DE1489604B1 - Gas-filled discharge lamp - Google Patents

Gas-filled discharge lamp

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DE1489604B1
DE1489604B1 DE19641489604 DE1489604A DE1489604B1 DE 1489604 B1 DE1489604 B1 DE 1489604B1 DE 19641489604 DE19641489604 DE 19641489604 DE 1489604 A DE1489604 A DE 1489604A DE 1489604 B1 DE1489604 B1 DE 1489604B1
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Yamasaki George K
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Description

Die Erfindung betrifft eine gasgefüllte Entladungslampe zur Erzeugung einer spektralen Strahlung, die für das ver vendete Kathodenmaterial charakteristisch ist, mit einem Röhrenkolben, mit einer Hohlkathode und einer Anode, die in dem Röhrenkolben mit Abstand voneinander angeordnet sind, mit einem Fenster in dem Röhrenkolben, durch das die spektrale Strahlung austreten kann, mit elektrischen Zuführungen für die Anode und die Hohlkathode, die gleichzeitig als Halterungen für die Anode bzw. Hohlkathode dienen und sich außerhalb der Entladungsstrecke durch den Röhrenkolben erstrecken. The invention relates to a gas-filled discharge lamp for generation a spectral radiation characteristic of the cathode material used is, with a tubular envelope, with a hollow cathode and an anode, which are in the tubular envelope are spaced apart, with a window in the bulb, through which the spectral radiation can exit, with electrical leads for the anode and the hollow cathode, which at the same time serve as holders for the anode or The hollow cathode is used and located outside the discharge path through the tubular bulb extend.

Eine derartige Entladungslampe ist bekannt (Journal of the Optical Society of America, April 1955, Volume 45, No. 4, S. 270 und 271). Derartige Entladungslampen dienen zur spektroskopischen Untersuchung von Kathodenmaterialien, Sie beruhen auf folgendem physikalischem Phänomen. Die durch die Entladung beschleunigten Elektronen befreien Ionen aus dem innerhalb der Röhre vorhandenen Gas. Ein großer Teil dicser Ionen wird in Richtung auf die Kathode beschleunigt, insbesondere in Richtung auf die Wände des Hohlteils der Kathode, wodurch kleinste Kathodenmaterialpartikeln aus den Wänden herausgeschlagen werden, die dann verdampfen. Dieser Dampf ergibt unter der Einwirkung einer starken Zwischenionenreaktion ein negatives Glimmlicht, das die Emissionsquelle für die zur Spektralanalyse notwendigen Lichtstrahlen ist. In den Lichtstrahlen sind Spektrallinien enthalten. die charakteristisch für das Kathodenmaterial sind. Such a discharge lamp is known (Journal of the Optical Society of America, April 1955, Volume 45, No. 4, pp. 270 and 271). Such discharge lamps are used for the spectroscopic investigation of cathode materials, they are based on following physical phenomenon. The electrons accelerated by the discharge free ions from the gas inside the tube. A large part of them Ions are accelerated towards the cathode, especially towards the walls of the hollow part of the cathode, creating tiny particles of cathode material knocked out of the walls, which then evaporate. This gives off steam a negative glowing light under the influence of a strong interionic reaction, which is the emission source for the light rays necessary for spectral analysis. Spectral lines are contained in the light rays. which are characteristic of the Are cathode material.

Die bekannte Entladungslampe weist einen Kolben auf, der aus mehreren verzweigten Einzelrohrteilen besteht. Die Zuführungen für die Kathode und Anode werden durch verschiedene Rohrteile geführt. Die komplexe Konstruktion der bekannten Entladungslampe erklärt sich daraus, daß diese eine Einzelfertigung ist, die nur für Laboruntersuchungszwecke hergestellt wurde. An eine industrielle Fertigung wurde dabei nicht gedacht. The known discharge lamp has a bulb, which consists of several branched individual pipe parts. The leads for the cathode and anode are passed through different pipe parts. The complex construction of the well-known Discharge lamp is explained by the fact that this is a one-off production that only was manufactured for laboratory testing purposes. An industrial production was not thought of.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gasgefüllte Entladungslampe der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß sie für eine industrielle Fertigung in großen Serien geeignet ist, wobei die strenge Forderung besteht, daß die physikalischen Eigenschaften aller Röhren gleich und während der normalen Lebensdauer auch reproduzierbar sein sollen. Unabhängig davon soll die erfindungsgemäße Entladungslampe auch leicht und unter relativ geringen Kosten herstellbar sein. The present invention is based on the object of a gas-filled Design discharge lamp of the type described above so that it is suitable for a industrial production in large series is suitable, with the strict requirement insists that the physical properties of all tubes are the same and throughout the normal service life should also be reproducible. Regardless of that, the Discharge lamp according to the invention can also be produced easily and at relatively low costs be.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrische Isolationseinrichtung in dem Röhrenkolben vorgesehen ist, die mindestens eine Isolierstoffscheibe mit einem Loch umfaßt, welche zwischen der Hohlkathode und der Anode angeordnet ist. um die Elektronenentladung auf den Hohlteil der Hohlkathode zu beschränken, und daß die Anodenzuleitung - wie an sich bekannt - isoliert ist, nächst der Hohlkathode und der Hohlkathodenzuführung verläuft und durch die Isolationseinrichtung geführt ist. The object is achieved according to the invention in that an electrical Isolation device is provided in the tubular piston, the at least one insulating disk comprising a hole which is arranged between the hollow cathode and the anode is. to limit the electron discharge to the hollow part of the hollow cathode, and that the anode lead - as is known per se - is insulated, next to the hollow cathode and the hollow cathode lead and passed through the insulation device is.

