DE19653364C2

DE19653364C2 - flash tube

Info

Publication number: DE19653364C2
Application number: DE1996153364
Authority: DE
Inventors: Erhard Habermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2016-12-21
Also published as: DE19653364A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blitzröhre mit einem Glasmantel und mit einem zwischen einer Kathode und einer Anode befindlichen Entladungs raum, wobei sich hinter mindestens einer der beiden Elektroden ein Getter werkstoff befindet.The invention relates to a flash tube with a glass jacket and with a discharge located between a cathode and an anode space, with a getter behind at least one of the two electrodes material is located.

Vorzugsweise mit Xenon gefüllte Blitzröhren dieser Art werden in vielen Be reichen der Technik verwendet (Fotoblitzgeräte, Befeuerung von Schiffen und Flugzeugen, Verkehrswarnlichter, Stroboskoplampen, Geräte zur Härtung von Kunststoffen usw.). Insbesondere bei Applikationen, bei denen die Lichtim pulse in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgen, ist eine hohe Lebensdauer der Blitzröhren erwünscht. Ziel der Erfindung ist es, die Lebensdauer von Blitzröhren weiter zu erhöhen.Flash tubes of this type, preferably filled with xenon, are used in many cases range of technology used (flash units, lighting of ships and Airplanes, traffic warning lights, strobe lights, devices for hardening Plastics, etc.). Especially in applications where the light im pulse in short intervals is a long service life the flash tubes desired. The aim of the invention is to extend the life of Flash tubes continue to increase.

Zum Stand der Technik gehört der Inhalt der Schriften DE 34 04 661 A1, US 4 827 188, US 4 806 828 und US 2 295 694. Sie beschreiben Gasentladungslam pen mit hinter ihren Elektroden angebrachten Getterstoffen. Gegenstand der Erfindungen nach diesen Schriften sind die Getterstoffe selbst. Einzelheiten ihrer Eigenschaften (Farbwiedergabe, Aufbau, Absorptionseigenschaften) oder ihrer Zusammensetzung (metallische oder keramische Werkstoffe) sind offen bart.The content of the documents DE 34 04 661 A1, US Pat. No. 4,827,188 belongs to the prior art. US 4 806 828 and US 2 295 694. They describe gas discharge lamps pen with getter substances attached behind their electrodes. Subject of Inventions according to these documents are the getter materials themselves. Details their properties (color rendering, structure, absorption properties) or their composition (metallic or ceramic materials) are open beard.

Ursache für die begrenzte Lebensdauer bekannter Blitzröhren der hier betrof fenen Art ist die Bildung von Schichten auf der Innenseite ihres Glasmantels, welche zum einen den Lichtdurchtritt schwächen und zum anderen elektrisch leitend sind, so dass es zum Kurzschluss von für die Gasentladung maßgeben den Strömen kommt. Der Getterwerkstoff ist zwar in der Lage, störende Gase zu binden; bei der Gasentladung im Bereich der Elektroden, insbesondere der Kathode, auftretende Sputterprozesse und deren nachteilige Folgen kann er jedoch nicht verhindern. Er ist sogar selbst an der Schichtbildung beteiligt. Cause of the limited lifespan of known flash tubes that affected here fenen type is the formation of layers on the inside of her glass jacket, which on the one hand weaken the passage of light and on the other hand electrically are conductive so that it can be short-circuited for gas discharge comes to the streams. The getter material is capable of interfering gases to bind; in gas discharge in the area of the electrodes, in particular the He can cathode, occurring sputtering processes and their adverse consequences however, do not prevent it. He is even involved in layer formation himself.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blitzröhre der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie wesentlich länger ohne stören de und ihre Lebensdauer beeinträchtigende Schichtbildungen betrieben werden kann.The present invention has for its object a flash tube the type mentioned at the beginning so that they last much longer without disturbing de and layer life impairing their life are operated can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Erhöhung des Strömungswi derstandes zwischen dem Entladungsraum und dem Raum, in dem sich der Getterwerkstoff befindet (Getterraum), gelöst. Überraschenderweise hat bereits diese Maßnahme die Wirkung, daß sich die störenden Schichten wesentlich langsamer bilden, so daß die Lebensdauer erfindungsgemäß veränderter Blitz röhren (Lampenlaufzeit und optische Leistung) erheblich verlängert ist.According to the invention, this object is achieved by increasing the flow wi between the discharge space and the space in which the Getter material located (getter space), solved. Surprisingly, it already has this measure the effect that the disruptive layers are essential Form slower, so that the life of the flash changed according to the invention tubes (lamp life and optical power) is significantly extended.

