DE2435177A1 - Bogenlampe - Google Patents
BogenlampeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR. CLAUS REItsiLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT
D-8 München 60 · Orthstraße 12 · Telefon 832024/5
Telex 5212744 · Telegramme Interpatent
19. Juli 1974
Vl P381 D
VARIAN Associates, Palo Alto, CaI. USA
Bogenlampe
Priorität: 25. Juli 1973 - USA - Serial No. 382,407
Die zum Zünden eines Bogens über dem Elektrodenspalt in einer gasgefüllten
Bogenlampe erforderliche Spannung kann deutlich dadurch herabgesetzt werden, daß eine Hülse aus hitzebestä'ndigem Metall
vorgesehen wird, die über das verjüngte Ende einer der Elektroden
hervorsteht. Die Richtung und Ausdehnung des Überhangs muß so gewählt sein, daß die elektrische Feldstärke am fernen Ende des
Überhangs der Hülse größer ist als an der Spitze der Elektrode, an der die Hülse befestigt'ist.
Die Erfindung betrifft die Herabsetzung der Spannung, die dazu erforderlich ist, einen Bogen zwischen den Elektroden einer gas-
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gefüllten Bogenlampe einzuleiten.
Gasgefüllte Bogenlampen, die durch die Einleitung eines Bogens zwischen zwei festen Elektroden gestartet werden, sind bekannt.
Bei solchen Lampen sind hohe Spannungen erforderlich, um eine . Ionisation im Spalt zwischen den Elektroden hervorzurufen. Hochintensitäts-Bogenlampen
erfordern gewöhnlich eine Potentialdifferenz
in der Größenordnung von 24 kV, um einen Bogen zwischen Anode und Kathode einzuleiten (US-Patentschrift 3 731 133). Solche hohen
Zündspannungen machen es wahrscheinlich, daß Bogenüberschläge zwischen
den Elektroden und deren Stützkonstruktionen und anderen Metallteilen der Lampe auftreten. Die Möglichkeit von Bogenüberschlägen zwischen
einer Elektrode und dem Reflektor der Lampe ist eine besonders ungünstige Konsequenz von solch hohen Spannungen. Eine Reflektoroberflache
besteht typischerweise aus einer dünnen Metallschicht auf einem Tragelement, und ein Bogenüberschlag von einer Elektrode
oder einer Elektrodenstützkonstruktion zu einer solchen Schicht kann eine Fleckbildung oder Verfärbung des Reflektors hervorrufen,
die den optischen Wirkungsgrad der Lampe stark herabsetzt. Weiterhin muß die axiale Abmessung des Isolierelementes, das die Anodengruppe
von der Kathodengruppe trennt, um so größer sein, je höher die
Startspannung einer solchen Lampe ist. Wenn die axiale Länge des die Elektroden^Baugruppen trennenden Isoliergliedes wächst, so
wächst auch der Anteil des Lichtes, das auf das Isolierelement fällt. Jeder Lichtteil, der auf einen internen Bauteil der Lampe
fällt und nicht durch das Lampenfenster hinaus reflektiert wird, wird absorbiert und geht deshalb verloren. Jede Verringerung
der axialen Länge des Isolierelementes, das die Elektroden-Baugruppen
trennt, ergibt also einen entsprechenden Anstieg des optischen Wirkungsgrades einer solchen Lampe.
Durch die Erfindung wird eine Hülsenkonstruktion verfügbar gemacht,
die an einer Bogenlampenelektrode befestigt werden kann, um die Spannung herabzusetzen, die zum Zünden der Lampe erforderlich ist.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden;
es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Bogenlampe mit einer Ionenhülse nach der Erfindung mit Veranschaulichung
der Lichtstrahlen vom hellsten Fleck des Bogens einer solchen Lampe;
Fig. 2 eine Stirnansicht einer Ausführungsform der Ionenhülse
nach der Erfindung, die entweder an der Anode oder der Kathode einer Bogenlampe befestigt ist;
Fig. 3 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Ionenhülse nach der Erfindung, die entweder an der Anode oder der Kathode einer Bogenlampe befestigt ist; und
Fig. 4 schematisch das elektrische Feld zwischen den Elektroden der Bogenlampe nach Fig. 1, wobei der linke Teil der Figur
Äquipotentiallinien für das elektrische Feld einer Lampe,
mit einer Ionenhülse nach der Erfindung und der rechte Teil Äquipotentiallinien des elektrischen Feldes einer
Lampe ohne eine Ionenhülse nach der Erfindung zeigt.