Im Gegensatz zu der bekannten Entladungslampe werden bei der erfindungsgemäßen Entladungslampe die Zuführungen tür die Hohlkatllode und die Anode nicht mehr durch verschiedene Rohransätze geführt sondern die Anodenzuleitung verläuft nächst der Hohikathode und der Hohlkathodenzuführun. Dadurch treten die Zuleitungen für die Hohlkathode und die Anode in unmittelbarer Nähe an etwa d gleichen Stelle des Röhrenkolbens aus diesem he: aus. Die Entladungslampe wird dadurch in ihr Form wesentlich einfacher und kompakter. Das wit derum bedeutet, daß sie für eine billige industriel Massenproduktion geeignet ist. Dadurch, daß di Anodenzuleitung nächst der Hohlkathode und dt Hohlkathodenzuführung verläuft, tritt jedoch noc ein Problem dadurch auf, daß Entladungen zwische Teilen der Anodenzuleitung und der Außenseite de Hohlkathode auftreten können. Derartige Neber entladungen sind jedoch unerwünscht, da die Lich emission für die Spektralanalyse auf den Hohlteil dc Hohlkathode begrenzt sein soll, um möglichst unve. fälschte Ergebnisse zu erzielen. Aus diesem Grund ist die elektrische Isolationseinrichtung in dem Rö renkolben vorgesehen. Dadurch, daß sie mindeste. eine Isolierstoffscheibe mit einem Loch umfaßt, we. che zwischen der Hohlkathode und der Anode an geordnet ist, wird die Elektronenentladung allein au den Hohlteil der Hohlkathode beschränkt. In contrast to the known discharge lamp, the invention Discharge lamp no longer through the supply lines for the hollow cathode and the anode different pipe approaches but the anode lead runs next to the Hollow cathode and the hollow cathode feeder. This causes the leads for the Hollow cathode and the anode in the immediate vicinity at approximately the same point on the tubular bulb from this he: off. This makes the discharge lamp much simpler in shape and more compact. The wit derum means that they are for cheap industrial mass production suitable is. Because the anode lead is next to the hollow cathode and the hollow cathode lead runs, however, there is still a problem that discharges between parts the anode lead and the outside de hollow cathode can occur. Such However, additional discharges are undesirable because the light emission is necessary for the spectral analysis should be limited to the hollow part dc hollow cathode in order to be as unve as possible. forged Get results. Because of this, the electrical isolation device provided in the Rö renkolben. Because she at least. an insulating disk covered with a hole, we. surface arranged between the hollow cathode and the anode is, the electron discharge is limited only to the hollow part of the hollow cathode.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindun kann darin bestehen, daß die Isoliereinrichtung eint an dem der Anode zugewandten Ende der Hohlkathode angeordnete Isolierscheibe aufweist, derer Loch die Öffnung der Hohlkathode einfaßt. Darüber hinaus kann die Isoliereinrichtung eine weitere Isolierscheibe aufweisen, die - von der Anode gesehen - hinter der Öffnung der Hohlkathode ange ordnet ist. An expedient further development of the invention can consist in that the insulating device unites at the end of the hollow cathode facing the anode arranged insulating washer, the hole of which encloses the opening of the hollow cathode. In addition, the insulating device can have a further insulating washer, which - seen from the anode - is arranged behind the opening of the hollow cathode.

Die Anode kann jede mögliche Konfiguration haben, die es gestattet, daß das Licht aus dem Hohlteil der Hohlkathode ungehindert nach außen durch das Fenster tritt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn man die Anode ringförmig gestaltet. The anode can have any configuration that allows that the light from the hollow part of the hollow cathode to the outside through the unimpeded Window kicks. It is particularly useful if the anode is designed in a ring shape.

Um die Anode möglichst haltbar und schwingungsfrei in dem Röhrenkolben zu befestigen. kann man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwei Anodenzuleitungen vorsehen, von denen je eine auf einer Seite der Hohlkathode angeordnet ist. To make the anode as durable and vibration-free as possible in the tubular bulb to fix. According to a further development of the invention, two anode leads can be used provide, one of which is arranged on one side of the hollow cathode.

