DE1958974A1 - Gasentladungsroehre mit quer zur Entladungsbahn gestellten Elektroden und trichterfoermiger Quecksilberfalle,vorzugsweise fuer Gleichstrombetrieb - Google Patents

Description

• Gasentladungsröhre mit quer zur Entladungsbahn gestellten Elektroden und trichterförmier Ouecksilberfalle. vorzussweise fUr Gleichstrombetrieb.
• Bei Gasentladungsbetrieb mit Gleichstrom in Anwesenheit eines Trägergases (Edelgas oder Edelgasgemisch) sowie von Quecksilber in flüssiger Form werden die positiven Hg-Ionen von der positiven Elektrode (Anode) zur negativen Elektrode (Kathode) im elektrischen Feld abtranspo rtiert.
• Dieser als Kataphorese bezeichnete Vorgang führt dazu, daß ein in Anodennähe befindlicher Hg-Vorrat allmählich verdampf und abtransportiert wird. Der Anodenraum und die an ihn anschließende Entladungsbahn verarmt an Hg-Dampf, somit wird in diesem Bereich wegen fehlender Hg-Anregung keine Hg-UV- Strahlung mehr erzeugt, das Leuchtrohr wird vom Anodenende her dunkel, bis schließlich alles Hg in Kathodennähe kondensiert ist und das gesamte Leuchtrohr nur noch einen geringen Bruchteil seines ursprünglichen Lichtstromes abgibt.
• Dabei kann es eintreten, daß das hinter der Kathode kondensierte Hg bei ausreichend großer Kugelbildung je nach Röhrenlage in den Entladungsraum zurückfällt und je nach Röhrenform in einer rlmmung in einem Teil der Entladungsbahn liegen bleibt.
• Die Erfindung will nicht den Kataphoreseeffekt unterbinden, sondern sicherstellen, daß ein für mehrere Tausend Brennstunden ausreichender Hg-Vorrat in der Nähe der Anode auch bei Transport und Einbaubewegung nicht aus einem Vorråtsraum herausfällt und mit Sicherheit im Vorratsraum hinter der Kathode kondensiert, damit er bei Beginn der Hg-Verarmung und anschließender Umpolung der Anschlüsse oder Umdrehen der Röhre der nunmehr zur Anode gewordenen Elektrode als Vorrat für wiederum mehrere Tausend Betriebsstunden zur Verfügung steht, aus diesen Vorratsräumen auch nicht in die Entladungsbahn nach Tropfenbildung hineinfallen kann.
• Dies wird erfindungsgemäß durch die nachstehend beschriebenen Maßnahmen erreicht.
• Hinter den Elektroden befinden sich Kondensräume, die bei Betrieb der Röhre kälter bleiben als die Wand des Entladungsraumes. Die TEmperatur der Wand des Entladungsraumes ist abhängig von der im Rohr umgesetzten Energie, also im wesentlichen vom Rohrdurchmesser,dem Fülldruck und der Art des Edelgases bzw. Edelgas gemisches sowie vom Betriebsstrom.
• Die Temperaturdifferenz der kältesten Stelle des Kondensraumes zum Entladungsraum ist abhängig von seiner räumlichen Ausbildung, wesentlich von seiner Länge sowie von Hilfsmitteln, die die durch Leitung in der Wand zufließende wärme schneller an die Umgebung (Luft) abführen. Dazu können Kühlmanschetten, gut abstrahlende Überzüge oder ähnliches angebracht werden. -Die zur Kathode wandernden Hg-Ionen bilden nach ihrer Neutralisation an der Kathode (4) mit ihrer aktiven Masse (5) eine erhöhte Hg-Damp f-Konzentration im Kolbenraum (i).
• Im Kondensraum (8) herrscht geringerer Hg-Dampfdruck. Das Hg wandert, dem Druck- und Dichtegefälle folgend durch die (iffnung der trichterförmigen Trennwand (6) in den Kondensraum und bildet dort an der Wand Hg-Kondensat, das bis zur Tropfenbildung (9) führt.
• Dieser Hg-Tropfen (9) kann auch bei beliebiger Anordnung der Röhre nicht in die Entladungsbahn zurückfallen, da die trichterförmige Trennwand (6) so dicht an die Kolbenwand herangeführt ist, daß weder ein Hinausdiffundieren noch ein Hinausrollen möglich ist.
• Der Kondensraumteil, der der trichterförmigen Trennwand am entferntesten ist, als der Bereich um die Einschmelzung (2) des Zuführungsdrahtes (3) in die Glaswand, kann durch Anbringung einer Manschette oder die aufbringung eines gut wärmeableitenden Belages (7) o.ä. Maßnahmen zusätzlich gekühlt werden.
• Die Queranordnung des Elektrodenbechers (4) zur Entladungsbahn bewirkt, daß das neutralisierte Hg-Ion unmittelbar von seinem Neutralisationsort an der Kathode in den Trichter der Trennwand (6) hineindiffundieren kann.
• Steht die Elektrode in achsialer Anordnung mit der Öffnung zum Elektrodenraum, so müssen die Hg-Atome durch die Ringzone zwischen der Elektrode (4) und der Wand des Kolbenraumes (1) hindurch.
• Diese Zone aber ist der heißeste Teil der Röhre. Diese Temperaturschwelle behindert die Abdiffusion des Hg und erhöht den Hg-Dampfdruck vor der Elektrode (Kathode).
• Steht die Elektrode in achsialer Anordnung, jedoch mit der Öffnung zum Kondensraum hin, so muß die Entladung um den Elektrodenbecher herum bis zur aktiven Masse. Ein solcher ringförmiger Entladungsraum bedeutet eine Querschnittsverringerung, somit eine Erhöhung des Spannungsabfalles längs dieser Strecke, einen größeren Energieumsatz und damit eine Erhöhung der Wandtemperatur in diesem Bereich.
• Damit wird auch die Temperatur der Wand des Kondensraumes - durch Wärmeleitung - erhöht und wirkt dem beabsichtigtem Niedrighalten der Temperatur im Kondensraum entgegen.
• Ferner neigt die Entladung bei der FUhrung durch einen Ringspalt zum Umspringen in den jeweils optimale Bedingungen bietenden Spaltteil, damit entsteht eine unruhige Zone der Lichterzeugung.
• Die Querstellung der Elektrode, erfindungsgemäß, ist die optimale Anordnung.
• Im anodenseitigen Kondensraum (io) befindet sich die am Schluß des Pumpvorganges durch den Pumpzapfen (11) eingebrachte Hg-Reserve in Form eines oder mehrerer großer Tropfen, die bei Transport in beliebiger Lage nicht aus dem Kondensraum (io) herausrollen kann.

