DE582212C - Elektrische Hochdruckmetalldampfbogenlampe mit Edelgasgrundfuellung - Google Patents

Description

Die Erfindung hat eine elektrische Hochdruckmetalldampfbogenlampe mit Edelgasrundfüllung zum Gegenstand und hat sich die Aufgabe gestellt, diese bekannten Lampen dadurch zu verbessern, daß die Edelgasrundfüllung während der normalen Betriebsdauer von dem Metalldamplichtbogen ferngehalten wird.

Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß hierfür ein aus schwer schmelzbarem, durchsichtigen Werkstoff beestehendes Einsatzrohr vorgesehen ist, das in die flüssige Metallelektrode eintaucht und an diesem oberen Ende offen ist, und daß in der Nähe der oberen Öffnung die andere Elektrode angeordnet ist.

Es ist schon bekannt geworden, bei Metalldampfbogenlampen Einsatzrohre- aus schwer schmelzbarem, durchsichtigen Werkstoff zu benutzen. Hierbei weisen aber die Lampen nur einen niedrigen Druck und eine niedrige Temperatur auf, und die Einsatzrohre verfolgen lediglich den Zweck, den Lichtbogen einzugrenzen.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist das Glas der äußeren Hülle für Strahlen durchlässig, deren Wellenlänge größer als ungefähr 2960 Angström ist.

Die neue Hochdruckmetalldampfbogenlampe kann infolgedessen mit großem Vorteil für Heilzwecke verwendet werden. Die Lampe als solche ist billig, da Quarz für die Wandung der neuen Lampe nicht benutzt zu werden braucht. Es ist lediglich das kleine Einsatzrohr aus Quarz hergestellt.

An Hand der Abbildungen, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bringen, wird dieselbe noch näher erläutert.

In dem Lampengefäß 20 der Abb. 1 befinden sich die flüssige Metallelektrode oder Kathode 17, die beim Ausführungsbeispiel Quecksilber ist, und die Anode 16, die, solange die Lampe nicht eingeschaltet ist, in das Quecksilber 17 eintaucht. Damit die Gasfüllung des Gefäßes 20 von dem Metalldampflichtbogen ferngehalten wird, ist erfindungsgemäß das Einsatzrohr Ii vorgesehen, das aus Quarz besteht. Oben und unten ist das Einsatzrohr 11 offen und in der aus der Abb. ι ersichtlichen Form erweitert (s, bei 14 und 12). An die obere Erweiterung 14 schließt sich noch der kurze, enge und röhrenförmige Teil 15 an.

Bei Inbetriebsetzung der Lampe wird in bekannter Weise durch das Solenoid 18 der Eisenkern 19 angezogen. Dadurch kommt die Anode 16 aus dem Quecksilber 17 und wird bis zur Mitte der oberen Erweiterung 14 gehoben. Zwischen der Anode 16 und der Quecksilberkathode 17 entsteht ein Licht- §0 bogen, der in einer solchen Menge Quecksilberdampf entwickelt, daß die Edelgasgrund-

füllung des Lampengefäßes 20 aus dem Einsatzrohr lic-herausgetrieben wird. Der Lichtbogen und auch die Anode befinden sich also nur noch - in einer Quecksilberdampfatmo-Sphäre. Die Edelgasgrundfüllung der Lampe

20 wird etwas mit Quecksilberdampf vermischt. Diese ist so gewählt, daß sie für ultraviolette Strahlen in hohem Maße durchlässig ist. Infolgedessen treffen diese Strahlen fast vollständig auf das Lampengefäß 20 auf, das aus Glas besteht, welches die Strahlen der gewünschten Wellenlängen durchläßt, für die Strahlen anderer Wellenlängen jedoch undurchlässig ist.

Bei der Ausführungsform der Abb. 2 ist das Einsatzrohr 21 etwas anders geformt als das bei der Abb. 1. Das untere, offene Ende des Einsatzrohres ist bei 22 auch erweitert (s. 22). Daran schließt sich aber nur ein enger röhrenförmiger Teil 23, der am Rande leicht nach außen umbogen ist. Bei nicht eingeschalteter Lampe taucht die Anode 16 gleichfalls in das Quecksilber 17 ein. Wird die Lampe in Betrieb gesetzt, so gelangt die Anode 16 vollkommen aus dem Einsatzrohr

21 und wird infolgedessen nicht nur vom Quecksilberdampf, sondern auch von der Edelgasgrundfüllung des Gefäßes 20 umgeben. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, daß die Anode 16 eine weit geringere Temperatur annehmen kann als bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb-. 1, da die von der Anode entwickelte Wärme sich weit mehr verteilen kann. Außerdem verteilt sich auch der Niederschlag von zersetztem Anodenmaterial, der bei einer längeren Betriebsdauer eintritt, auf einen größeren Raum, so daß man eine längere Lebensdauer der Lampe erhält.

