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Elektrische Leuchtröhre mit faden- oder streifenförmigen Hilfselektroden
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Zündung von elektrischen Leuchtröhren mit
kalten Elektroden mit Hilfe von zwei faden-oder streifenförmigen Hilfselektroden
zu erleichtern, die sich je von einer Hauptelektrode bis zu der Mitte der Leuchtröhre
erstrecken, so daß die freien Enden der Hilfselektroden sich in kurzem Abstand voneinander
befinden, während die anderen Enden der Hilfselektroden je über einen Widerstand
mit einer Hauptelektrode verbunden sind. Diese Hilfselektroden sind dabei so bemessen,
daß der auf die Längeneinheit bezogene Widerstand der Hilfselektroden größer ist
als der Widerstand der umgebenden Gassäule gleicher Länge.
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Bei der Inbetriebsetzung einer solchen Leuchtröhre bildet sich eine
Glimmentladung zwischen den einander zugewendeten Enden der Hilfselektroden. Infolge
des großen Widerstands dieser Elektroden wandern die Angriffspunkte der Entladung
über die Hilfselektroden den Hauptelektroden zu, wodurch die Zündung der Entladung
zwischen diesen Hauptelektroden herbeigeführt wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf Leuchtröhren, die faden- oder streifenförmige,
je über eine Impedanz mit einer Hauptelektrode verbundene, in der Längsrichtung
der Leuchtröhre angeordnete Hilfselektroden enthalten, und bezweckt, diese Röhre
zu verbessern und die Herstellung derselben zu erleichtern.
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Die Hilfselektroden dieser Leuchtröhren werden erfindungsgemäß aus
einem solchen Material hergestellt und so bemessen, daß der Widerstand einer Längeneinheit
der Hilfselektroden kleiner ist als der Widerstand der umgebenden Gassäule gleicher
Länge. Es wurde gefunden, daß mit solchen Hilfselektroden eine leichte Zündung der
Röhren zu erreichen ist, und daß außerdem die Möglichkeit besteht, die Hilfselektroden
aus einfachen stab- oder drahtförmigen Teilen aus elektrisch gut leitendem Material,
z. B: aus geraden Metallstäben oder Drähten, herzustellen. Die Herstellung und die
Aufrechterhaltung des ordnungsmäßigen Betriebszustands der Leuchtröhren wird dadurch
erheblich vereinfacht.
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Besonders gute Ergebnisse wurden erreicht, wenn die Leuchtröhren mit
einer oder mehreren Glühelektroden versehen werden. Die Zündspannung der Röhren
kann in dieser Weise sehr niedrig gemacht werden, während auch die Betriebsspannung
solcher Röhren niedrig ist.
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Es kommt vor, daß die Hilfselektroden während des Betriebs der Röhre
an ihrer Oberfläche zerstäuben. Dies kann dadurch vermieden werden, daß die Hilfselektroden
an
den gefährdeten Stellen mit einer isolierenden Schicht bedeckt
werden. Die Stellen, welche am leichtesten -zerstäuben, kann man z. B. mit einem
Porzellanröhrchen, das auf die Elektrode geschoben wird, abdecken.
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Wenn die Hilfselektroden zerstäuben, so setzen sich die Materialteilchen
auf der inneren Röhrenwand ab, wodurch diese geschwärzt und die Lichtausstrahlung
ungünstig beeinflußt wird. Außer durch Abdeckung der zerstäubenden Stellen durch
eine isolierende Schicht kann dieser Nachteil auch dadurch vermieden werden, daß
die Hilfselektroden mindestens über einen Teil ihrer Länge von einem gitterförmigen
Teil umgeben werden. Dieser gitterförmige Teil fängt die zerstäubten Materialteilchen
auf, so daß die Durchlässigkeit der Wand nicht beeinträchtigt wird.
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Die einander zugewendeten Enden der Hilfselektroden werden zweckmäßig
mit Hilfe von isolierenden Teilen, z. B. von Glasperlen, miteinander verbunden,
wodurch eine feste gegenseitige Lage der Hilfselektroden gewährt wird.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Die Röhre nach Fig. i besteht aus einem Glasrohr i, an dem sich die
Elektrodenkamniern 2 befinden. Diese Kammern enthalten je eine an sich bekannte,
aus einem Wendeldraht bestehende Glühelektrode 3, die, oberflächlich mit einem stark
elektronenemittierenden Stoff. z. B. Bariunioxyd, bedeckt, auf dem Füßchen 4. angeordnet
und mit den Stromzuführungsdrähten 5 und 6 verbunden ist. In der Röhre befinden
sich zwei Metalldrähte deren Widerstand je Längeneinheit erfindungsgemäß kleiner
ist als der Widerstand der sie umgebenden Gassäule gleicher Länge. Die Metalldrähte
sind je durch ein Füßchen: nach außen geführt und mit einem Stromzuführungsdraht
8 verbunden. Mit Hilfe dieser Stromzuführungsdrähte sind die Hilfselektroden q.
in bekannter Weise über die Widerstände 9 mit den Drähten 6 verbunden.