Claims (5)

Ansprüche

1.) Gasentladungsröhre, vorzugsweise fUr Gleichstrombetrieb (nachstehend kurz Leuchtröhre genannt) dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden quer zur Entladungsbahn angeordnet sind.

20) Leuchtröhre nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß in dem entladungsfreien Raum hinter der Elektrode jeweils eine trichterartige Trennwand angeordnet ist, die mit dem Röhrenende einen Kondensraum bildet.

3.) Leuchtröhre nach Anspruch 1.) und 2o) dadurch gekennzeichnet, daß in einen der beiden Kondensräume bei der Herstellung am Schluß des Pumpvorganges eine so große Menge von fltissigem Quecksilber eingebracht wird, die den Quecksilbertransport durch Kataphorese mehrere Tausend Betriebsstunden ergänzt.

4.) Leuchtröhre nach Anspruch 1.) bis 3.) dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmige Trennwand so ausgebildet ist, daß Quecksilbertropfen in keiner Lage oder Bewegungsrichtung aus dem Kondensraum herausfallen können.

5.) Leuchtröhre nach Anspruch 1.) bis 4.) dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensraumtemperatur durch zusätzliche Mittel wie Kühlungsmanschetten, außen aufgetragene Anstriche oder ähnliches zusätzlich herabgesetzt wird.