DE288229C

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Publication number: DE288229C
Application number: DENDAT288229D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die gewöhnlich gebrauchten elektrischen Lampen, wie die Kohlenfadenlampe, die Osmiumlampe, die Bogenlampe, besitzen ein der sogenannten schwarzen Strahlung nahekommendes Spektrum. Dies hat notwendig zur Folge, daß neben Licht ein erheblicher Teil von ultraroten Wärmestrahlen emittiert wird, der nutzlos Energie verzehrt. Lampen, die ein Linienspektrum emittieren, sind von diesem

Übelstande fast völlig frei, weil die Linienspektren sich wenig oder gar nicht in das ultrarote Gebiete fortsetzen.

Ein Linienspektrum liefert die Quecksilberdampflampe, und in der Tat zeigt diese einen

*5 geringen Energieverbrauch; aber die Linien sind so ungünstig verteilt, daß das Licht für die Praxis wenig verwendbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Lampe, die ebenfalls ein Linienspektrum liefert, aber mit einer derartig dichten Verteilung der Linien über das ganze sichtbare Spektrum, daß ein nahezu weißes Licht entsteht.

Als Leiter dient ein Metalldampf, am einfachsten Quecksilberdampf, dem Salzdämpfe von geeigneter Lichtemission zugesetzt werden. Derartige Lampen sind bereits wiederholt vorgeschlagen worden (vgl. z. B. Patent 134732), doch gelang es bisher nicht, nach diesem Prinzipeine brauchbare Lampe zu konstruieren. Erst auf Grund des genauen Studiums der physikalischen Verhältnisse in derartigen Lampen wurden, wie nachfolgend beschrieben, die obwaltenden Schwierigkeiten überwunden.
Der Quecksilberdampf, der an beiden Elek-

!roden aufsteigt, hat nämlich das Bestreben, alle fremden Bestandteile fortzuspülen und so sich selbsttätig zu reinigen. Nur unmittelbar nach der Zündung zeigt daher eine mit fremden Bestandteilen versetzte Quecksilberlampe das Spektrum dieser Zusätze, um alsbald in das Licht der gewöhnlichen Quecksilberlampe überzugehen.

Man kann aber dem Lichtbogen kontinuierlich die färbenden Bestandteile zuführen, wenn man als färbende Substanz Stoffe verwendet, die bei der Temperatur der Quecksilberlampc geschmolzen sind, und wenn diese Bestandteile fortlaufend mit dem Quecksilber zusammen verdampfen, sich kondensieren, zurückfließen, um aufs neue den Kreislauf anzutreten. Um ein ruhiges Brennen zu erzielen, bedarf es jedoch noch einer ganzen Reihe weiterer Vorsichtsmaßregeln, wie am einfachsten aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen wird.

Der Kohlenstift K wird durch das Solenoid S, das auf das Eisenstück E einwirkt, in geeignete Höhe gehoben und dadurch der Lichtbogen zwischen den Punkten U₁ und a._z ausgelöst. Der Kohlenstift ist passend Kathode, die untere Quecksilberoberfläche Anode. Das Quecksilber verdampft unten in starkem Strome, gleichzeitig aber auch geschmolzenes Salz, das auf der unteren Quecksilberoberfläche schwimmt. Die Dämpfe kondensieren sich im oberen- Teil der Lampe, die passend mit einer in der Figur nicht gezeichneten Metallkühlung versehen ist, und fließen zur unteren Elektrode zurück.

Würden diese Dämpfe nach ihrer Verflüssi-

gung an der Kohle K herunterrieseln, so würden die Flüssigkeitströpfchen in den Lichtbogen gelangen und ihn zum starken Zucken oder gar zum Erlöschen bringen. Dies wird durch die an der Glaswand befestigten Hütchen H₁ verhindert, die die herunterfließenden Flüssigkeiten — Quecksilber- und Salzschmelze — an die Glaswände führen, aber andererseits so geformt sind, daß die aufsteigenden Dämpfe an der

ίο Kohle vorbeiströmen können. Von einem sorgfältigst geregelten Kreislaufe hängt das ruhige und stetige Brennen der Lampe ab.

Die herunterrieselnden Flüssigkeiten verdampfen auf der Quecksilberoberfläche, und um sie direkt dem Lichtbogen zuzuführen, dient das zweite Hütchen H₂. Da der Quecksilberdampfstrahl aus der Anode mit großer Gewalt senkrecht nach oben hervorbricht, so entsteht an den unteren Enden des Hütchens//, eine stark saugende Wirkung, die fortlaufend genügende Mengen Salzdampf mit sich führt.