Die in Fig. 1 dargestellte Lampe entspricht in vieler Hinsicht einer
bekannten Lampe, wie sie in der US-Patentschrift 3 731 133 beschrieben ist, und soll hier als Beispiel für irgendeine gasgefüllte Bogenlampe
dienen, die dadurch gestartet wird, daß eine elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei festen Elektroden angelegt wird. Die Erfindung
ist in ihrer Anwendbarkeit nicht auf eine Bogenlampe der in Fig. dargestellten Art beschränkt, sondern kann allgemein in allen gasgefüllten
Bogenlampen verwendet werden, bei denen vorgesehen ist, daß eine Potentialdifferenz zwischen einer fest positionierten Kathode
und einer fest positionierten Anode angelegt wird, um ein Gas im Spalt zwischen diesen beiden Elektroden zu ionisieren.
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Die in Fig. 1 dargestellte Lampe 1 weist eine Kathode 2 und eine Anode 3 auf, die durch einen keramischen Isolator 4 elektrisch gegeneinander
isoliert sind. Der Isolator 4 hat eine zylindrische Form mit einer reflektorförmigen Aushöhlung 5, an einem Ende, die symmetrisch
um die Zylinderachse herum angeordnet ist. Die Oberfläche 6 der Aushöhlung 5 ist typischerweise mit einer reflektierenden Metallschicht
versehen, beispielsweise durch Niederschlag aus dem Dampf, um einen möglichst hohen Reflexionsgrad für auftreffendes Licht zu erhalten.
Das dem Hohlraum 5 gegenüberliegende Ende des Isolators 4 weist ein
Loch 7 auf, das symmetrisch zur Achse des Isolators 4 angeordent ist und in die Aushöhlung 5 hineinreicht, um eine Kommunikation von einem
Ende des Isolators 4 bis zum anderen Ende zu schaffen. Die Kathode ist fest auf Stützstäbe 8 montiert, die an einen Ring 9 gelötet sind,
der seinerseits an eine ringförmige Umfassungsstruktur 10 gelötet ist. Die Ringstruktur 10 trägt nicht nur die Kathodenhalter 8 und 9,
sondern auch ein. Fenster 11 mit den zugehörigen, nicht näher bezeichneten
Tragelementen. Die Oberfläche 6 der Aushöhlung 5 ebenso wie die Ringstruktur 10, das Fenster 11 und die nicht näher dargestellten Montageelemente
definieren teilweise ein Gefäß, in dem ein ionisierbares Gas eingeschlossen ist, typischerweise Xenon. Die Anode 3 ist auf
eine Grundplatte 12 montiert, und ragt durch das Loch 7 in die Aushöhlung 5. Die Grundplatte 12 vervollständigt den Kolben, der das
ionisierbare Gas enthält. Sowohl die Kathode 2 als-auch die Anode
3 sind länglich längs der Achse des Isolators 4, und die Spitze der Kathode 2 ist fest mit Bezug auf den Brennpunkt der Reflexionsfläche 6 positioniert. Die Lampe 1 wird zweckmäßigerweise in der
Weise betrieben, daß die Kathode 2 auf Erdpotential gehalten wird, da die Kathode 2 elektrisch mit der Ringstruktur 10 Kontakt hat,
der dazu dient, das Vorderende der Lampe abzudecken und zu schützen. Zwischen Kathode 2 und Anode 3 wird deshalb in der Weise eine
Potentialdifferenz angelegt, daß über Grundplatte 12 eine Spannung
an Anode 3 gelegt wird. Es ist wichtig, daß eine positive Spannung an Grundplatte 12 gelegt wird, so daß die Elektrode 3 als Anode
und nicht als Kathode arbeitet. In einem Bogen zwischen einer Kathode und einer Anode ist der hellste Teil des Bogens ein kleiner Bereich
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unmittelbar angrenzend an die Spitze der Kathode. Der größte Teil des Lichtes vom Bogen stammt von diesem sog. "Kathodenfleck". Um
eine maximale Lichtmenge aus dem Lampenfenster heraus zu reflektieren, ist es notwendig, die Spitze der Kathode fest hinsichtlich des Brennpunkts
des Reflektors zu positionieren, so daß der Kathodenfleck während des Lampenbetriebes konstant im Brennpunkt des Reflektors
bleibt. Bei der Lampenkonstruktion nach Fig. 1 wird die vordere Elektrode 2 mit Stützen 8 in der Weise abgestützt, daß eine
Relativbewegung der Elektrodenspitze 13 mit Bezug auf den Brennpunkt
der Reflexionsfläche 6 bei der thermischen Expansion und Kontraktion der verschiedenen Bauteile der Lampe im wesentlichen verhindert wird.
