DE1764745A1

DE1764745A1 - Electric cathode glow lamp

Info

Publication number: DE1764745A1
Application number: DE19681764745
Authority: DE
Inventors: Foulke Ted Eugene
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1967-08-02
Filing date: 1968-07-29
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE6604889U; US3510717A

Description

General Electric Company, Schenectady, N.Y. (V.St.A.)General Electric Company, Schenectady, N.Y. (V.St.A.)

"Elektrische Kathodenglimmlichtlampe¹¹ "Electric cathode glow lamp ¹¹

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kathodenglimmlichtlampe, deren Lampengefäß als Metallhohlkörper ausgebildet ist. Dieser Körper dient als Elektrode und ist durch ein Glasfenster abgeschlossen. In der Mitte befindet sich eine stiftförmige Elektrode (DRP 653 903). Diese Lampe hat den Nachteil, daß sie im Betrieb vie ein Gleichrichter wirkt, wodurch Störfrequenzen auftreten. Ferner hat sich gezeigt, daß das Licht im Fenster wegen der stiftförmigen Elektrode nur wenig ausgedehnt in Erscheinung tritt.The invention relates to an electric cathode glow lamp, whose lamp vessel is designed as a hollow metal body. This body serves as an electrode and is closed off by a glass window. In the In the middle there is a pen-shaped electrode (DRP 653 903). These The disadvantage of a lamp is that it acts like a rectifier when in operation, whereby interference frequencies occur. Furthermore, it has been shown that the light in the window is only slightly expanded because of the pin-shaped electrode occurs.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Gleichrichterwirkung zu vermeiden und ein flachenförraiges Licht zu erzielen.The object of the invention is to avoid the rectifier effect and to achieve a flat light.

Gemäß der Erfindung wird daher eine elektrische Kathodenglimmlichtlampe mit einem als Lampengefäß dienenden Metallhohlkörper vorgeschlagen, bei der das Gefäß aus zwei teleskopartig ineinander geschobenen Metallrohren besteht, wobei die Rohrenden vakuumdicht mit Glas abgeschlossen sind, während die sich deckenden Rohrenden mit Glas, insbesondere Hartglas, vakuumdicht verbunden sind.According to the invention there is therefore an electric cathode glow lamp proposed with a metal hollow body serving as a lamp vessel in which the vessel consists of two telescopic metal tubes pushed into one another, the tube ends being vacuum-tight with glass, while the congruent pipe ends with glass, in particular hard glass, are connected in a vacuum-tight manner.

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Die konzentrisch ineinander liegenden Netallrohre dienen dabei u.a. als Gefäß, Elektroden, Pumprohr und StromzufUhrungen.The concentrically nested metal tubes serve, among other things, as a vessel, electrodes, pump tube and power supply.

Auf der Zeichnung ist die Glimmlichtlampe gemäß der Erfindung erläutert. The glow lamp according to the invention is explained in the drawing.

Pigur 1 zeigt von der gesamten Länpe eine Seitenansicht zum Teil !■ Schnitt,Pigur 1 shows a partial side view of the entire length ! ■ cut,

Pigur 2 von Lanpenteilen eine Seitenansicht in Perspektive zum Teil im Schnitt,Pigur 2 from Lanpentteile a side view in perspective to Part in cut,

Pigur 3 ein abgeschlossenes Netallrohrende als Seitenansicht im Schnitt,Pigur 3 a closed metal tube end as a side view in Cut,

Pigur 4 als Draufsicht mehrere Glimmlampen neben- und untereinander. Pigur 4 as a plan view of several glow lamps next to and one below the other.