Nach dem Stand der Technik sind außen mit einer Isolierschicht bedeckte Hohlkathoden üblich. Es ist jedoch aus folgenden Gründen zweckmäßiger, die Hohlkathode an ihrer Außenseite unbedeckt zu lassen: 1. ist die Kühlung besser, da die Wärme ungehindert abstrahlen kann. Eine gute Kühlung ist für die spektrale Wirkungsweise der Entladungslampe erforderlich, 2. Iäßt sich die Entladungslampe einfacher und billiger herstellen, 3. lassen sich unbedeckte Hohlkathoden im Rahmen der Serienproduktion besser auswählen und in den Röhrenkolben einsetzen als außen mit einer Isolierschicht bedeckte Hohikathoden. According to the prior art, they are covered on the outside with an insulating layer Hollow cathodes are common. However, it is more appropriate to use the hollow cathode for the following reasons to leave uncovered on their outside: 1. The cooling is better than the warmth can radiate unhindered. A good cooling is for the spectral effectiveness the discharge lamp is required, 2. the discharge lamp is simpler and easier to use cheaper to manufacture, 3. uncovered hollow cathodes can be produced in series better to select and insert into the tube flask than with an insulating layer on the outside covered hollow cathodes.

Dieses Problem ist spezifisch für Entladungslampen des vorliegenden Typs, die zur Spektralanalyse des Kathodenmaterials dienen. This problem is specific to the discharge lamps of the present invention Type used for spectral analysis of the cathode material.

Bei Verwendung einer außen unbedeckten Hohlkathode kommt der Isolierstoffscheibe die. Aufgabe zu. eine Entladung zwischen der Kathodenzuleitung (die normalerweise unbedeckt ist) und der Anode zu vediiiidern. Das Nferkmal, eine außen unbedeckte Hohlkathode zu verwenden, stellt also unter dem Gcsiehtspunkt der zuvor angeführten drei Vorteile sowie viesllaib eine zweckmäßige Weiterbildung der grundsätzlichen LUsung dar. weil die Verwendung einer außen bedeckten Hohlkathode in Anbetracht der Isolierstoffscheibe gar nicht notwendig ist. When using an externally uncovered hollow cathode, the insulating material disc is used the. Task to. a discharge between the cathode lead (which is usually uncovered) and vediiiidern the anode. The Nferkmal, an uncovered one on the outside Using the hollow cathode is therefore from the point of view of the above three advantages as well as viesllaib an expedient further development of the basic Solution because the use an externally covered hollow cathode in view of the insulating disk is not necessary at all.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. The invention is described below with reference to the drawing.

In F i g. 1 ist eine Ausführungsform einer Entladungslampe gemäß der Erfindung perspektivisch dargestellt: sie ist teilweise im Schnitt und teilweise aufgebrochen dargestellt; F i g. 2 stellt einen teilweise als Schnitt gezeichneten seitlichen Aufriß dar, aus dem nähere Einzelheiten des Elektrodenaufbaues und der Abschirmeinrichtungen zu entnehmen sind; in Fig. 3 ist eine der bei der Entladungslampe gemäß der Erfindung verwendeten Isolierstoffscheiben in Draufsicht dargestellt. In Fig. 1 is an embodiment of a discharge lamp according to FIG of the invention shown in perspective: it is partly in section and partly shown broken; F i g. 2 shows a partially drawn in section side elevation showing the details of the electrode structure and the Shielding devices can be found; in Fig. 3 is one of those in the discharge lamp According to the invention used insulating disks shown in plan view.

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Entladungslampe besteht der Röhrenkolben 10 aus einem geeigneten Material wie Glas od. dgl. und weist einen erweiterten rohrförmigen Abschnitt 12 und einen kleineren rohrförmigen Abschnitt 14 auf. In the case of the FIGS. 1 and 2 shown discharge lamp The tubular piston 10 made of a suitable material such as glass or the like. And has a enlarged tubular section 12 and a smaller tubular section 14 on.

Die Abschnitte 12 und 14 sind dabei durch eine Übergangszone 13 verbunden. Der rohrförmige Abschnitt 14 ist an seinem Ende durch das Fenster 16 abgeschlossen. Das Fenster 16 ist aus einem Material hergestellt, das im Wellenlängenbereich der in an sich bekannter Weise erzeugten Strahlung durchlässig ist. Wird die Anordnung beispielsweise so ausgebildet, daß sie für die Erzeugung einer Strahlung von etwa 2850 A geeignet ist, so kann Quarz als Material für das Fenster 16 verwendet werden. Der rohrförmige Abschnitt 12 ist mit einer als Sockel ausgebildeten Bodenplatte 18 verschlossen, die mit einem in geeigneter, an sich bekannter Weise abgeschmolzenen Saugrohr 20 ausgestattet ist.The sections 12 and 14 are connected by a transition zone 13. The tubular section 14 is closed at its end by the window 16. The window 16 is made of a material in the wavelength range of is transparent in a known manner generated radiation. Will the arrangement for example designed so that they are used to generate radiation of about 2850 A is suitable, quartz can be used as the material for the window 16. The tubular section 12 has a base plate designed as a base 18 closed, which is melted off with a suitable, known manner Suction pipe 20 is equipped.