Die Einzelheiten dieser Elektrodenmontage sind bekannt (US-Patentschrift 3 725 714). Auf der anderen Seite kann durch die Art und
Weise, in der die rückwärtige Elektrode 3 montiert ist, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Relativbewegung des Bogenendes der rückwärtigen
Elektrode 3 mit Bezug auf den Brennpunkt der Reflexionsfläche 6 während des Lampenbetriebes nicht verhindert werden.
Es ist also wichtig, daß die vordere Elektrode 2 als Kathode arbeitet und die rückwärtige Elektrode 3 als Anode.
Sobald einmal eine Lampe der in Fig. 1 dargestellten Art in Betrieb
ist, wird zur Aufrechterhaltung des Betriebes nur eine sehr niedrige
Spannung in der Größenordnung-von 20 V benötigt. Um den Bogen über
den Elektroden zum Starten der Lampe einzuleiten, wird jedoch typischerweise eine Spannung in der Größenordnung von 24 kV benötigt. Die
tatsächlich benötigte Zündspannung hängt von der speziellen Konfiguration der Lampenkomponenten und dem Typ und Druck des verwendeten Gases ab.
Die erforderliche Zündspannung wird gewöhnlich in Form eines kurzzeitigen
Impulses angelegt.
Im allgemeinen ist es immer erwünscht, die Zündspannungserfordernisse
für Bogenlampen herabzusetzen,die beispielsweise in der Luftfahrt,
in der Industrie oder in der Medizin verwendet werden. Je höher die Spannungserfordernisse sind, umso aufwendiger wird die erforderliche
Stromversorgung. Je höher auch die Potentialdifferenz zwischen den
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Elektroden ist, umso wahrscheinlicher ist es, daß ein Bogenuberschlag
von den Elektroden oder Elektrodenstützen zu anderen Metallteilen der Lampe erfolgt. Je größer die Wahrscheinlichkeit für einen solchen
Bogenuberschlag ist, umso größer ist die Unsicherheit, daß die Lampe
startet, wenn die Startschaltung erregt wird. Weiterhin erfolgt wahrscheinlich durch einen Bogenuberschlag zwischen einer Elektrode
oder einer Elektrodenstütze und dem Reflektor eine Fleckbildung und Verfärbung des Reflektors, mit einer entsprechenden Verringerung des
Reflexionsgrades der Reflektoroberfläche. Für eine Lampe gemäß Fig. muß die Gesamtlänge des nientmetallisieren inneren Teils des
Isolators 4 in axialer Richtung (d.h. der Teil zwischen den Punkten und 17 und der Teil zwischen den Punkten 18 und 19 der Lampe nach Fig. 1)
umso größer sein, je höher die Potentialdifferenz zwischen der Kathode
und der Anode 3 ist. Je größer die axiale Länge des Isolators 4 ist, umso weiter muß jedoch das Fenster 7 vom Kathodenfleck des Bogens
entfernt angeordnet werden, und umso größer ist die Lichtmenge vom Bogen, die auf nicht reflektierende interne Komponenten der Lampe
fällt. Der optische Wirkungsgrad einer solchen Lampe könnte also
verbessert werden, wenn die zum Starten der Lampe erforderliche
Spannung herabgesetzt wird.
Es wurde festgestellt, daß dadurch, daß eine Elektrode der Lampe
nach Fig. 1 mit einer Hülsenkonstruktion versehen wurde, die hier als "Ionenhülse" bezeichnet werden soll, wie noch näher erläutert
wird, es möglich ist, die Zündspannung von etwa 24 kV auf etwa 13 kV herabzusetzen. Der genaue Betrag der Herabsetzung der
erforderlichen Startspannung für irgendeine bestimmte Lampe
hängt von der Konfiguration der Komponenten der Lampe ab. Für irgendeine beliebige Bogenlampenkonstruktion kann jedoch die
Zündspannung erheblich dadurch herabgesetzt werden, daß eine Ionenhülse nach der Erfindung auf einer der Elektroden der
Lampe befestigt wird.