Bei der Lampe der Abb. 3 besteht das Einsatzrohr 26 aus einem unten offenen, erweiterten Teil 25, einem ziemlich weiten, röhrenförmigen Teil 26 und einem kugelförmigen Teil 27, der eine im Querschnitt schlitzartige Mündung 28 besitzt. Die Elektrode 30 taucht nicht in das Quecksilber 29 ein, wenn die Lampe nicht brennt, wie dies bei den vorhergehenden Abbildungen der Fall ist. Die Lampe kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom betrieben werden. Das Quecksilber 29 ist dabei die Anode und der Glühfaden 30 die Kathode. Bei Wechselstromspeisung wirkt die Lampe als Gleichrichter, wobei nur die eine Halbperiode des Wechselstromes benutzt wird.

Im Prinzip ist die Lampe der Abb. 4 ähnlich der der Abb. 3. Im Gegensatz zu dem Einsatzrohr bei der Abb. 3 besitzt aber das Einsatzrohr 31 einen verhältnismäßig großen und gleichmäßigen Querschnitt. Der Heizfaden 32 befindet sich in diesem Einsatzrohr, der die Form einer Wendel aufweist, die nicht induktiv wirken kann. Umgeben wird in an sich bekannter Weise der Heizfaden 32 von einem gitterähnlichen Gebilde 33, 34. Dasselbe hat die Form eines Zylinders, ist oben offen und unten mit einem Gase- oder Drahtnetz 35 überzogen. Als Material hierfür verwendet man am besten Molybdän oder irgendein anderes schwer schmelzbares Metall. Das Gitter ist mit dem Heizfaden elektrisch verbunden. Derselbe wird aus dem Grunde von dem Gitter umgeben, um den Heizfaden vor dem schädlichen Einwirkungen der aufprallenden Quecksilber-Ionen weitgehendst zu schützen. Es ist zweckmäßig, den Gitterzylinder 33, 34 mit dem Einsatzrohr 31 nicht dicht zusammenzubringen, damit der Gitterzylinder den Heizfaden möglichst gut schützen kann und gleichzeitig die Stromdichte möglichst groß ist und somit auch die Wirkung der Lichtbogenentladung eine möglichst gute bleibt. Die Lampe kann genau so wie die der Abb. 3 sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom betrieben werden. Der Heizfaden 32 ist dabei die Kathode und das Quecksilber die Anode.

Bei der Lampe der Abb. 5 ist das Einsatzrohr 36 bei 39 mit dem Lampengefäß 40 verbunden. Damit das Quecksilber in das Ein- go satzrohr 36 von unten eindringen kann, sind die beiden öffnungen 45 vorgesehen. Durch die öffnung 46 ist die an sich bekannte Hilfselektrode 47 in das Einsatzrohr 36 eingeführt. Die Öffnung 44 oben am Einsatzrohr dient für den Auslaß des Quecksilberdampfes. Unten an der Lampe 40 ist, wie ebenfalls an sich bekannt, ein Heizwiderstand 37 vorgesehen, um eine Glimmentladung in eine Lichtbogenentladung überzuführen und ferner auch die Erzeugung und Unterhaltung der Quecksilberdampfatmosphäre innerhalb des Einsatzrohres 36 zu fördern. Dasselbe besteht gleichfalls wie im Falle der Abb. 1 und 3 aus drei Teilen, nämlich der unteren Erweiterung 38, dem relativ engen Stück 41 und der Glocke 42 mit dem Ansatz 43. Die Anode 16 befindet sich in dem Glockenteil 42 des Einsatzrohres und wird durch die öffnung 44 eingeführt.

Bei der Lampe der Abb. 6 ist dieselbe Form des Einsatzrohres 47 wie bei der Abb. 1 verwendet. Gleichfalls wird wie im Falle der Abb. ι und 2 die Anode 48 aus ihrer unteren Ruhestellung in ihre Arbeitslage bewegt, wenn die Lampe eingeschaltet wird. Bei der Lampe der Abb. 6 soll die Anode 48 im Betriebe eine niedrigere Temperatur als bei den früheren Lampen aufweisen, und zwar ist diese niedrige Temperatur deswegen notwendig, weil bei Inbetriebnahme der Lampe sich die ziemlich große Anode 48 nur verhältnis-

mäßig langsam durch den engen Teil des Einsatzrohres 47 hindurchbewegen kann. Es ist aber nicht ratsam, einen stark erhitzten Körper hindurchzuziehen.