Getragen von der Bodenplatte 18 ist in dem Abschnitt 12 die Hohlkathode 22 aus beliebigem, elektrisch leitendem DvIaterial untergebracht. Für die Erzeugung von Spektrallinien eines einzelnen Elementes, z. B. von Eisen, wird die Hohlkathode 22 aus diesem Material, in dem genannten Fall aus Eisen, hergestellt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, entsprechend einem älteren Vorschlag, die Hohlkathode 22 aus einem Gemisch aus mehreren Elementen wie beispielsweise Kalzium, Magnesium und Aluminium herzustellen, vgl. deutsche Patentschrift 1224836. The hollow cathode is carried by the base plate 18 in the section 12 22 made of any electrically conductive PVC material. For the generation of spectral lines of a single element, e.g. B. of iron, the hollow cathode 22 made of this material, in this case made of iron. It exists however, there is also the option of using the hollow cathode, according to an older proposal 22 from a mixture of several elements such as calcium, magnesium and to produce aluminum, see German patent specification 1224836.

Die Hohlkathode 22 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit einer zentrischen Bohrung 24 versehen, die sich von dem dem Fenster 16 benachbarten Ende der Hohlkathode verhältnismäßig tief in die Hohlkathode hinein erstreckt. Die Bohrung 24 wird im allgemeinen als Hohlraum bezeichnet. Obwohl noch andere Methoden zur Halterung der Hohlkathode 22 innerhalb des Abschnittes 12 anwendbar sind, ist es doch besonders vorteilhaft, wenn die Halterung durch die Hohlkathodenzuführung 26 aus geeignetem elektrisch leitendem Nfaterial, wie beispielsweise Nickel. erfolgt. Die Hohlkathodenzuführung 26 ist dabei an der Hohlkathode 22 befestigt und erstreckt sich durch die Bodenplatte 18 bis außerhalb des Röhrenkolbens 10. Die Hohlkathodenzuführung 16 dient dabei nicht allein dazu. die Hohlkathode 22 innerhalb des Abschnitts 12 zu haltern. sondern aueerdem - wie im folgenden noch erläutert werden wird - zur Verbindung mit einer SpannuntYsquelle. The hollow cathode 22 is essentially cylindrical and provided with a central bore 24, which is adjacent to the window 16 The end of the hollow cathode extends relatively deep into the hollow cathode. the Bore 24 is generally referred to as a cavity. Though other methods for holding the hollow cathode 22 within the section 12 are applicable it is particularly advantageous if the holder is through the hollow cathode feed 26 made of a suitable electrically conductive material such as nickel. he follows. The hollow cathode feed 26 is attached to the hollow cathode 22 and extends through the base plate 18 to outside of the tubular piston 10. The hollow cathode feed 16 is not only used for this. the hollow cathode 22 within the section 12 to hold. but also - as will be explained in the following - for Connection with a voltage source.

In unmittelbarer Nachbarschaft des oberen Randes 23 der Hohlkathode ist eine ringförmige Anode 28 angeordnet. Die Anode besteht aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material, wie Tantal, Nickel oder Wolfram, und wird bei dem in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel mittels der die Anodenzuleitung 30 bildenden Trägerstäbe von der Bodenplatte 18 gehalten. Wenigstens einer der Trägerstäbe besteht aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus demselben Material wie die Anode. In the immediate vicinity of the upper edge 23 of the hollow cathode is an annular anode 28 arranged. The anode consists of a suitable one electrically conductive material, such as tantalum, nickel or tungsten, and is used in the Embodiment described in the figures by means of the anode lead 30-forming support rods held by the base plate 18. At least one of the support rods consists of electrically conductive material, for example of the same material like the anode.

Dieser Träger erstreckt sich durch die Bodenplatte 18 hindurch bis außerhalb des Röhrenkolbens 10 und dient zur Verbindung der Anode mit einer Spannungsquelle. Diese Methode, die Halterung der Anode gleichzeitig zur Verbindung mit einer Spannungsquelle zu verwenden, hat sich als besonders vorteilhaft enviesen.This carrier extends through the base plate 18 to outside of the tubular bulb 10 and serves to connect the anode to a voltage source. This method, holding the anode at the same time for connection to a voltage source to use has been found to be particularly beneficial.

Wie in Fig. dargestellt, wird eine geeignete Spannungsquelle 32 durch entsprechende Zuleitungen 34 mit der Hohlkathodenzuführung 26 und der Anodenzuleitung 30 derart verbunden, daß zwischen Hohlkathode und Anode eine Potentialdifferenz besteht. As shown in Fig., A suitable voltage source 32 is through corresponding leads 34 with the hollow cathode lead 26 and the anode lead 30 connected in such a way that there is a potential difference between the hollow cathode and anode consists.