Gemäß Fig. 1 ist die Ionenhülse 14 eine zylindrische Struktur mit einer kontinuierlichen, scharfkantigen Oberfläche, die über das
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verjüngte Ende der Kathode 2 greift. Die Ionenhülse 14 besteht aus
einem hochschmelzenden Metall, beispielsweise Wolfram, und könnte durch Punktschweißen an der Elektrode befestigt sein. Das Ausmaß
des Überhangs wird durch die Tatsache beschränkt, daß Lichtstrahlen, die vom Bogen ausgehen, und insbesondere vom Kathodenfleck, vom
überhängenden Teil der Ionenhülse abgefangen werden. Um die Tatsache zu würdigen, daß die Ionenhülse 14 gemäß Fig. 1 einen gewissen Teil des
Lichtes behindert, das vom Kathodenfleck des Bogens zwischen Kathode
und Anode 3 ausgeht, sollen die Lichtstrahlen A, B und C betrachtet werden, die vom Kathodenfleck ausgehen, der unmittelbar angrenzend
an die Spitze 13 der Kathode 2 lokalisiert ist. Licht im Raumwinkel 0 zwischen den Strahlen A und C wird von der reflektierenden Fläche 6
durch das Fenster 11 hinaus reflektiert. Licht im Raumwinkel θ zwischen den Strahlen A und B wird andererseits durch den überhängenden Teil
der Ionenhülse 14 behindert. Die Behinderung des Lichtes im Raumwinkel θ hat jedoch hinsichtlich des optischen Wirkungsgrades der Lampe keine
Folgen. Wenn nämlich die Ionenhülse 14 nicht vorhanden wäre, würde das
Licht im Raumwinkel θ von nichtreflektierenden internen Bauteilen der
Lampe absorbiert und niemals durch das Fenster 11 hinaustreten. Für die Konstruktion nach Fig. 1 ist also der optimale Überhang der Ionenhülse
14 der Betrag, der notwendig ist, alles Licht im Raumwinkel θ
abzufangen, ohne daß Licht im Raumwinkel 0 blockiert wird. Wenn der Überhang der Ionenhülse 14 in den Raumwinkel 0 hineinreicht, würde
Licht blockiert, das sonst aus dem Fenster 11 hinausreflektiert würde, und der optische Wirkungsgrad der Lampe würde auf diese Weise herabgesetzt.
Wenn der Überhang der Ionenhülse 14 kleinerwäre als in Fig. veranschaulicht, ergibt sich zwar keine Verringerung des optischen
Wirkungsgrades, weil Licht blockiert wird, das sonst reflektiert würde, es ergäbe sich jedoch eine Verringerung des optischen Wirkungsgrades
aufgrund der oben diskutierten Konsequenzen, weil die Zündspannung nicht so weit wie möglich herabgesetzt wird (wie noch im folgenden
erläutert wird).
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Für irgendeine beliebige Bogenlampenkonstruktion repräsentiert die
optimale Konfiguration und der optimale Überhang der Ionenhülse einen Kompromiß zwischen dem Versuch, die zum Einleiten eines Bogens zwischen
den Elektroden benötigte Spannung herabzusetzen und dem Versuch, so viel Licht wie möglich durch das Fenster hinaus zu reflektieren. Für
die in Fig. 1 dargestellte Konstruktion reicht die zylindrische Ionenhülse 14 also über den Anfang des verjüngten Teils des Bogenendes
der Kathode 2 um etwa 1/4 des Abstandes vom Anfang des verjüngten Teils bis zur Spitze 13 der Kathode 2. Wegen der Konfiguration
der Reflexionsfläche 6 und der anderen Bauteile der Lampe ergibt sich kein Vorteil durch Erweitern des Oberhangs der Ionenhülse 14. Für
einige spezielle Bogenlampenkonstruktionen könnte jedoch ein erweiterter
überhängender Teil den besten Kompromiß zwischen der gewünschten Herabsetzung der Startspannung und einer tolerierbaren Behinderung von
Lichtstrahlen zum Reflektor darstellen.