Bie Glimmlampe besitzt einen Kolben 1, der eine gashaltige Püllung aus einem Edelgas, vie z.B. Neon, Argon, Helium oder Krypton oder Mischungen davon, bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck im Bereich von beispielsweise 20 bis 100 Torr enthält. Der Kolben 1 hat innere und äußere Netallrohre 2 und 3» welche die Elektroden bilden. Sie sind durch einen Glasring 4 hermetisch miteinander verschmolzen und konzentrisch gehalten. Der Ring 4 ist mit dem inneren Netallrohr 2 und mit einem Ende 5 des äußeren Netallrohres 3 verschmolzen. Der Glasring 4 wird aus einem geeigneten Glas hergestellt, vorzugsweise aus einem Glas mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten und großer Hitzebeständigkeit, welches normalerweise als Hartglas bezeichnet wird und in der Lampenherstellung für die Glas/Netall-Verschmelzung verwendet wird. Die Netallrohre 2 und 3 können aus irgendeinem geeigneten Metall hergestellt werden, das einen Ausdehnungskoeffizienten hat.The glow lamp has a bulb 1 which contains a gas-containing filling made of a noble gas, such as neon, argon, helium or krypton or mixtures thereof, at a relatively low pressure in the range of, for example, 20 to 100 Torr. The piston 1 has inner and outer metal tubes 2 and 3 »which form the electrodes. They are hermetically fused to one another by a glass ring 4 and kept concentric. The ring 4 is fused to the inner metal tube 2 and to one end 5 of the outer metal tube 3. The glass ring 4 is made from a suitable glass, preferably from a glass with a low expansion coefficient and high heat resistance, which is normally referred to as hard glass and is used in lamp manufacture for glass / metal fusion. The metal tubes 2 and 3 can be made of any suitable metal that has a coefficient of expansion.

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der jenem des Glases des Ringes 4 entspricht. Ein bevorzugtes Metall für die Metallrohre 2 und 3 ist eine Legierung aus Eisen, Nickel und Kobalt, wie beispielsweise das handeleüblich bekannte "Kovar", welches im wesentlichen aus 54 Gev.% Eisen, 29 Gew.% Nickel und 17 Gew.% Kobalt besteht.which corresponds to that of the glass of the ring 4. A preferred metal for the metal pipes 2 and 3 is an alloy of iron, nickel and cobalt, such as the commercially known "Kovar", which consists essentially of 54% by weight iron, 29% by weight nickel and 17% by weight. Cobalt is made of.

Vie dargestellt, erstreckt sich das innere Metallrohr 2 als eine Elektrode aus dem Glasring 4 in das äußere Metallrohr 3, vorzugsweise bis zu einem Punkt in Nähe eines am Metallrohrende 6 sich befindenden, linsenartigen Glasfensters 7, um ihr inneres Ende 8 und damit die Glimmentladung, die sich während des Betriebes bildet, so nahe wie möglich am Glasfenster 7 zu lokalisieren, wodurch eine flächenartige Abstrahlung des Lichtes aus der Glimmentladung innerhalb des Metallrohres 2 erfolgt, Das äußere Ende des inneren Metallrohres 2 wird vakuumdicht in entsprechender Weise abgeschmolzen, z.B. durch das abgezogene Reststück eines Glaspumprohres 9, das an das Ende des inneren Metallrohres 2 festgeschmolzen ist, durch welche gepumpt und die FUllung in den Kolben 1 eingeführt wird.As shown, the inner metal tube 2 extends as an electrode from the glass ring 4 into the outer metal tube 3, preferably up to to a point in the vicinity of a lens-like glass window 7 located on the metal pipe end 6, around its inner end 8 and thus the glow discharge that forms during operation, as close as possible to the To localize glass window 7, creating an area-like radiation of the light from the glow discharge takes place inside the metal tube 2, The outer end of the inner metal tube 2 is melted off in a vacuum-tight manner in a corresponding manner, for example by the removed remainder of a Glass pump tube 9, which is fused to the end of the inner metal tube 2, through which it is pumped and the filling is introduced into the piston 1 will.