Der bisher beschriebene Aufbau entspricht im wesentlichen dem Stand der Technik und weist ohne die die vorliegende Erfindung bildenden Neuerungen die gleichen Mängel wie die bisher bekannten Entladungslampen auf; vor allem hat die Entladungslampe den Nachteil. daß ein Teil des Entladungsstromes zwischen der Anodenzuleitung30 und der Außenseite der Hohlkathode 22 bzw. der Hohlkathodenzuführung 26 übergeht. The structure described so far essentially corresponds to the state of the art of the art and without the innovations forming the present invention, the the same defects as the previously known discharge lamps; above all she has Discharge lamp the disadvantage. that part of the discharge current between the anode lead30 and the outside of the hollow cathode 22 or the hollow cathode feed 26 merges.

Durch die Verwendung isolierender Abschirmungen wird bei der Entladungslampe gemäß der Erfindung die Entladung auf den Hohlraum 24 der Hohlkathode 22 und die ringförmige Anode 28 beschränkt. The use of insulating shields in the discharge lamp According to the invention, the discharge to the cavity 24 of the hollow cathode 22 and the annular anode 28 limited.

Diese Abschirmungen bewirken eine praktisch vollständige Abschirmung aller Bestandteile der Entladungslampe von der Anode; ausgenommen ist lediglich der Hohlraum der Hohlkathode. Zu den Abschirmungen zählt auch die Isolierstoffscheibe 38, die oberhalb der Hohlkathode 22 angeordnet ist.These shields provide practically complete shielding all components of the discharge lamp from the anode; the only exception is the cavity of the hollow cathode. The shielding also includes the insulating disk 38, which is arranged above the hollow cathode 22.

Die Isolierstoffscheibe 38 ist aus einem geeigneten isolierenden Material. wie Glimmer oder Keramik, hergestellt und ist mit drei Öffnungen versehen (Fig. 3). Der Durchmesser der in der Mitte gelegenen Öffnung 40 ist nicht kleiner als der des Hohlraumes 21 und nicht größer als der Außendurchmesser der Hohlkathode 22. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Öffnung 40 so bemessen, daß er in der Mitte zwischen den beiden obengenannten Werten liegt. The insulating disk 38 is made of a suitable insulating material Material. such as mica or ceramic, and is provided with three openings (Fig. 3). The diameter of the central opening 40 is not smaller than that of the cavity 21 and not larger than the outer diameter of the hollow cathode 22. In the embodiment shown in the figures, the diameter the opening 40 sized so that it is in the middle between the two above Values.

Die Größe der beiden weiter außen gelegenen Öffnungen 42 ist so, daß diese gerade noch über die beiden die Anodenzuleitung 30 bildenden Trägerstäbe gleiten. Außerdem ist eine weitere Isolierstoffscheibe 44 vorgesehen. die z. B. aus dem gleichen Material wie die Isolierstoffscheibe 38 bestehen kann.The size of the two further outward openings 42 is such that these just slide over the two support rods forming the anode lead 30. In addition, a further insulating disk 44 is provided. the z. B. from the same Material like the insulating disk 38 can exist.

Die Isolierstoffscheibe 4u1 ist im wesentlichen mit der Isolierstoffscheibe 38 übereinstimmend ausgebildet.The insulating disk 4u1 is essentially with the insulating disk 38 designed to match.

Die mittlere Öffnung l0 hat bei der Isolierstoffscheibe jj einen Durchmesser. der etwa dem Außendurchmesser der Hohlkathode 22 entspricht. Die Isolierstoffscheibe 44 ist mit einem geringen Abstand auf der der Anode abgewandten Seite der Isolierstoffscheibe 38 angeordnet und erstreckt sich von der Außenwand der Hohikathode 22 bis zur Innenseite der Kolbenwand im Abschnitt 12.The middle opening l0 has a diameter of the insulating disk jj. which corresponds approximately to the outer diameter of the hollow cathode 22. The insulating disk 44 is at a small distance on the side of the insulating disk facing away from the anode 38 and extends from the outer wall of the hollow cathode 22 to the inside the piston wall in section 12.

Als Träger für die Abscllirmung ist ein erstes Paar ringförmiger Elemente aus isolierendem. \laterial vorgeschen. das die die Anodenzuleitung 30 bildenden Trägerstäbe zwischen der Unterseite der Anode 28 und der Oberseite der Zsolierstoffschcibe 38 umgibt, fcrncr ein zweites Paar ringförmiger isolierender Elemente 46 und 47, das zwischen den Isolierstoffscheiben 38 und 44 angebracht ist. und außerdem zwei verlängerte Nluffen 48 aus isolierendem Material, die die Trägerstäbe zwischen der Unterseite der Isolierstoffscheibe 44 und der Oberseite der Bodenplatte 18 umgeben. Die ringförmigen Elemente 46 und 47 sowie die Muffen 18 können aus jedem geeigneten Material bestehen, beispielsweise aus keramischem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante. Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, daß überall zwischen Hohlkathode und Anode, mit Ausnahme des zwischen der Anode 28 und dem Hohlraum 24 gelegenen Bereiches, Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante angeordnet ist. A first pair of rings is used as a support for the shielding Elements made of insulating. \ lmaterial forward. that the the anode lead 30 forming support rods between the bottom of the anode 28 and the top of the insulating sheet 38 for a second pair of annular insulating Elements 46 and 47, which is attached between the insulating disks 38 and 44. and also two elongated sleeves 48 of insulating material which support the support rods between the underside of the insulating disk 44 and the top of the base plate 18 surrounded. The annular elements 46 and 47 and the sleeves 18 can be made of any consist of suitable material, for example ceramic material with high Dielectric constant. Such an arrangement ensures that everywhere between the hollow cathode and anode, with the exception of that between the anode 28 and the cavity 24 located area, material with a high dielectric constant arranged is.