Der Strömungswiderstand kann so hoch gewählt werden, daß der Getterwerk stoff gerade noch in der Lage ist, seine Aufgabe - Binden von störenden Gasen - zu erfüllen. Gase dieser Art treten nicht in großen Mengen auf und müssen auch nicht besonders schnell aus dem Entladungsraum entfernt wer den. Kleine Durchtrittsquerschnitte zwischen Entladungsraum und Getterraum reichen dazu aus. Wesentlich ist, daß es zwischen Gasentladungsraum und Getterraum nicht mehr zu einem im wesentlichen ungehinderten Gasaustausch kommt.The flow resistance can be chosen so high that the getter plant fabric is just still able to do its job - binding annoying Gases - to meet. Gases of this type do not occur in large quantities and also do not have to be removed from the discharge space particularly quickly the. Small passage cross-sections between the discharge space and getter space are sufficient for this. It is essential that it is between the gas discharge space and Getter room no longer for an essentially unhindered gas exchange comes.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist der Glasmantel in Höhe der zwischen Entladungsraum und Getterraum befindlichen Elektrode mit ei nem nach innen gerichteten Wulst ausgerüstet, der die Elektrode bis auf einen kleinen Spalt umgibt. Die Größe des Strömungswiderstandes kann durch die Wahl der Spaltbreite und der Spaltlänge festgelegt werden. Diese Ausfüh rungsform hat den Vorteil, daß der Bereich, in dem die erwähnten Sputterpro zesse auftreten, auf die Stirnseite der Elektrode beschränkt ist. Insbesondere ist sichergestellt, daß das Gettermaterial selbst nahezu vollständig vom Entla dungsraum abgeschirmt ist. Für vom Gettermaterial abdampfende Teilchen ist die Wahrscheinlichkeit, daß sie in den Entladungsraum gelangen, sehr klein.In a practical embodiment of the invention, the glass jacket is in height the electrode located between the discharge space and getter space with egg equipped with an inward bulge, which except for one small gap surrounds. The size of the flow resistance can be determined by the Choice of the gap width and the gap length can be determined. This execution Rungsform has the advantage that the area in which the sputtering mentioned processes occur, is limited to the face of the electrode. In particular it is ensured that the getter material itself almost completely from the discharge is shielded. For particles evaporating from the getter material the probability that they will get into the discharge space is very small.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stirnseite der vom Glaswulst umgebe nen Elektrode gegenüber der entladungsraumseitigen Kante des Wulstes derart versetzt ist, daß sie sich innerhalb des Wulstes befindet. Die Beschränkung der beschriebenen Sputterprozesse auf die Stirnseite der Elektrode wird durch die se Maßnahme besonders gut erreicht.It is particularly advantageous if the end face is surrounded by the glass bead NEN electrode opposite the edge of the bead on the discharge space side is offset that it is located inside the bead. The limitation of described sputtering processes on the face of the electrode is by the This measure was achieved particularly well.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the other subclaims.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden: Es zeigenFurther advantages and details of the invention will be explained on the basis of the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 5: It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Blitzröhre nach der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a flash tube according to the invention,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt aus Fig. 1 in Höhe der Kathode und Fig. 2 is an enlarged partial section of Fig. 1 at the level of the cathode and

Fig. 3 bis 6 Längsschnitte durch Varianten der Blitzröhre nach Fig. 1. Fig. 3 to 6 are longitudinal sections through variants of the flash tube of FIG. 1.