Falls gewünscht, kann die Innenwand des inneren Metallrohres 2 mit einer metallischen, das Ansetzen einer Glimmentladung begünstigenden oder einer elektronenemittierenden Masse mit niedriger Elektronenaustrittsarbeit, wie sie gewöhnlich in Glimmlampen angewandt wird, bedeckt werden, um die Be* triebsspannung zu reduzieren. Eine entsprechende elektronenemittierende Masse für diesen Zweck kann Bariumoxid sein.If desired, the inner wall of the inner metal tube 2 can be provided with a metallic, the formation of a glow discharge favoring or a electron-emitting material with a low electron work function, as it is usually used in glow lamps, are covered in order to reduce drive voltage. A suitable electron-emitting compound for this purpose can be barium oxide.

Da die Glimmentladung dazu neigt, sich innerhalb des inneren Metallrohres 2 während des Betriebes aufzubauen, ist es ratsam, die äußere Seite jenes Abschnittes des inneren Metallrohres 2, die sich aus der dazwischen befindlichen Glaseinschmelzung 4 in die äußere Röhre 3 erstreckt, mit einem entsprechenden, das Ansetzen einer Glimmentladung erschwerenden Überzug, wie bei 10 angegeben, zu bedecken, wodurch die Beschränkung der Glimmentladung auf das Innere des inneren Metallrohres 2 gewährleistet ist.Because the glow discharge tends to get inside the inner metal tube 2 to build up during operation, it is advisable to use the outer side of that section of the inner metal tube 2, which extends from the glass seal 4 located therebetween into the outer tube 3 corresponding, the attachment of a glow discharge hindering coating, as indicated at 10, to cover, whereby the restriction of the glow discharge to the interior of the inner metal tube 2 is ensured.

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Fein pulverisiertes Aluminium wird vorzugsweise für diesen "Anti-Glimmbelag" 10 verwendet, da es für diesen Zweck als sehr wirksam befunden worden ist; ebensogut kann jedoch auch nach Wunsch irgendeine andere Substanz verwendet werden, die ähnliche Eigenschaften aufweist, um das Ausbreiten der Glimmentladung zu verhindern, z.B. eine Isoliermasse, wie Aluminiumoxid. Anstatt da's innere Metallrohr 2 an ihrem äußeren Ende durch die Glasrohrspitze 9 vakuumdicht abzuschmelzen, kann sie auch durch ein Lot 11 verschlossen werden, welches das äußere Ende des inneren Metallrohres 2, wie in Figur 3 gezeigt, füllt. Das Lot 11 kann aus einem netzenden Metall gebildet werden. Wenn das innere Metallrohr 2 aus einer Legierung von Eisen, Nickel und Kobalt, wie z.B. Kovar, hergestellt worden ist, ist"es beispielsweise aus Messing gebildet. An Stelle des Lotes 11 kann auch das Metallrohr 2 zusammengedrückt und kaltverschweißt sein.Finely powdered aluminum is preferably used for this "anti-glow coating" 10 because it is very effective for this purpose has been found; however, any other substance having similar properties can be used as well, if desired to prevent the glow discharge from spreading, for example an insulating compound such as alumina. Instead of the inner metal tube 2 to melt vacuum-tight at its outer end by the glass tube tip 9, it can also be closed by a solder 11, which fills the outer end of the inner metal tube 2, as shown in FIG. The solder 11 can be formed from a wetting metal. When the inner metal pipe 2 is made of an alloy of iron, nickel and cobalt, such as Kovar, is made, for example, of brass. Instead of the solder 11, the metal tube 2 can also be compressed and cold-welded.

Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Metallrohre 2 und 3 mit Widerstandschichten 2' und 3' zu belegen, die als Vorwiderstand für die Lampe dienen. Zwecks besserer Kontaktgabe können diese Schichten 2¹ und 3¹ ihrerseits mit metallischen Delägen 2" und 3" ausgestattet sein.Furthermore, it has proven to be useful to cover the metal tubes 2 and 3 with resistance layers 2 'and 3', which serve as a series resistor for the lamp. For the purpose of better contact, these layers 2 ¹ and 3 ^{1 can in} turn be equipped with metallic delays 2 "and 3".