/ Für eine Bogenlampenkonstruktion ähnlich der in Fig. 1 mit der
zusätzlichen Einschränkung, daß die axiale Länge des Isolators 4 nicht so lang zu sein braucht wie in Fig. 1 dargestellt, kann es
notwendig sein, den Oberhang der Ionenhülse 14 in den Raumwinkel 0
auszudehnen, um eine merkliche Herabsetzung der Zündspannung der Lampe zu erreichen. In einer solchen Situation muß eine gewisse
Schwächung der Lichtmenge, die durch das Fenster 11 hinausreflektiert wird, toleriert werden. Damit jedoch mehr Licht die Reflexionsfläche
erreichen kann als möglich wäre, wenn die Ionenhülse 14 eine kontinuierliche Oberfläche hat, ist es förderlich, Schlitze in den
Überhang der Ionenhülse 14 zu schneiden, wie in der Stirnansicht in Fig. 2 dargestellt. Mit einem geschlitzten Überhang kann Licht
im Raumwinkel 0 durch die Schlitze 2ur Reflexionsfläche 6 hindurchtreten
und würde nur durch die restlichen Bereiche des Überhanges blockiert. Je nach der speziellen konfiguration der verschiedenen
internen Komponenten der Bogenlampe und der relativen Bedeutung
einer Herabsetzung der Zündspannung im Vergleich zum maximalen optischen Wirkungsgrad kann es erwünscht sein, die Schlitze
mehr oder weniger breit zu machen. Der Grenzfall einer Ionenhülse
mit einem geschlitzten Oberhang würde eine kronenartige Hülse mit
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scharfen Spitzen sein, die von der Elektrode hervorstehen» an der die
Hülse befestigt ist, wie durch die in Fig. 3 dargestellte Stirnansicht illustriert.
Die Ionenhülse nach der Erfindung kann mit Vorteil auch an der Anode
statt an der Kathode befestigt werden, wie noch erläutert wird. Wenn für eine spezielle Bogenlampenkonstruktion die durch das Lampenfenster
geschickte Lichtmenge nicht zu stark beeinträchtigt wird,
würde es vom Standpunkt der Herabsetzung der Zündspannung sogar wünschenswert sein, an jeder Elektrode eine Ionenhülse zu befestigen.
Ersichtlich kann auch jede der beschriebenen Ionenhülsen-Ausführungsformen
einstückig mit einer Elektrode hergestellt werden, statt da3 eine getrennte Konstruktion verwendet wird, die beispielsweise durch
Punktschweißen an der Elektrode befestigt wird.
Um den Effekt der Ionenhülse nach der Erfindung zu verstehen, sollen
die Äquipotential linien des elektrischen Feldes zwischen der Anode
und der Kathode einer Bogenlampe betrachtet werden. Die rechte Seite der Fig. 4 zeigt Äquipotentiallinien für eine Bogenlampe ohne
Ionenhülse, und die linke Seite zeigt Äquipotentiallinien für die
gleiche Bogenlampe mit einer Ionenhülse. Die scharfe Kante der überhängenden Fläche (oder der scharfe Punkt einer vorstehenden
Spitze im Falle einer solchen Ausführungsform) der Ionenhülse hat
einen Krümmungsradius, der erheblich kleiner ist als der Krümmungsradius der Spitze der Elektrode, an der die Hülse befestigt ist.
Dementsprechend ergibt sich ein steilerer Gradient für die Äquipotentiallinien,
und damit eine höhere elektrische Feldstärke, an der Kante der Ionenhülse als an der Spitze der Elektrode,
an der die Hülse befestigt ist. In Fig. 1 ergibt sich eine größere elektrische Feldstärke an der Kante 15 der Ionenhülse 14 als an
der Spitze 13 der Kathode 2, obwohl die Kante 15 weiter von der Anode 3 entfernt ist als die Spitze 13.
Wenn die Ionenhülse an der Kathode befestigt ist, wie in Fig. 1 veranschaulicht, ergibt sich folgender Effekt der Ionenhülse.
