DE1191482B - Lichtquelle fuer monochromatisches Licht - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. α.:

2If-84/02

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: HOSb

Nummer: 1191482

Aktenzeichen: C 30676 VIII c/21 f

Anmeldetag: 13. August 1963

Auslegetag: 22. April 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtquelle für monochromatisches Licht mit einem durch Hochfrequenz angeregten, elektrodenlosen Entladungsgefäß, das einen Alkalimetalldampf geringen Druckes enthält und zu beiden Seiten seiner Mitte zur Hochfrequenzspeisung von zv/ei Wicklungen umschlossen ist.

Während der letzten Jahre wurde die Ausbildung von Lichtquellen, welche verhältnismäßig feine Spektrallinien erzeugen, auf vielen Gebieten der physikalischen Industrie, beträchtlich weiter entwickelt.

Dies ist insbesondere beim Farbfernsehen der Fall, bei welchem die Kennzeichen der Primärfarben unter Bezugnahme auf den geometrischen Ort der Spektralfarben gewählt sind, sowie in allen Anwendungsfällen, bei denen optische Resonanzverfahren verwendet werden.

Um eine Quelle für spektrales Licht mit erhöhter Amplitude zu erhalten, ist es bekannt, die Entladung eines Plasmas in einer Leuchtröhre zu verwenden, wobei das Plasma aus einem Dampf gebildet ist, der mit einem Alkalimetall, wie beispielsweise Caesium oder Rubidium, gesättigt ist. Es ist bekannt, daß die Lichtausbeute einer derartigen Entladung bei einer angepaßten und verhältnismäßig erhöhten Temperatur des Plasmas maximal ist.

Unter diesen Umständen ist es erforderlich, das Plasma zu erhitzen, um ausgehend von der Umgebungstemperatur die Temperatur der maximalen Lichtausbeute zu erreichen.

Ein Teil der Wärme wird direkt durch die Anregungsquelle zugeleitet, deren elektrisches Feld durch den Jouleschen Effekt eine Erwärmung des Plasmas bewirkt.

Jedoch ist diese Wärmequelle, die eine Sekundärerscheinung der Anregung bildet, für eine Einstellung der Temperatur schlecht geeignet.

Es ist wegen der Eigentümlichkeit dieser Sekundärerscheinung sehr schwierig, eine Regulierung der auf diese Weise erhaltenen Temperatur durchzuführen.

Andererseits geht diese Wärmequelle von einer elektrischen Energiequelle aus, die sehr teure Energie abgibt, da es erforderlich ist, einen Netzstrom in einen Hochfrequenzstrom zu transformieren.

Ferner ist es selbstverständlich, eine Anregungsquelle mit einer geringstmöglichen Leistung zu verwenden, wobei diese Leistung lediglich durch den Vorgang der Anregung oder Erregung des Plasmas bestimmt wird.

Unter diesen Umständen sollte die thermische Ergänzung, die zur Erzielung der optimalen Licht-

Lichtquelle für monochromatisches Licht

Anmelder:

CSF Compagnie Generale de Telegraphie

sans FiI, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:
Jean-Pierre Courber,
Jacques Bisjak, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 14. August 1962 (906 919)

ausbeutetemperatur erforderlich ist, aus einer Hilfswärmequelle bestehen, die mit Industriestrom betrieben wird.

Eine derartige Hilfswärmequelle darf keinerlei magnetische Störfelder einführen, welche die Größe eines wirksamen Feldes stören können und welche durch den Zeemann-Effekt eine nicht beherrschbare Veränderung der Resonanzfrequenz eines Dampfes erzeugen können, der optisch angeregt ist.

Zusätzlich soll eine Kondensation des Alkalimetalldampfes im Inneren des Gefäßes an genau bestimmten Stellen außerhalb des Betriebsbereiches erfolgen.

Die Erfindung hat eine Hilfswärmequelle zum Beheizen eines Plasmagefäßes zum Ziel, welche insbesondere die Ausbildung eines Streufeldes im Gefäß verhindert.

Gemäß der Erfindung bestehen die beiden Wicklungen aus Koaxialleitungen, deren Außenleiter an den Hochfrequenzgenerator angeschlossen und an ihren einander zugekehrten Enden über einen Kondensator hochfrequenzmäßig in Reihe miteinander geschaltet sind, wobei die hinter den Hochfrequenzanschlußstellen an den Außenenden der Wicklungen gelegenen Enden der Außenleiter an Masse angeschlossen sind, während die Innenleiter der Koaxialleiter an den Außenenden der Wicklungen an einen Niederfrequenzheizgenerator, dessen anderer Anschluß an Masse liegt, angeschlossen sind, und an