In allen Figuren umfaßt die Blitzröhre 1 in bekannter Weise einen Glasmantel 2 mit dicht verschmolzenen Enden 3 und 4, durch die Wolfram-Elektroden 5 und 6 hindurchtreten. Innerhalb der Blitzröhre 1 bilden die Elektroden 5 und 6 die Anode 7, die aus einem massivem Wolfram-Teil besteht, sowie die Kathode 8, die als Wolfram-Sinterkörper ausgebildet ist. Anode 7 und und Kathode 8 haben im wesentlichen die Form eines Zylinders. Zwischen ihren einander zugewandten Stirnseiten befindet sich der Entladungsraum 9. Auf die Darstel lung sonstiger Einzelheiten von Blitzröhren der hier betroffenen Art, wie z. B. die Zündelektroden, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.In all figures, the flash tube 1 comprises, in a known manner, a glass jacket 2 with tightly fused ends 3 and 4 , through which tungsten electrodes 5 and 6 pass. Within the flash tube 1 , the electrodes 5 and 6 form the anode 7 , which consists of a solid tungsten part, and the cathode 8 , which is designed as a tungsten sintered body. Anode 7 and and cathode 8 have essentially the shape of a cylinder. The discharge space 9 is located between their mutually facing end faces. On the presentation of other details of flash tubes of the type concerned here, such as. B. the ignition electrodes was omitted for reasons of clarity.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Getterwerkstoff 11 im Raum 12 (Getterraum), der sich zwischen der Kathode 8 und dem kathodenseitigen Ende 4 des Glasmantels 2 befindet. Die erfindungsgemäße Erhöhung des Strömungswiderstandes zwischen Entla dungsraum 9 und Getterraum 12 ist dadurch realisiert, daß der Glasmantel 2 mit einem einwärts gerichteten, die Kathode 8 umgebenden Wulst 13 ausgerü stet ist. Zweckmäßig ist dieser Wulst 13 ein Glasring 14, dessen Außenseite mit der Innenseite des Glasmantels 2 verschmolzen ist. Der Spalt 15 zwischen Kathodenaußenseite und Wulstinnenseite liegt in der Größenordnung von we nigen 1/10 mm.In the exemplary embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the getter material 11 is located in the space 12 (getter space), which is located between the cathode 8 and the cathode-side end 4 of the glass jacket 2 . The increase in flow resistance according to the invention between discharge space 9 and getter space 12 is achieved in that the glass jacket 2 is equipped with an inwardly directed bead 13 surrounding the cathode 8 . This bead 13 is expediently a glass ring 14 , the outside of which is fused to the inside of the glass jacket 2 . The gap 15 between the outside of the cathode and the inside of the bead is of the order of a few 1/10 mm.

Insbesondere Fig. 2 läßt erkennen, daß die dem Entladungsraum 9 zugewand te Stirnseite der Kathode 8 nicht in der Ebene der entladungsraumseitigen Kante des Wulstes 13 liegt. Sie ist demgegenüber um einen kleinen Betrag (kleiner/gleich 1 mm) in Richtung Getterraum 12 versetzt. Dadurch wird si chergestellt, daß der Ausgangsbereich der Gasentladung auf die Kathoden stirnseite beschränkt ist. In particular, FIG. 2 shows that the end face of the cathode 8 facing the discharge space 9 does not lie in the plane of the edge of the bead 13 on the discharge space side. In contrast, it is offset by a small amount (less than or equal to 1 mm) in the direction of getter space 12 . This ensures that the output area of the gas discharge is restricted to the end face of the cathode.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 6, ist neben dem katho denseitigen Getterraum 12 zusätzlich noch ein anodenseitiger Getterraum 16 mit dem Getterstoff 17 vorgesehen. Um den Gasaustausch zwischen dem Get terraum 16 und dem Entladungsraum 9 zu erschweren, ist auch im Bereich der Anode 7 eine Erhöhung des Strömungswiderstandes dadurch realisiert, daß der die Anode 7 umgebende Spalt 15 ausreichend klein ausgebildet ist.In the exemplary embodiments according to FIGS . 3 to 6, in addition to the getter space 12 on the cathode side, an anode-side getter space 16 with the getter material 17 is additionally provided. In order to complicate the gas exchange between the get terraum 16 and the discharge space 9 , an increase in the flow resistance is also realized in the area of the anode 7 in that the gap 15 surrounding the anode 7 is made sufficiently small.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist in Höhe beider Elektroden 7 und 8 der Glasmantel 2 verengt. Diese durch Verformung des Glasmantels entstan denen Verengungen 18, 19 bilden einwärts gerichtete Wülste, welche den er findungsgemäß gewünschten Zweck haben.In the embodiment according Fig. 3 of both electrodes is narrowed 7 and 8 of the glass envelope 2 in height. This entstan by deformation of the glass jacket which constrictions 18 , 19 form inward beads, which he have the intended purpose according to the invention.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 und 5 bestehen die Mittel zur Erhöhung des Strömungswiderstandes zwischen Entladungsraum 9 und Getterraum 12 bzw. 16 darin, Elektroden 7 und 8 einzusetzen, die den Quer schnitt des Glasmantels 2 bis auf den gerade noch notwendigen Durchtritt für die vom Getterstoff zu entfernenden Gase ausfüllt. Die Blitzröhre 1 nach Fig. 5 zeigt dabei die Besonderheit, daß die die Elektroden 7 und 8 sowie die Get terräume 12 und 16 umfassenden Mantelrohrabschnitte einen kleineren Durchmesser haben als der den Gasentladungsraum 9 umfassende Mantelrohr abschnitt. Die Höhe des Überganges von engerem zu weiterem Durchmesser ist wieder so gewählt, daß die Stirnseiten der Elektroden 7, 8 in Bezug auf diesen Übergang in Richtung Getterraum 12 bzw. 16 versetzt sind.In the embodiments according to FIGS. 4 and 5, the means for increasing the flow resistance between the discharge space 9 and the getter 12 and 16 is to employ electrodes 7 and 8, which cut the cross of the glass envelope 2 to the just necessary passage for the fills in gases to be removed from the getter. The flash tube 1 according to FIG. 5 shows the peculiarity that the electrodes 7 and 8 and the get spaces 12 and 16 comprising jacket tube sections have a smaller diameter than the jacket tube 9 comprising the gas discharge space. The height of the transition from narrower to wider diameter is again chosen so that the end faces of the electrodes 7 , 8 are offset in relation to this transition in the direction of getter space 12 or 16 .