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Wenn eine Spannung an die Anode gelegt wird, werden von der Hülsenkante (die gegenüber Anode auf Kathodenpotential liegt) durch die
bekannte Feldemission sehr reichlich Elektronen emittiert. Diese emittierten Elektronen ionisieren das Gas in der Nachbarschaft nach
dem bekannten Townsend-Lawinen-Prozeß mit Feldintensivierung, wie
es beispielsweise beschrieben wird in "Gaseous Conductors: Theory and Engineering Applications" von J.D. Cobine; Dover Publications Inc.,
New York, 1958, Kapitel 7. Nachfolgende Ereignisse, die zur endgültigen Bogenentladung im eingeschwungenen Zustand zwischen Kathode
und Anode führen, können wahlweise zwei Verläufe nehmen, oder einer Kombination beider Verläufe folgen. Nach der einen Alternative sorgt
der anfängliche Elektronenstrom von der Hülsenkante zur Anode für die Erzeugung einer Anzahl positiver Ionen, die zur Kathode laufen,
wo die kinetische Energie der auftreffenden positiven Ionen die Kathode aufheizt und dadurch frische Elektronen zur Wanderung zur
Anode freisetzt. Diese frischen Elektronen erzeugen zusätzliche positive Ionen, die wiederum auf die Kathode aufprallen, so daß
weitere Elektronen emittiert werden. Der Prozeß wiederholt sich, bis die Kathode selbst heiß genug wird, um reichlich Elektronen
durch Glühemission zu emittieren. Nach der anderen Alternative kehren eine Anzahl positiver Ionen, die durch den anfänglichen
Elektronenstrom von der Hülsenkante zur Anode erzeugt worden sind, zur Hülse zurück, wo sie sehr schnell eine sich selbst
unterhaltende Bogenentladung zwischen Hülse und Anode aufbauen. Die Bogenentladung zwischen der Hülse und der Anode wandert
schnell zum Spalt zwischen Anode und Kathode durch eine Kombination von elektrischen und magnetischen Kräften. Es ist klar, daß eine
Oberfläche der Hülse mit geringer Austrittsarbeit die Feldemission
fordern würde, und damit die Spannung noch weiter herabsetzen könnte,
die zur Zündung der Bogenentladung benötigt wird. Wenn also die Ionenhülse an der Kathode befestigt ist, würde an der Kante der
Hülse eine Oberfläche mit niedriger Austrittsarbeit sehr erwünscht
sein.
.../11
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die entweder an der Kathode (gemäß Fig. 1) oder der Anode befestigt
sein kann. Die durch die Ionenhülse hervorgerufene Verzerrung des elektrischen Feldes ist unabhängig davon gleich, ob die Hülse an
der Anode oder der Kathode befestigt ist. Wenn die Hülse an der Anode befestigt ist, schließt der Effekt der Hülse auf die Einleitung
der Bogenentladung die positive Corona-Erscheinung ein, wie sie beispielsweise im Kapitel 8 des oben erwähnten Buches "Gaseous
Conductors: Theory and Engineering Applications", beschrieben ist. Die Ionisierung findet nahe an der scharfen Kante der Hülse statt,
weil die elektrische Feldstärke an der Hülsenkante groß genug ist, so daß der Townsend-Lawinen-Prozeß eine hohe positive Ionendichte
hervorrufen kann, selbst wenn die anfängliche Elektronendichte niedrig ist. Elektronenemission von der Kathode ist nicht notwendig,
weil das natürliche Vorkommen von freien Elektronen im Gas ausreicht, das beispielsweise durch Hintergrundstrahlung verursacht ist. Wie
in dem Falle, daß die Hülse an der Kathode befestigt ist, v/andern positive Ionen zur Kathode, so daß eine sich selbst unterhaltende
Bogenentladung zwischen der Hülse und der Kathode aufgebaut wird.
Dieser Bogen kann sehr schnell zum Spalt zwischen Anode und Kathode wandern. Stattdessen können die nahe an der Hülsenkante erzeugten
positiven Ionen zur Kathode wandern, und die daraufhin von der Kathode emittierten Elektronen können direkt zur Anode laufen statt
zur Hülse, so daß unmittelbar der Bogen zwischen Anode und Kathode aufgebaut wird. Es ist wahrscheinlich, daß eine Kombination beider
Mechanismen tatsächlich stattfindet. Es wurde jedoch experimentell festgestellt, daß der Bogen sich bald zwischen der Anode und der
Kathode stabilisiert und nicht zwischen der Hülse und der gegenüberliegenden Elektrode stehenbleibt.