Selbstverständlich kann an Stelle der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Isolierstoltseheiben 38 und 44 jede beliebige - größere oder kleinere - Anzahl von Isolierstoffscheiben verwendet werden. Die Verwendung von zwei Isolierstoffscheiben an Stelle von einer hat den Vorteil, daß die Toleranzen bei der Herstellung etwas verringert werden. Entfernt man beispielsweise die Isolierstoffscheibe 44 und paßt die Isolierstoffscheibe 38 so an. daß sie dicht an die Kolbenwand anliegt, so ist gegenüber der Anordnung mit zwei Isolierstoffscheiben keine Verschlechterung festzustellen. Ist jedoch an irgendeiner Stelle zwischen der Isolierstoffscheibe 38 und der Kolbenwand (im Abschnitt 12) eine Lücke vorhanden. so gelangt während des Betriebs zerstäubtes Kathodenmaterial zu dieser Lücke und ruft die Ausbildung eines Kriechstromes um den Rand der Isolierstoffscheibe hervor. Dieser Nachteil wird durch die Verwendung von zwei Isoiierstoffscheiben praktisch vollständig unterbunden. ohne daß besonders strenge Toleranzen bei der Herstellung beachtet werden müssen. Da es sich erwiesen hat. daß durch die Verwendung von zwei Isolierstoffscheiben die gestellten Anforderungen in befriedigender Weise erfüllt werden, erscheint die zusätzliche Anbringung einer weiteren. der Isolierstoffscheibe 44 ähnlichen Isolierstoffscheibe als unnötig und überflüssig. Of course, instead of that in the exemplary embodiment described Isolierstoltseheiben 38 and 44 used any - larger or smaller - Number of insulating disks to be used. The use of two washers of insulating material instead of one has the advantage that the manufacturing tolerances are somewhat be reduced. For example, if you remove the insulating disk 44 and fit the insulating disk 38 so on. that it rests tightly against the piston wall, so is compared to the arrangement with two insulating disks, no deterioration can be observed. However, it is somewhere between the insulating disk 38 and the piston wall (in section 12) there is a gap. this is how atomized material arrives during operation Cathode material to this gap and calls the formation of a leakage current the edge of the insulating disk. This disadvantage is caused by the use of practically completely prevented by two insulating disks. without that particularly strict tolerances must be observed during manufacture. As it turned out Has. that the requirements made by using two insulating disks are met in a satisfactory manner, the additional attachment of a appears further. the insulating disk 44 similar to insulating disk as unnecessary and superfluous.

Bei einer weiteren sich ergebenden Modifikation, die jedoch nicht in einer Figur dargestellt ist, weden - die seitlichen Öffnungen 42 so bemessen. daß ihr Durchmesser annähernd gleich dem äußeren Durchmesser der aus keramik oder einem anderen Isoliermaterial bestehenden Äluffen 48 ist. Die Länge der Muffen 48 kann dann so bemessen werden, daß sich die Muffen vom unteren Rand der Anode 28 bis zur Bodenplatte 18 erstrecken. Diese Modifikation zeigt gegenüber der zuvor beschriebenen eine gewisse Vereinfachung. da eine geringere Anzahl von einzelnen Elemcnten benötigt wird: sie hat jedoch den Nachteil, daß die Öffnungen in der Isolierstottscheibe größer sind und daß sich die um die o inungen herum angeordneten isolierenden Elemente nicht überlappen. Bei deser Anordnung besteht durci'aus die Nlöglichkeit, daß sich entlang der äußeren \Vand der iso@erenden Muffen Knechströme ausbilden. In the case of a further modification which however does not arise As shown in a figure, the lateral openings 42 are dimensioned so. that their diameter is approximately equal to the outer diameter of the ceramic or Another insulating material is Äluffen 48. The length of the sleeves 48 can then be dimensioned so that the sleeves from the lower edge of the anode 28 extend to the base plate 18. This modification shows compared to the previous one described a certain simplification. there a smaller number of individual Elemcnten is needed: it has the disadvantage that the openings in the Isolierstottscheibe are larger and that the insulating elements arranged around the openings do not overlap. With this arrangement there is always the possibility that form knech streams along the outer wall of the insulating sleeves.