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind den Stirnseiten der Elektroden 7, 8, welche dem Entladungsraum 9 zugewandt sind, Quarzglasringscheiben 21 und 22 zugeordnet. Der Durchmesser der zentralen Öffnungen der Ringschei ben 19 und 20 (zweckmäßig etwas kleiner als der Durchmesser der zugehöri gen Elektrode) sowie der Abstand zwischen den Ringscheiben und den zuge hörigen Elektroden sind so gewählt, daß die gewünschten Engstellen zwischen Entladungsraum 9 und den Getterräumen 12 und 16 vorhanden sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, quartz glass ring disks 21 and 22 are assigned to the end faces of the electrodes 7 , 8 , which face the discharge space 9 . The diameter of the central openings of the ring disks ben 19 and 20 (suitably somewhat smaller than the diameter of the associated electrode) and the distance between the ring disks and the associated electrodes are chosen so that the desired narrow points between the discharge space 9 and the getter spaces 12 and 16 are available.

Bei den Blitzröhren 1 nach den Fig. 3 bis 6 sind die Mittel zur Erhöhung des Strömungswiderstandes jeweils paarweise gleich ausgebildet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, zwei verschiedene Varianten bei einer Blitz röhre zu realisieren, wenn sie auf beiden Seiten des Entladungsraumes 9 Get terräume aufweisen.In the flash tubes 1 according to FIGS. 3 to 6, the means for increasing the flow resistance are each formed identically in pairs. Of course, there is also the possibility of realizing two different variants of a flash tube if they have 9 get terraces on both sides of the discharge space.

Claims

1. flash tube ( 1 ) with a glass jacket ( 2 ) and with a discharge space ( 9 ) located between an anode ( 7 ) and a cathode ( 8 ), where a getter material ( 11 , 17 ) is located at least behind one of these two electrodes , characterized by an increase in the flow resistance between the discharge space ( 9 ) and the space in which the getter material ( 11 , 17 ) is located (discharge space 12 , 16 ).

2. flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the glass jacket ( 2 ) at the level of the electrode ( 7 , 8 ), which is located between the discharge space ( 9 ) and getter space ( 12 or 16 ), with a inward bead ( 13 ) is equipped.

3. flash tube ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electrode located between the discharge space ( 9 ) and getter space ( 12 , 16 ) has a substantially cylindrical section shape and is surrounded by a glass ring ( 14 ), the outside of which is fused to the inside of the glass jacket ( 2 ).

4. flash tube ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the end face of the electrode ( 7 , 8 ) relative to the edge of the bead ( 13 ) or the glass ring ( 14 ) in the direction of getter space ( 12 , 16 ) is offset.

5. flash tube ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the glass jacket ( 2 ) at least one electrode ( 7 , 8 ) has a constriction ( 18 , 19 ).

6. flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the electrode ( 7 , 8 ) is selected such that it fills the cross section of the glass jacket ( 2 ) to the desired gap ( 15 ).

7. flash tube ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the glass jacket ( 2 ) at the level of the discharge space (9 has a larger diameter than at the level of the getter space ( 12 , 16 ).

8. flash tube ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the height of the transition from smaller to larger diameter is chosen so that the end face of the electrode ( 7 , 8 ) in the direction of getter space ( 12 , 16 ) is offset.

9. flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the end face of the electrode ( 7 , 8 ) is assigned a glass ring disc ( 21 , 22 ) which forms the constriction with the electrode ( 7 , 8 ).

10. flash tube ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for increasing the flow resistance stand at the level of the cathode ( 8 ).

11. flash tube ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for increasing the flow resistance stand in the amount of the cathode ( 8 ) and anode ( 7 ).