In der Abb. 7 ist eine Lampe dargestellt, die besonders für Wechselstrom in Frage kommt und für die Erzeugung von sichtbaren und auch unsichtbaren Strahlen verwendet werden kann. Diese Lampe besitzt gleich-

«o falls in ihrem Lampengefäß ein besonderes Einsatzrohr 64, das wie die anderen aus einem schwer schmelzbaren, durchsichtigen Werkstoff, beispielsweise Quarz, besteht. Das Einsatzrohr 64 hat folgende Form: Das

'15 untere Ende ist offen und erweitert (s. 65). Daran schließt sich ein enger, gebogener Teil 66, der in eine Kugel 6y mündet. Dieselbe besitzt eine kleine röhrenförmige Abzweigung 67^s. Die zweite Kugel 69 ist mit der ersten über den engen Teil 68 verbunden. Die Kugel 69 mündet in einen offenstehenden Teil 70. In den beiden Kugeln 6y und 69 sind zwei einander ähnliche Elektroden 71 und 72 vorgesehen. Dieselben haben die Form einer kleinen Kttgel, die an einem Stiel angebracht ist. Beide Teile bestehen aus Wolfram. Unten in der Lampe befindet sich das Quecksilber 73. Dasselbe wird mit Hilfe des Heizfadens 74 erhitzt. Letzterer besteht aus WoIfram und ist in der Erweiterung 65 des Einsatzrohres 64 untergebracht. Er ruht auf einem in dem unteren Teil des Lampengefäßes eingeschmolzenen Schaft 75. Die Leiter 76 und yj sind durch zwei kleine Glasröhrchen, die mit dem Füßchen 75 aus einem Stück hergestellt sein können, isoliert. Damit die Beheizung des Quecksilbers 73 wirksam durchgeführt werden kann, sind der Schaft 75 und Teile der Heizfadenleiter j6 und JJ im Quecksilber vollständig untergetaucht. Der Heizfaden 74 befindet sich damit unmittelbar dem Quecksilber gegenüber, damit der größte Teil seiner Wärmeenergie auf das Quecksilber übertragen wird. Beim Erglühen des Heizfadens 74 wird dem Quecksilber 73 Wärme zugeführt und dadurch die Dampfentwicklung veranlaßt. Gleichzeitig erfolgt aber auch eine Ionisierung des Edelgases und des im Teil 65 befindlichen Dampfes. Die Ionen gelangen in den Teil 68, so daß zwischen den Elektroden 71 und 72 eine elektrische Entladung vor sich gehen kann. Durch die weitere Entwicklung von Metalldampf ist das Einsatzrohr 64 zuletzt nur noch mit Metalldampf gefüllt. Im Lampengefäß selbst befindet sich dann gleichfalls außer der Gasgrundfüllung etwas Metalldampf. Durch den gebogenen Teil 66 des Einsatzrohres wird verhindert, daß der zwischen den Elektroden 71 und 72 brennende Lichtbogen auf den in nächster Nähe befindlichen Heizfaden 74 übergehen kann.

Bei der Ausführungsform der Abb. 8 ist in dem Lampengefäß außer dem Einsatzrohr 93 ein Ballastwiderstand 91 vorhanden, der in einer gasgefüllten Glashülle 92 eingeschlossen ist. Das Einsatzrohr 93 aus Quarz besteht wiederum aus einem unten offenen, erweiterten Teil 94 und einem engen, röhrenförmigen Teil 95, der gleichfalls oben offen ist. Die Anode 96 befindet sich unmittelbar über der öffnung des Teiles 95. Durch die öffnung 97 am erweiterten Teil 94 ist die Hilfselektrode hindurchgezogen.

Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gehört nur das zur Erfindung, was als solches im Eingang der Beschreibung und in den Ansprüchen gekennzeichnet ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Hochdruckmetalldampfbagenlampe mit Edelgasgrundfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fernhalten der Gasgrundfüllung aus dem Metalldampflichtbogen während der normalen Betriebsdauer ein aus schwer schmelzbarem, durchsichtigen Werkstoff bestehendes, in die flüssige Metallelektrode eintauchendes, an seinem oberen Ende offenes Einsatzrohr vorgesehen und daß in der Nähe seiner oberen Öffnung die andere Elektrode angeordnet ist.

2. Hochdruckmetalldampfbogenlampe nach Anspruch 1, bei der die äußere Hülle aus Glas besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Glas für Strahlen durchlässig ist, deren Wellenlänge größer als ungefähr 2960 Angström ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen