schon vorgeschlagen worden, aber nur bei Lampen, deren Zündspannung weniger ais das Fünffache der Lichtbogenbrennspannung beträgt.
Bei solchen Lampen spielt der Euer- gieverlust durch den über die Wolframdraht- wendel fliessenden, dauernden Strom bei höhe ren Liehtbogenbrennspannungen eine erheb liche Rolle.
Die Erfindung und -die beschrie benen Ausführungsbeispiele betreffen aber Lampen, bei denen die zur Einleitung der Zündung angewendete Spannung das Fünf- bis Zehnfache und mehT der Lichtbogenbrenn- spannung beträgt, so dass die genannten Euer- gieverluste weniger ins Gewicht fallen.
Unter Umständen ist es zweckmässig,<B>für</B> die Speisung der Wolframzünddrahtwendel eine eigene Stromzuführung vorzusehen, so dass die Zünddrahtwendel unabhängig von den Spannungsverhältnissen zwiselien den beiden Glühelektroden gespeist werden kann.
Zu diesem Zweck kann die Zünddrahtwendel hinter der einen Glühelektrode, an eine be sondere Stromdurchführung angeschlossen sein, die zusammen mit der Stromzuleitung dieser Glühelektrode, aber elektrisch getrennt von dieser, in einem gemeinsamen Einschmelz- fuss vakaumdicht eingebettet ist. Gegebenen falls, insbesondere bei Verwendung eines län geren Entladungsrühres, kann die Zünddraht- wendel gegenüber der Gefässwandung abge stützt sein.
Die Leistungsa-afnahme der Zünddraht- wendel, die auch als Doppelwendel ausgebil det sein kann, lässt sich leicht, z. B. durch Wahl einer geeigneten Dralitdicke, so ein stellen, dass eine rasche Zündung des Liclit- bogens eintritt.
Um im Betrieb der Lampe jealiehen Ener;- gieverlust durcli die Zünddrahtwendel zu er sparen, kann beispielsweise hinter elner der Glühelektroden ein Thermoschalter vorge sehen sein, beispielsweise ein kleiner, mit der Zünddraht.wendel in Verbindung stehender Bimetallstreifen,
der am einen Ende in den Quarzglasfass eingeschmolzen ist -und in kal tem Zustand am Elektrodenkörper bzw. seiner StromzuTührung anliegt und sieh bei im Be triebszustand der Lampe auftretenden, hohen Temperaturen davon abhebt und dabei die Zünddrahtwendel absel-ialtet.
Bei Verwendung von Elcktrodenkörpern aus reinen Metallen, beispielsweise reinen Wolframsinterkörpern, wird eine Zerstäu- bung des Elektrodenmaterials auch bei hohen Strombelastungen erheblich verkleinert, was naturgemäss zu einer Verlängerung der Lam penlebensdauer iührt.
Der beschriebene Heizkörper kann selbst verständlich auch bei Hochdrucklampen ein gebaut. werden, bei denen die Glühelektro- den zusätzlich mit Aktivierungsstoffen ver- sehensind.