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Die Größe der Widerstände hängt von verschiedenen Umständen ab und
kann am einfachsten durch einen Versuch bestimmt werden. Ini allgemeinen sind Widerstände
von ioo bis io ooo E2 gut zu verwenden. Bemerkt wird, daß die Widerstände in manchen
Fällen auch durch eine Drosselspule oder durch eine Kapazität ersetzt werden können.
Besonders die Verwendung einer Kapazität ist in bestimmten Fällen von Vorteil. Die
Hilfselektroden können, wie bereits bekannt ist, auch über Kreuz mit den Hauptelektroden
verbunden werden, d. 1i. die rechte Hilfselektrode wird über eine Impedanz an die
linke Hauptelektrode angeschlossen und umgekehrt.
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Die Hilfselektroden sind in der Mitte der Leuchtröhre mittels eines
kleinen isolierenden, aus Porzellan bestehenden Röhrchens io miteinander verbunden.
Die eine Hilfselektrode ist dabei um das Röhrchen herumgeschlagen, während die andere
Hilfselektrode durch das Röhrchen hindurchgeführt ist. Die Hilfselektroden können
selbstverständlich auch aus Stäben hergestellt werden, die nicht aneinander befestigt
zu sein brauchen und gegebenenfalls gegen die Wand abgestützt werden können.
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Es ist auch möglich, die Leuchtröhre mit mehreren Paaren Hilfselektroden
zu versehen. Die Hilfselektroden brauchen selbstverständlich nicht genau in einer
Linie zu liegen. In einigen Fällen kann es empfehlenswert sein, die Hilfselektroden
einander über einen kleinen Teil ihrer Länge überragen zu lassen. Die Länge, über
die die Hilfselektroden dann parallel verlaufen, soll zweckmäßig höchstens ein Drittel
der Röhrenlänge betragen.
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Die Röhre ist in bekannter Weise mit einer z. B. aus einem oder mehreren
Edelgasen bestehenden Gasfüllung versehen. Da die Röhre auch einen Dampf enthalten
kann, wird iin nachfolgenden unter Gasfüllung auch eine Dampffüllung gemeint werden.
Beim Betrieb wird in .dieser Gasfüllung eine positive Säulenentladung erzeugt.
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Die Glühelektroden können von kleinen in der Figur nicht angegebenen
Transformatoren gespeist werden, während der Entladungsstrom einer Niederspannungsstromquelle,
z. B. einem Lichtnetz üblicher Spannung, z. B. von zzo Volt oder 380 Volt,
entnommen werden kann. In bekannter Weise wird dabei eine Drosselspule oder eine
andersartige Impedanz in Reihe mit der Entladungsbahn geschaltet.
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Bei der .Inbetriebsetzung der Röhre bildet sich zwischen den freien
Enden der Hilfselektroden eine Glimmentladung, welche die Gasfüllung ionisiert.
Diese Ionisation der Mitte der Gassäule erleichtert die Zündung der Entladung zwischen
den Hauptelektroden.
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Überdies hat das gegenüber der momentan als Kathode dienenden Glühelektrode
gelegene Hilfselektrodenende ein positives Potential in bezug auf diese Glühkathode,
wodurch die von letzterer emittierten Elektronen fortgezogen werden, was die Raumentladung
in der Umgebung der Glühkathode herabsetzt. Auch hierdurch wird die Zündung der
Hauptentladung erleichtert. Bei Wechselstromspeisung findet diese Zündung in jeder
halben Periode der Wechselspannung statt. Infolge des Vorhandenseins der zwischen
den Hilfselektroden und den Hauptelektroden eingeschalteten Impedanz
fließt
nach der Zündung der Entladungsstrom nicht über die Hilfselektroden, sondern durch
die Gassäule.
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Die in Fig. 2 dargestellte Röhre stimmt in der Hauptsache mit derjenigen
gemäß Fig. i überein. Nur sind die Hilfselektroden gemäß der Erfindung teilweise
mit isolierenden Porzellanröhrchen ii abgedeckt, und zwar sind diese Röhrchen in
der Nähe der Glühelektroden angebracht, denn dort scheinen die Hilfselektroden am
stärksten zu zerstäuben. Auch die freien Enden der Drähte 7, die erfindungsgemäß
durch eine Glasperle z2 miteinander verbunden sind, zerstäuben ziemlich schnell,
weshalb diese Enden nach einem weiteren Merkmal dei Erfindung von einem Metallnetz
13, das gegen die Röhrenwand abgestützt ist, umgeben sind. Dieses Netz fängt die
zerstäubten Metallteilchen ab, so daß eine Schwärzung der Wand vermieden wird.