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Claims (7)
- Patentansprücheiogenlampe mit einem Kolben, der ein ionisierbares Gas und —zwei Elektroden enthält, von denen wenigstens eine ein spitzes Ende aufweist, und Einrichtungen, mit denen eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden aufrechterhalten wird, so daß in dem Kolben ein elektrisches Feld aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine spitze der beiden Elektroden einen Vorsprung aufweist, der in den Kolben hineinreicht, derart, daß die Stärke des elektrischen Feldes am freien Ende des vorstehenden Teils größer ist als die elektrische Feldstärke an der Spitze der einen Elektrode.
- 2. Bogenlampe nach Anspruch 1, bei der die angespitzte Elektrode sich längs einer Achse erstreckt und die Spitze dieser Elektrode auf der Achse liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Teil sich in einer anderen Richtung als längs dieser Achse erstreckt.
- 3. Bogenlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der vorstehende Teil sich parallel zur Achse erstreckt.
- 4. Bogenlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Teil aus einer Hülse besteht, die über einen Teil des angespitzten Endes reicht.
- 5. Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine kontinuierliche zylindrische Oberfläche hat.
- 6. Bogenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine diskontinuierliche zylindrische Oberfläche aufweist. "
- 7. Bogenlampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse wenigstens eine Spitze aufweist.509807/0790
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US382407A US3862449A (en) | 1973-07-25 | 1973-07-25 | Ion sleeve for arc lamp electrode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2435177A1 true DE2435177A1 (de) | 1975-02-13 |
Family
ID=23508815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2435177A Pending DE2435177A1 (de) | 1973-07-25 | 1974-07-22 | Bogenlampe |
Country Status (5)
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---|---|
US (1) | US3862449A (de) |
JP (1) | JPS5043773A (de) |
DE (1) | DE2435177A1 (de) |
FR (1) | FR2239014B3 (de) |
NL (1) | NL7410027A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4724352A (en) * | 1985-12-16 | 1988-02-09 | Ilc Technology, Inc. | Short-arc lamp with alternating current drive |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3970883A (en) * | 1975-04-07 | 1976-07-20 | Varian Associates | Arc lamp with movable electrode |
US4472884A (en) * | 1982-01-11 | 1984-09-25 | Applied Technologies Associates | Borehole azimuth determination using magnetic field sensor |
US4599540A (en) * | 1984-07-16 | 1986-07-08 | Ilc Technology, Inc. | High intensity arc lamp |
US4633128A (en) * | 1985-05-17 | 1986-12-30 | Ilc Technology, Inc. | Short arc lamp with improved thermal characteristics |
JPH0773001B2 (ja) * | 1985-10-18 | 1995-08-02 | 東芝ライテック株式会社 | 投光光源装置 |
US6243057B1 (en) | 1990-11-16 | 2001-06-05 | Digital Projection Limited | Deformable mirror device driving circuit and method |
US6561675B1 (en) | 1995-01-27 | 2003-05-13 | Digital Projection Limited | Rectangular beam generating light source |
US6602104B1 (en) * | 2000-03-15 | 2003-08-05 | Eg&G Ilc Technology | Simplified miniature xenon arc lamp |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1992852A (en) * | 1930-04-16 | 1935-02-26 | Bader Jakob | Surge protector |
US2422659A (en) * | 1943-08-21 | 1947-06-24 | Bell Telephone Labor Inc | Spark gap discharge device |
US2456563A (en) * | 1944-10-21 | 1948-12-14 | Sylvania Electric Prod | Ultra high frequency electronic tube |
US2670451A (en) * | 1950-01-12 | 1954-02-23 | Westinghouse Electric Corp | Short arc high-pressure vapor discharge lamp |
US3758819A (en) * | 1971-12-27 | 1973-09-11 | Scient Instr Inc | Flash discharge apparatus and method |
-
1973
- 1973-07-25 US US382407A patent/US3862449A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-07-18 FR FR7425060A patent/FR2239014B3/fr not_active Expired
- 1974-07-22 DE DE2435177A patent/DE2435177A1/de active Pending
- 1974-07-24 NL NL7410027A patent/NL7410027A/xx unknown
- 1974-07-25 JP JP49085551A patent/JPS5043773A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4724352A (en) * | 1985-12-16 | 1988-02-09 | Ilc Technology, Inc. | Short-arc lamp with alternating current drive |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7410027A (nl) | 1975-01-28 |
JPS5043773A (de) | 1975-04-19 |
US3862449A (en) | 1975-01-21 |
FR2239014B3 (de) | 1976-07-09 |
FR2239014A1 (de) | 1975-02-21 |
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