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ihren einander zugekehrten Enden mit den Außen leitern leitend verbunden sind, so daß jede Wicklung einen über den Außenleiter geschlossenen Heizstromkreis hat, und die beiden Heizstromkreise durch den Kondensator niederfrequenzmäßig voneinander iso liert sind. Das Entladungsgefäß kann zweckmäßigerweise in ein Vakuumhüllgefäß eingeschlossen sein, welches an Masse liegende Elektrode enthält und aus dem die Anschlüsse für die beiden Spannungsquellen herausgeführt sind.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung noch mals erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 2 eine Detailansicht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung und

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

F i g. 1 zeigt ein Gefäß 1, welches mit einem Dampf gefüllt ist, der mit einem Alkalimetall, wie beispielsweise Rubidium oder Caesium, gesättigt ist. Dieses Gefäß ist zu beiden Seiten seiner Mitte von zwei Wicklungen aus einem Hohlleiter umschlossen.

Der Außenleiter 11 der Wicklungen ist mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden, welcher die zu einer Erregung des Plasmas erforderliche elektromagnetische Energie zuleitet.

Die Wicklungen werden in den Punkten P und Q in der Nähe der beiden Enden A und D durch einen nicht dargestellten Hochfrequenzgenerator gespeist. Die Wicklungen sind zwischen den Punkten B und C über eine Kapazität 4 miteinander verbunden.

Die innere Leitung 12 ist eine Heizleitung. Die beiden Endanschlüsse A und D dieser Heizleitung sind mit einem Anschluß M eines Heizgenerators 5 verbunden. Der Leiter 12 ist in den Punkten B und C an den Leiter 11 angeschweißt. Der andere Anschluß N des Heizgenerators 5 liegt an Masse. Die Enden A und B des Leiters 11 liegen mittels eines Metall teiles 6, der mit der Masse verbunden ist, ebenfalls an Masse.

Der Fig.2 ist zu'entnehmen, daß der Heizkreis, der zwischen den Anschlüssen M und N verläuft, zwischen den Punkten A und B und zwischen den Punkten C und D durch den Leiter 12 gebildet wird und zwischen den Punkten B und C und Masse durch die äußere Oberfläche der Wicklungen gebildet wird, wobei die Punkte B und C für Niederfrequenzströme durch den Kondensator 4 isoliert werden.

Die Leiterll und 12 sind der innere und der äußere Leiter eines Kabels 2, daraus ergibt sich, daß das vom Leiter 11 erzeugte Niederfrequenzmagnetfeld das vom Leiter 12 erzeugte aufhebt. Die Wicklungen, welche den mittleren Teil des Gefäßes 1 nicht umgeben, erzeugen an den Enden 9 und 10 des Gefäßes günstige Kondensationsbedingungen für den Alkalidampf.

Die F i g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der in F i g. 3 gezeigten Einrichtung weisen die Teile der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung die gleichen Bezugszeichen auf. Das Gefäß 1 ist zur Ausschaltung von Konvektionsverlusten in ίο einem zweiten Vakuumgefäß 7 angeordnet, welches aus Glas bestehen kann. Der Massenanschluß 6 ist im Inneren des Gefäßes 7 angeordnet. Aus dieser Figur ist zu erkennen, daß alle Stromanschlüsse am Boden des Gefäßes 7 angeordnet sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lichtquelle für monochromatisches Licht mit einem durch Hochfrequenz angeregten, elektrodenlosen Entladungsgefäß, das einen Alkalimetalldampf geringen Druckes enthält und zu beiden Seiten seiner Mitte zur Hochfrequenzspeisung von zwei Wicklungen umschlossen ist, dadurchgekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen aus Koaxialleitungen bestehen, deren Außenleiter (11) an den Hochfrequenzgenerator angeschlossen und an ihren einander zugekehrten Enden über einen Kondensator (4) hochfrequenzmäßig in Reihe miteinander geschaltet sind, wobei die hinter den Hochfrequenzanschlußstellen an den Außenenden der Wicklungen gelegenen Enden (A, D) der Außenleiter an Masse angeschlossen sind, während die Innenleiter (12) der Koaxialleiter an den Außenenden der Wicklungen an einen Niederfrequenzheizgenerätor (5), dessen anderer Anschluß an Masse liegt, angeschlossen sind und an ihren einander zugekehrten Enden (B, C) mit den Außenleitern (11) leitend verbunden sind, so daß jede Wicklung einen über den Außenleiter geschlossenen Heizstromkreis hat und die beiden Heizstromkreise durch den Kondensator (4) niederfrequenzmäßig voneinander isoliert sind.

2. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß in ein Vakuumhüllgefäß eingeschlossen ist, welches eine an Masse liegende Elektrode (6) enthält und aus dem die Anschlüsse für die beiden Spannungsquellen herausgeführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 974 243;
»Review of Scientific Instruments«, Bd. 32, Nr. 6, Juni 1961, S. 688 bis 692.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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