Nach dem Zusammenbau der oben beschriebenen Eatladungslampe wird der Röhrenkolben evakuiert und mit emem inerten Gas, beispielsweise Argon oder Neon, gefüllt. Dann wird der Röhrenkolbe mittels des Saugrohres 20 in an sich bekannter Wei verschlossen. Der Druck der Füllung kann auf ve. schietlene Werte eingestellt werden, er wird jedoc normalerweise auf einen Bereich von etwa 0,5 b 10 mm Hg eingestellt. After assembling the Eatladungsampe described above the tubular flask is evacuated and filled with an inert gas, for example argon or neon, filled. Then the tube piston is known per se by means of the suction tube 20 White locked. The pressure of the filling can be on ve. schietlene values set but it is normally set to a range of about 0.5 to 10 mm Hg.

Während des Betriebs wird mittels der Spannung quelle 32 eine Gleichspannung derart zwischen d. During operation, a DC voltage is provided by means of the voltage source 32 so between d.

Hohlkathode 22 und die Anode 28 gelegt, daß d: Hohlkathode 22 gegenüber der Anode 28 negativ is Diese Gleichspannung bewirkt eine Ionisation des i: Röhrenkolben befindlichen Gases. so daß zwische diesen beiden Elektroden eine Glimmentladung au gebaut wird. Die Entladung ist dabei auf den Rau: zwischen der inneren Oberfläche der Bohrung bzv des Hohlraumer 24 und der Anode 28 konzentriert.Hollow cathode 22 and the anode 28 placed that d: hollow cathode 22 opposite of anode 28 negative is This DC voltage causes ionization of the i: tube bulb located gas. so that there is a glow discharge between these two electrodes au is built. The discharge is on the rough: between the inner surface the bore or the cavity 24 and the anode 28 concentrated.

Der Aufprall der Ionen auf diese Oberfläche b@ wirkt ein Zerstäuben der Hohlkathode und die Emi@ sion von Strahlung, die der Zusammensetzung dt Hohlkathodenmaterials entspricht. Die emittiert Strahlung pflanzt sich entlang der Längsrichtung d@ Röhrenkolbens 10 fort und tritt durch das Fenster 1 nach außen. Die Strahlung kann dann in an sic bekannter Weise zur Analyse beliebiger Werkstoff bzw. zu anderen Materialuntersuchungen angewen det werden. The impact of the ions on this surface b @ has the effect of sputtering the hollow cathode and the emission of radiation that corresponds to the composition of the hollow cathode material is equivalent to. The emitted radiation is planted along the longitudinal direction d @ tube bulb 10 and enters through the window 1 to the outside. The radiation can then in on sic known way for the analysis of any material or for other material investigations be applied.

Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Gesamt volumen des Röhrenkolbens 10 groß im Vergleie zum Volumen des vom Elektrodenaufbau beansprucl: ten Raumes. Das im Verhältnis große Volumen h den Zweck, daß es die Aufnahme einer relativ große Gasmenge gestattet. Vorangehende Untersuchungehatten nämlich ergeben, daß während des Betrieb von der Hohlkathode abdampfendes Metall die Nei gung hat, sich an der Wandung des Röhrenkolben 10 niederzuschlagen und dabei einen Teil des Füll gases absorbiert. Durch die Anwendung eines große: Gasvolumens kann also die Lebensdauer der Ent ladungslampe beträchtlich gesteigert werden. As can be seen from the figures, is the total volume of the tubular piston 10 large in comparison to the volume of the space occupied by the electrode structure. The purpose of the relatively large volume is that it can accommodate a relatively large volume Amount of gas permitted. Indeed, previous investigations have shown that during of the operation of the metal evaporating from the hollow cathode has a tendency to adhere to the Knock down the wall of the tubular piston 10 and thereby part of the filling gas absorbed. By using a large volume of gas: the service life the Ent discharge lamp can be increased considerably.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß es auf Grund der vorliegenden Erfindung möglich ist. bei eine mit einer Hohlkathode ausgestatteten Entladung lampe durch die sinnvolle Anwendung von verhältnismäßig wenig aufwendigen Abschirmungen, di Entladung auf die erwünschten Bereiche von Anode und Hohikathode zu beschränken. In der Praxis er geben gemäß der Erfindung aufgebaute Entladunzs lampen eine bis zu zehnmal größere spektrale Ausbeute gegenüber den herkömmlichen Typen (ohn. abschirmungen). Dieses Anwachsen der spektraler Ausbeute wurde bei Anwendung der gleichen Be triebsspannung für beide Typen von Entladungslampen ermittelt. Bei Ausbeuten entsprechend derjeniger der herkömmlichen Anordnungen ist eine starke Zunahme der Lebensdauer zu bemerken. da der zur Erreichen dieser Ausbeute erforderliche Strom be trächtlich kleiner ist als bei den herkömmlicher Typen. From what has been said, it is apparent that due to the present invention is possible. with a discharge lamp equipped with a hollow cathode the sensible use of relatively inexpensive shields, ie To restrict discharge to the desired areas of the anode and hollow cathode. In practice he give lamps constructed according to the invention a to ten times greater spectral yield compared to conventional types (without shields). This increase in the spectral yield was when the same operating voltage was applied determined for both types of discharge lamps. With yields corresponding to that a large increase in service life can be seen in the conventional arrangements. since the current required to achieve this yield is considerably smaller than the conventional types.