Wenn geschmolzenes Salz an die Ansatzstelle

des Lichtbogens gelangt, so reißt infolge der explosiven Verdampfung der Lichtbogen leicht ab; um dies zu verhindern, dient das aus einem feuerfesten Material (z. B. aus Quarz) gefertigte Rohr R, welches bewirkt, daß bei a_x stets eine reine Quecksilberoberfläche sich befindet. Durch passende Dimensionierung des unteren Teiles der Lampe ist dafür zu sorgen, daß einerseits das Salz, das auf der Quecksilberoberfläche schwimmt, hinreichend warm erhalten wird, andererseits aber Überhitzungen vermieden werden, die ein explosives Verdampfen hervorrufen können. Ein ruhiges Brennen wird nur erzielt, wenn für richtige Regulierung der Temperaturverhältnisse Sorge getragen wird.

Die zur Färbung geeigneten Salze haben

großenteils zu hoch liegende Schmelzpunkte, und es entsteht daher die Gefahr, daß sie im oberen Teile der Lampe im festen Zustande sich absetzen, was natürlich unbedingt vermieden werden muß. ' Wenn man aber als Lösungsmittel eine beliebige, hinreichend tief schmelzende und siedende Substanz verwendet, und wenn man hierin Salze von geeignetem spektralen Verhalten auflöst, so verschwinden alle Schwierigkeiten. In hohem Maße geeignet hat sich eine Mischung von 70 Prozent Zinkchlorid, 15 Prozent Calciumchlorid, 5 Prozent Thalliumchlorid, 5 Prozent Lithiumchlorid und 5 Prozent Cäsiumchlorid erwiesen. Das Zinkchlorid hat alle Eigenschaften eines für diese Zwecke brauchbaren Lösungsmittels, und die anderen Salze erfüllen das Spektrum mit so zahlreichen Linien, daß ein für Beleuchtungszwecke hervorragend geeignetes Licht entsteht.

Eine Lampe, wie beschrieben, lieferte bei Volt ohne Vorschaltwiderstand und 4 Am- .-pere eine Lichtstärke von über 3000 Kerzen, verbrauchte also noch nicht 0,16 Watt pro Kerze, was in der Tat allen bisherigen elektrischen Lampen gegenüber einen großen Fortschritt bedeutet.

Die Zündung der Lampe erfolgt, wie bemerkt, durch Heben des Kohlenstiftes unter gleichzeitigem Ziehen des Lichtbogens; sie wird erleichtert, wenn das unten befindliche Quecksilber elektrisch vorgewärmt wird. Es können auch andere bekannte Zündungsmethoden benutzt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Lampe, bei der als Hauptleiter Metalldampf, z. B. Quecksilberdampf, dient und bei der als färbende Bestandteile Salzdämpfe verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe als Rückflußkühler ausgebildet ist, so daß dem Licht- bogen kontinuierlich die vergasten Stoffe, insbesondere die vergasten Salze, wieder zugeführt werden.

2. Elektrische Lampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die färbenden Bestandteile aus einem Lösungsmittel bestehen, z. B. aus Zinkchlorid, . das beim

. Siedepunkt des benutzten Metalles, z. B. des Quecksilbers, eine merkliche Dampfspannung besitzt und flüssig ist, und daß in diesem Lösungsmittel die eigentlich färbenden Salze, z. B. Calciumchlorid, Lithiumchlorid, Thalliumchlorid, Cäsiumchlorid gelöst sind.

3. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, in der als untere Elektrode Quecksilber, als obere Elektrode ein Kohlenstift dient, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine die obere Elektrode umgebende, geeignet ge- "-formte Kappe Quecksilber und Salz gezwungen werden, an der inneren Glaswand herunterzurieseln, wählend die Verdampfung durch ein eigenartig geformtes, auf der unteren Elektrode befindliches Hütchen so geleitet wird, daß dem unteren Teil des Lichtbogens die verdampfenden Substanzen fortdauernd wieder zugeführt werden.

4. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen unten innerhalb eines aus schlecht- u₀ leitender Masse gefertigten Rohres ansetzt, um eine zu rasche Verdampfung des Salzes und damit zugleich ein Verlöschen des Lichtbogens zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.