Die Lichtquelle, die durch die Glimmentladung innerhalb des innerenThe light source created by the glow discharge inside the interior Metallrohres 2 gebildet ist, wird aus dem offenen inneren Ende 8 da-Metal tube 2 is formed, is from the open inner end 8 there-

im Querschnitt von in Form eines\flächenartigen LichtbUndels nach außen gerichtet,in cross section directed outwards in the form of a flat bundle of light, welches durch das Glasfenster 7 ^m Ende des äußeren Metallrohres 3 hinaustritt. Aufgrund der flächenhaften Form des Licht bündels ist es besonders gut für die Verwendung als Signal- oder Anzeigelicht, oder in einer Hol eucht ungsanordming geeignet, die sich aus einer Gruppe soldier Glimmlampen zusammensetzt, die nebeneinander montiert werden, um eine Nummern- oder anderweitige Leuchtfläche 12, wie in Figur 4 gezeigt, zu bilden. Durch einen selektiven Betrieb der entsprechenden Teile der riiiznlnen Lampen können Leuchtziffern oder -buchstabeit, oiler andere SrIu i f t reichen der gewünschten Auswahl in dem Betrachtunysabschnitt in Irscheinung treten.which emerges through the glass window 7 ^ m end of the outer metal tube 3. Due to the planar shape of the light bundle, it is particularly suitable for use as a signal or indicator light, or in a lighting arrangement made up of a group of glowing lamps that are mounted next to one another to create a numbered or other luminous area 12 as shown in Figure 4. By selectively operating the appropriate parts of the internal lamps, luminous numbers or letters, or other languages, may obscure the desired selection in the section under consideration.

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Da kein anderes einschließendes Gefäß außer demjenigen, das durch die rohrförmigen Elektroden 2, 3 selbst gebildet wird, in der erfindungsgemäßen Lampe erforderlich ist, hat diese eine minimale Abmessung oder Größe, und ermöglicht daher das Montieren einer großen Anzahl von Vorrichtungen nebeneinander mit verhältnismäßig kleinem Abstand zur Bildung einer flächenhaften Leuchtschrift 12.There is no other enclosing vessel except that which passes through the tubular electrodes 2, 3 itself is required in the lamp according to the invention, this has a minimum Dimension or size, and therefore allows a large number of devices next to one another with a relatively small distance to form a flat neon sign 12.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

PatentansprücheClaims

'1.; Elektrische Kathodenglimmlichtlampe mit einem als Lampengefäß dienenden Metallhohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus zwei teleskopartig ineinander geschobenen Metallrohren (2, 3) besteht, wobei die freien Rohrenden vakuumdicht mit Glas (7, 9) abgeschlossen sind, während die sich deckenden Rohrenden mit Glas (4), insbesondere Hartglas, vakuumdicht verbunden sind.'1.; Electric cathode glow lamp with one as the lamp vessel serving metal hollow body, characterized in that the vessel consists of two telescopically nested metal tubes (2, 3), the free pipe ends being sealed vacuum-tight with glass (7, 9), while the pipe ends that overlap with glass (4), in particular hard glass, are connected in a vacuum-tight manner.

2. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallrohrteile (2, 3) konzentrisch' angeordnet sind, als Elektroden dienen und mindestens zum Teil im Innern mit einer metallischen, das Ansetzen einer Glimmentladung begünstigenden oder mit elektronenemittierenden Stoffen, insbe» sondere Bariumoxid, belegt sind.2. Electric cathode glow lamp according to claim 1, characterized in that the metal tube parts (2, 3) are arranged concentrically ', serve as electrodes and at least in part in the Inside with a metallic substance that favors the formation of a glow discharge or with electron-emitting substances, especially special barium oxide.

3. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des innen lie« genden Netallrohre· (2) in dem Teil, in dem die Netallrohr· (2, 3) ineinander geschoben sind, mit einer isolierenden Schicht (lO), insbesondere aus Aluminiumpulver, bedeckt ist.3. Electric cathode glow lamp according to claim 1 and / or 2, characterized in that the outer surface of the inner lowering netall tubes (2) in the part where the netall tube (2, 3) are pushed into one another, is covered with an insulating layer (10), in particular made of aluminum powder.

4. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach eines oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Oberflächen der Netallrohre (2, 3) als Stromzufiihrungen dienen, wobei sie u.a. mit Widerstandeschichten (2·, 3') belegt sind, die ihrerseits mit metallischen Belägen (2", 3") zwecks besserer Kontaktgabe versehen sind.4. Electric cathode glow lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outer surfaces of the metal pipes (2, 3) serve as power supply lines, where they are covered with resistance layers (2 ·, 3 '), which are in turn provided with metallic coatings (2 ", 3") for the purpose of better contact.

5. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Netallrohrteile (2, 3) aus einer Legierung von Eisen, Nickel und Kobalt bestehen.5. Electric cathode glow lamp according to one or more of the The preceding claims, characterized in that the metal tube parts (2, 3) are made from an alloy of iron, nickel and cobalt exist.

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G. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach einem oder mehreren dor vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Metallrohr (3) mittels eines als Fenster, insbesondere als Linse dienenden Glaspfropfens (7) abgeschlossen ist, wobei das innere Metallrohr (2) in Nähe des Glasfensters (7) endet. G. Electric cathode glow lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outer metal tube (3) is closed off by means of a glass plug (7) serving as a window, in particular as a lens, the inner metal tube (2) in the vicinity of the glass window ( 7) ends.

7. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß das innere Metallrohr (2) an seinem äußeren Ende mittels eines abgezogenen Pumprohres (9) verschlossen ist.7. Electric cathode glow lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner metal tube (2) is closed at its outer end by means of a withdrawn pump tube (9).

H. Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Metallrohr (2) an seinem äußeren Ende durch ein Mctall-Lot (ll), insbesondere Messing, verschlossen ist.H. Electric cathode glow lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner metal tube (2) is closed at its outer end by a metal solder (II), in particular brass.

9. Elektrische Knthodenglimmlichtlampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, rinß daß innere Metallrohr an seinem äußeren Knde zusammengedrücM und knltverschweißt ist..9. Electric corona glow lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that inner metal tube compressed at its outer end and is ball welded ..

in« Elektrische Kathodenglimmlichtlampe nach einer" oder nelirrron der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, «laß sie mit Edelgnn bei niedrigem Druck von beispielsweise ?,() bis 100 Tori QCiI" ii 1 11 int.in "Electric cathode glow lamp after a" or nelirrron of the preceding claims, characterized in that «let them with Edelgnn at low pressure, for example?, () to 100 Tori QCiI "ii 1 11 int.

11. M el;i ri fiflie Kn t hodrngl i mir 1 ic.ht 1 am]!.«- mn h i-ineii· <mI< j r.w-lii eren der vorlu'i gehenden Ansprüche, dadurch gekennzei c Im«¹1 , da/¹· rtuhrei < (>1 imml iim]">n in einer Flache (ΐΓί) Ii?h. in Hur lud nben11. M el; i ri fiflie Kn t hodrngl i mir 1 ic.ht 1 am] !. «- mn h i-ineii · <mI <j rw-lii eren of the preliminary claims, marked thereby c Im« ¹ 1, da / ¹ · rtuhrei <(> 1 imml iim] "> n in a surface (ΐΓί) Ii? H. In Hur lud nben culri' 7r i r )m nf ornt iif In ικ ininulci und/rnlei" \Λι· rc i H'·, ικΐί τ /i'i<t» Mvrhip.1 ■ i nd.culri ' 7r ir) m nf ornt iif In ικ ininulci and / rnlei " \ Λι · rc i H' ·, ικΐί τ / i'i <t» Mvrhip.1 ■ i nd.

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