Ein weiterer Vorteil der Anordnung gemäß de: Erindung besteht darin. daß durch die Isolierstoffscheiben 38 und 44 eine bessere Zentrierung der Hohlkathode und eine Erhöhung der mechanischen Stabilität bewirkt wird. Another advantage of the arrangement according to the invention is that. that through the insulating disks 38 and 44 a better centering of the hollow cathode and an increase in mechanical stability is effected.

Claims (6)

Patentanspräche: i. Gasgefüllte Entladungslampe zur Ernemgung einer spektralen Strahlung, die fü das verwendete Kathodenmaterial charakteristisch ist, mit cinem Röhrenkolben. mit ciner Hohlkathode une ciner Anode, die in dem Röhrenkolben mit Abstand voncinander angeordnet sind. mit einem Fenster in dem Röhrenkolben, durch das die spektrale Strahlung austreten kann, mit elelitrisehen Zuführungen für die Anode und die Hohlkathode. die gleichzeitig als Halterungen für die Anode bzw. Hohlkathode dienen und sich au#erhalb der Entladungsstrecke durch den Röhren-Kolben erstrecken. d a d u r c h g e k a n n z e i c h h net. da# eine clektrische Isolationseinrichtung in dem Röhrenkolben (10) unrgesehen ist. die mindestens eine Isolicrstoffscheihe (38. 44) mit cinem Loch umfa#t, welche zwischen der Hohlkathode (22) und der Anoder (28) angeordnet ist. um die Elektronenentladune auf den H(lillteil der Hoblkathode (22) zu beschränken, und daß die Anodenzulcitung (30) - wie an sich bekannt -isoliert ist, nächst der Hohlkathode (22) und der Hohlkathodenzuführung (26) verläuft und durch die Isolationseinrichtung geführt ist. Claims: i. Gas-filled discharge lamp for the evacuation of a spectral radiation used for that Cathode material characteristic is, with a tubular piston. with a hollow cathode and an anode in the tubular bulb are arranged at a distance from each other. with a window in the flask, through which the spectral radiation can exit, with elite feeds for the anode and the hollow cathode. which also act as brackets for the anode or hollow cathode and are located outside the discharge path through the tubular bulb extend. d a d u r c h e k a n n z e i c h h net. da # a clever isolation device is unseen in the tubular piston (10). the at least one insulation sheet (38. 44) with a hole, which between the hollow cathode (22) and the anoder (28) is arranged. around the electron discharge on the H (lill part of the hobl cathode (22) to restrict, and that the anode inlet (30) - as known per se - insulated is, next to the hollow cathode (22) and the hollow cathode supply (26) runs and is passed through the isolation device. 2. Gasgefüllte Entladungslampe nach An- spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliereinrichtung eine an dem der Anode (28) zugewandten Ende der Hohlkathode (22) angeordnete Isolierscheibe aufweist. deren Loch die Öffnung der Hohlkathode (22) einfaßt. 2. Gas-filled discharge lamp after Claim 1 characterized by that the insulating device has an end of the hollow cathode facing the anode (28) (22) arranged insulating washer. whose hole is the opening of the hollow cathode (22) borders. 3. Gasgefüllte Entladungslampe nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. Da# die Isolicreinrichtung cine weitere Isolierscheibe (44) aufweist, die - von der Anode (28) gesehen -hinter der Öffnung der Hohlkathode (22) angeordnet ist. 3. Gas-filled discharge lamp according to claim 2, characterized. Since # the isolating device has a further isolating washer (44) which - from the anode (28) is arranged behind the opening of the hollow cathode (22). 4. Gasgefüllte Entladungslampe nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, da# die Anode (28) ringförmig ist. 4. Gas-filled discharge lamp according to claim 2 or 3, characterized in that because # the anode (28) is annular. 5. Gasgefüllte Entladungslampe nadi Anspruch 2. 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet. da# zwei Anodenzulcitungen (30) vorgesehen sind. von denen je cine auf ciner Seite der Hohlkathode (22) angeordnet ist. 5. Gas-filled discharge lamp nadi claim 2. 3 or 4. thereby marked. since # two anode leads (30) are provided. of which ever cine is arranged on ciner side of the hollow cathode (22). 6. Gaspefüllte Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, da# die Hohlkathode (22) an ihrer Au#enacite unbedeckt ist. 6. Gas-filled discharge lamp according to one of the preceding claims. characterized in that the hollow cathode (22) is uncovered on its outer surface.
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