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Publication number: DE286296C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21/. GRUPPE

Dr. J. E. LILIENFELD in LEIPZIG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1912 ab.

Lichtquellen, welche eine elektrische Entladung benutzen, um hitzebeständige Stoffe hochgradig zu erhitzen und sie so zur Ausstrahlung von Licht zu veranlassen, sind verschiedentlich vorgeschlagen worden. Der Gedankengang, welcher zu diesen Vorschlägen führte, war, die Glühstoffe mit einem an und für sich bereits hochtemperierten Medium in Berührung zu bringen; die Temperatur des

ίο Mediums sollte sich dem Glühstoffe mitteilen, derart, daß er maximal diese Temperatur annehmen konnte, praktisch blieb der Glühstoff natürlich kühler als das Medium. So sollte Glühsubstanz in den Gang der Kathodenstrahlen gebracht oder in einem Quecksilber-, lichtbogen erhitzt werden. In diesem zweiten Falle mußte der Quecksilberlichtbogen bei genügend hohem Dampfdrucke brennen (Quarzlampe) , da die Entladung nur in diesem Falle die erforderliche Höhe der Temperatur zu erreichen gestattet.

Im Gegensatze hierzu ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung; in einer verhältnismäßig tief temperierten Gasentladung Weißglut von Glühstoffen zu veranlassen. Kathodenstrahlen oder merkliche Gasdrucke sind hierfür nicht erforderlich. Die Erfindung beruht vielmehr auf der Beobachtung, daß gewisse Oxyde (z. B. die Substanz des Auer-Strumpfes) in helle Weißglut geraten, wenn sie bei sehr vorgeschrittenem Vakuum in die positive Lichtsäule einer Glimmentladung hineingebracht werden. Anwesenheit von Spuren Sauerstoff begünstigt häufig die Erscheinung, und es scheint, als ob man sie derart auffassen könnte, daß an den Glühstoffen ein Vorgang stattfindet, der mit einer hervorragend starken Wärmeabgabe verbunden ist; etwa Aufnahme von Sauerstoff an einigen Oberflächenelementen unter gleichzeitiger Abgäbe an anderen. ^!

Damit ein derartiger Vorgang sich abspielen kann, muß ein Element, welches chemischer Bestandteil des Glühstoffes ist, auch in der Gasfüllung des Entladungsrohres vertreten sein.

Angesichts des sehr niedrigen Gasdruckes (0,01 mm Hg und darunter) könnten aber auch elektronische Vorgänge als die Hauptrolle spielend aufgefaßt werden.

Eine zwecks Vermeidung des Kathodengefälles mit Glühkathoden ausgerüstete Lampe wird an Hand der beiliegenden Figur im folgenden beschrieben. ;

Die Lampe besteht aus den beiden weitgehend evakuierten, vermittels des Rohres L verbundenen Kugeln K und K'. In diesen Kugeln befinden sich die Drahtelektroden E bzw. E'. Mit Hilfe der Drähte E₁ E_% (bzw. E\ E'₂) wird durch E bzw. E' von der Sekundärwicklung des Transformators H bzw. H' ein Strom durchgeschickt, welcher die Elektroden E bzw. E' auf helle Glut erhitzt. Die Metallelektroden E₃ bzw. E'_z stehen mit E bzw. E' in leitender Verbindung.

Die Sekundärwicklung des Transformators S liefert· die Spannung, welche erforderlich ist, um die Vakuumentladung herzustellen, und

zwar tritt die negativ ankommende Phase des Wechselstromes an dem Glühdraht E bzw. E' ins Vakuum, während die positiv ankommende Phase Zi₃ bzw. E'₃ als Elektrode benutzt wird. S Die so eingeleitete Entladung verläuft durch L und erzeugt an den Stellen L₂ ZZ₃, an denen die oben erwähnten Glühstoffe angebracht sind, Licht.

Dabei ist zu beachten, daß es nicht die

ίο außerordentlich diffus von E und E' ausgesandten langsamen Kathodenstrahlen sind, welche die Lichtwirkung hervorrufen. Denn diese Strahlen gelangen aus physikalischen Gründen gar nicht nach L₂ oder ZZ₃, und die Lichtwirkung bleibt außerdem bestehen, wenn man vermittels der Schattenobjekte U bzw. TJ' auch geometrisch diesen Kathodenstrahlen die Möglichkeit nimmt, nach L₂ oder ZZ₃ zu kommen. Schließlich sind diese Kathodenstrahlen so weich und die von ihnen mitgeführte Energie ist so gering, daß sie erhebliche Erhitzung hervorzurufen nicht imstande sind.

Demnach wird die Lichtwirkung allein durch denjenigen Teil der Entladung verursacht, welchen man mit dem Namen positive Lichtsäule zu bezeichnen pflegt. Bei den in Frage kommenden Stromdienten würde die von einen! Thermoelement oder Bolometer, welches nach vorausgehender Entfernung der Glühstoffe in die Lichtsäule eingetaucht wird, angegebene Temperatur nicht hinlangen, um das blendendhelle Weißglühen der Oxydteile zu erklären, welches an den Stellen L₂ L'₃ stattfindet.

Dadurch, daß die glühenden Oxydteile viel Wärme ausstrahlen, ist die Notwendigkeit gegeben, sie in genügender Entfernung von den Glaswänden anzubringen. Das wird erreicht, indem L an den in Betracht kommenden Stellen kugelförmig erweitert und das Oxyd in hitzebeständiges Material eingelagert wird.

L₂ ist ein in der angedeuteten Weise vermittels eines Schliffes eingedichtetes, zur Aufnahme von Oxydbrocken bestimmtes Quarzrohr, während U₂ ein aus dem Oxyde selbst hergestellter, an der Stelle U₃ derartig porös gestalteter Körper ist, daß die positive Lichtsäule ihren Weg über ZZ₃ nimmt und hier das Oxyd zum Glühen bringt. Selbstverständlich kann — je nach der zur Verfügung stehenden Spannung des Transformators S — ein eine beliebige Anzahl ähnlicher, Glühstoffe enthaltender Träger in der Strombahn angebracht werden.

Zu der Anordnung der Sekundärspulen der Transformatoren 5, H, H' sei bemerkt, daß sie zweckmäßigerweise über einen gemeinsamen Eisenkern M und eine gemeinsame Primärspule P gewickelt sind.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Lichterzeugung durch hochgradiges Erwärmen fester hitzebeständiger Glühstoffe in der Bahn des elektrisehen Stromes, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Erhitzen in einer Gasentladung bei niedrigem Gasdrücke hervorgerufen wird, und zwar an Stellen dieser Gasentladung, an welchen bei Abwesenheit des Glühstoffes und unter sonst unveränderten Bedingungen eine tiefere Temperatur herrscht als diejenige der auf helle Glut an denselben Stellen sich erhitzenden Glühstoffe, wobei ein Element, welches chemischer Bestandteil des Glühstoffes ist, auch in der Gasfüllung des Entladungsrohres vertreten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Glühstoff ein Metalloxyd (etwa die Auersche Cer-Thoroxydmischung), als Gasfüllung Sauerstoff benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.