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Elektrische Kathodenglimmlichtlampe Die Erfindung betrifft eine elektrische
Kathodenglimmlichtlampe und besteht darin, daß die Lampe bei Verwendung von mit
Alkali- oder Erdalkalimetallüberzügen versehenen Metallelektroden eine unter einem
Druck - von mehr als 6 mm stehende Argon-Stickstoff-Füllung mit überwiegendem Argongehalt
und 5 % übersteigendem Stickstoffgehalt aufweist. Zweckmäßig wird eine unter
einem Druck von. etwa io bis 1z mm stehende Argon-Stickstoff-Füllung mit etwa io°/a
Stickstoffgehalt verwendet. Eine derartige Lampe gibt ein kräftiges violettes Licht
von hoher photographischer Aktinität; die Lichtstärke übertrifft hierbei diejenige
von üblichen, nur mit Edelgasen und selbst auch nur mit Neon gefüllten Kathodenglimmlichtlampen
beträchtlich: Besondere Vorteile der neuen Lampe, deren Lichtausstrahlung vornehmlich
vom "elektrisch angeregten Stickstoff, aber auch von dem gleichzeitig mitangeregten
Argon ausgeht; bestehen aber auch. noch darin, daß sie trotz der zur Lichtausstrahlung
kommenden Stickstoffmenge an Spannungen unter iio Volt, vielfach sogar unter 8o
Volt Gleich- oder Wechselstrom zündet,- daß sie eine nutzbare Lebensdauer von mehreren
tausend Stunden besitzt und daß über die lange Lebensdauer hinweg der vornehmlich
leuchtende Stickstoffanteil der Lampenfüllung nicht aufgezehrt wird, so daß eine
Stickstoffnachspeisung bei der neuen Lampe nicht erforderlich ist. Die lange Lebensdauer
der Lampe ist hierbei darin begründet, daß das Alkali- oder Erdalkalimetall der
Elektroden einen Teil des Stickstoffes der Füllung bindet und fortgesetzt nachliefert.
Die geringe Zündspannung ist dagegen nicht nur durch die Anwesenheit des Edelgases
im Füllungsgemisch und durch die Verwendung der an sich bekannten Alkalimetall-
oder Erdalkalimetallüberzüge der Elektroden bedingt, sondern vielmehr auch, wie
festgestellt wurde, dadurch, daß die Elektronenaustrittsarbeit der Elektroden durch
Stickstoffaufnahme derselben beträchtlich herabgesetzt wird. Bei Verwendung von
Elektrodenüberzügen aus -Barium oder einem Barium-Strontium-Gemisch sinkt bei Anwesenheit
der neuen Gasfüllung die Elektronenaustrittsarbeit beispielsweise von etwa 1,6 auf
etwa 1,3 Volt.
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Es ist zwar an .sich bekannt, die Blechelektroden von elektrischen
Kathodenglimmlichtlampen zur Herabsetzung der Zündung mit Alkalimetall- oder Erdalkalimetallüberzügen
zu versehen sowie auch der meist aus Neon oder einem - Neon-Helium-Gemisch bestehenden
Gasfüllung von mit gewöhnlichen
Blechelektroden ausgestatteten elektrischen
.Kathodenglimmlichtlampen etwas Stickstoff oder Luft zuzusetzen, um neben einer
allerdings nur ganz geringfügigen Herabsetzung der Zündspannung die Elektrodenzerstäubung
zurückzudrängen und damit die Lebensdauer der Kathodenglimmlichtlampen zu erhöhen.
Gemäß der, Erfindung wird jedoch bei Kathodenglimmlichtlampen in Kombination mit
Elektroden, die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallüberzüge aufweisen, eine Argon-Stickstoff-Füllung
mit ganz bestimmtem und beträchtlichem Stickstoffgehalt verwendet, so daß sich beim
Betriebe der Lampe ein kräftiges violettes Licht und gleichzeitig durch Stickstoffaufnahme
der Elektrodenüberzüge eine Herabsetzung der Elektronenaustrittsarbeit und damit
auch der schon sowieso durch die Elektrodenüberzüge stark verminderten Zündspannung
einstellt.
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Eine besonders niedrige Zündspannung wird sicher erreicht, wenn schon
bei der Vorbehandlung der Elektroden. eine gute Sättigung .derselben mit Stickstoff
herbeigeführt wird. Zu diesem Zwecke können in an sich bekannter Weise auf den Elektroden
nach dem Einbau des Lampengefäßes solche Alkalimetall- oder Erdalkalimetallverbindungen
aufgebracht werden, wie z. B. Nitrate oder Karbonate, die durch Glühen im Vakuum
leicht in Oxyde verwandelbar sind. Darauf wird erfindungsgemäß in- das Lampengefäß
ein Argon-Stickstoff-Gemisch eingelassen und zwischen. den Elektroden eine starke
Entladung unter Benutzung eines Wechselstromes ,mit steil ansteigenden Spitzen hervorgerufen,
wie dieser sich beispielsweise mittels eines Funkeninduktors erzeugen läßt. Diese
Entladung hat einesteils zur Folge, daß sich die Überzugsschichten der Elektroden
unter Freigabe des. Sauerstoffes in Alkalimetall- oder Erdalkalimetallschichten
verwandeln und andernteils, daß- - sich die Überzüge in beträchtlichem Maße mit
Stickstoff sättigen. Der frei werdende Sauerstoff kann in an. sich bekannter Weise
durch einen im Lampeninnern untergebrachten Getterstoff, beispielsweise einen in
Nähe des Sockels erzeugten Magnesiumspiegel, gebunden werden. Die zur Umwandlung
der Oxydschichten in Metallschichten benutzte Argon-Stickstoff-Füllung kann danach
ausgepumpt und durch eine neue Füllung mit mehr als 501,
Stickstoffgehalt,
aber überwiegendem Argongehalt ersetzt werden. Es kann aber auch die zur Umwandlung
der . Überzugsschichten benutzte Füllung im Lampengefäß verbleiben und demgemäß
die Lampe schon vor der Elektrodenbehandlung abgeschmolzen werden.
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Bei der Herstellung der Elektrodenüberzüge kann auch von anderen Verbindungen,
beispielsweise Stickstoffverbindungen der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, ausgegangen
werden. Die zwischen den Elektroden hervorgerufene Entladung dient dann dazu, die
Überzugsschichten unter Freimachen von Stickstoff in Metallschichten zu verwandeln.
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Soll die reiche Ultraviolettstrahlung der neuen Lampe für Bestrahlungszwecke
ausgenutzt werden, so muß diese in bekannter Weise mit einem für ultraviolette Strahlen
durchlässigen Glase, etwa einem Ouarzglas oder hochkieselsäurehaltgen Borosilicatglas,
ausgestattet werden.