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Dochtkohle für elektrische Bogenlampen Bekanntlich kann man eine erhebliche
Stabilität des elektrischen Lichtbogens erreichen, wenn man in die Lichtbogenflamtne
geeignete anorganische Stoffe, insbesondere Metalle mit niedrigem Ionisationspotential,
einführt. Meist verwendet man hierfür die Alkali- und Erdälkalimetalle, bestimmte
Metalle der Eisengruppe, die Metalle der seltenen Erden und ähnliche Stoffe. Insbesondere
ergeben die Metalle der seltenen Erden eine weiße, leicht bläuliche Lichtbogenflamme
mit sehr hoher aktivischer Wirkung. Dieser Lichtbogen wird daher für photographische
und kinematographische Atelieraufnahmen und in der photographischen Reproduktionstechnik
verwendet.
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Indessen zeigen diese Lichtbogen mit seltenen Erden keine vollkommene
Stabilität, so daß die unvermeidlichen Lichtschwankungen eine Unregelmäßigkeit in
der Filmbelichtung hervorrufen. In bestimmten, besonders ungünstigen Fällen ergibt
sich eine ganz unerwünschte Folge von kräftig belichteten und weniger stark belichteten
Bildern auf dein Film. Man kann diesem Übelstand dadurch etwas abhelfen, daß man
den seltenen Erden kleine Mengen von Metallen mit niederein lonisationspotential,
wie z.B. Calcium, Baryum oder Alkalimetallen, zusetzt; aber dieses Hilfsmittel ist
ungenügend, und außerdem ist zu befürchten, daß die mit Stoffen, wie Natrium oder
Calci4m, verbundene Gelb-oder Orangefärbung für @ die aktivische Wirkung schädlich
ist.
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Die Erfindung bezweckt nun, eine praktisch vollkommene Stabilität
bei einem elektrischen Lichtbogen zu erreichen, ohne dessen Farbe zu verändern.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß dem Docht der positiven Lichtbogenkohle
oder der beiden Kohlen außer den üblichen anorganischen Stoffen noch kleine Mengen
von Bor, .Silicium, Zirkonium oder- von reduzierenden Verbindungen oder Gemischen
dieser Stoffe, vorzugsweise in einem Betrag von nicht über 2 °/o der Gesamtmasse,
zugegeben. Zur Bildung des Dochtes der positiven Kohle mischt man z.@B. eine Paste
aus einem in Wasser gelösten oder emulgierten organischen Bindemittel und aus einem
innigen Gemisch von Silicium oder einem anderen dieser Zusatzstoffe mit den seltenen
Erden der Cergruppe, die sich im Zustande der Oxyde, Fluoride oder Oxyfluoride befinden,
sowie auch mit Kohlenpulvern, die- in passender Masse die anorganischen Stoffe verdünnen.
Beispielsweise wird bei einer Dochtlochweite von etwa einem Drittel des Außendurchmessers
der Kohle für den Docht eine Paste verwendet, die zu So °/o aus Kohlenstoff 'und--zu
48 bis 49 % aus Verbindungen der seltenen Erden besteht, während der Restbetrag
ganz aus
Silicium oder vorzugsweise aus dem billigeren und leichter
erhältlichen Karborund besteht.
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Nach inniger Mischung dieser Pulver setzt man eine dicke Lösung von
Dextrin, Gummiarabicum oder irgendeinem anderen organischen Bindemittel zu, so daß
man eine außerordentlich dicke Paste erhält, die dann in das Kohlerohr unter Druck
nach üblichem Verfahren eingespritzt wird.
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Die negative Kohle kann einen Docht von einer qualitativ analogen
Zusammensetzung erhalten, abdr durch Versuche hat es sich als vorteilhafter erwiesen,
bei dieser Kohle die seltenen Erden durch viel kleinere Mengen Kaliumcarbonat oder
Kaliumborat zu ersetzen. Diese Salze können dem Karborund genau wie im Falle der
positiven Kohle beigemengt werden.
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Man hat bereits vorgeschlagen, bei Dochtkohlen für elektrische Bogenlampen
außer den üblichen anorganischen Stoffen noch Zusätze oder Gemische von Bor, Silicium
und Zirkonium oder von Verbindungen dieser Stoffe zu verwenden. Hierbei werden aber
diese Zusätze in erheblichen Mengen 'von z. B. 2o0;0 bis 6oo/a der Gesamtmasse vorgesehen,
während sich erfindungsgemäß gezeigt hat, daß nur mit geringen Zusätzen solcher
Stoffe von zweckmäßig nicht über 2 °jo eine praktisch vollkommene Lichtbogenstabilität
bei Dochtkohlen für elektrische Bogenlampen erreicht wird. Durch die Beimengung
dieser Stoffe in kleinen Mengen ergibt sich, daß die Reduktion der reduzierbaren
oxydierten Bestandteile der Kohle, die sonst zum Teil im Krater der positiven Kohle
selbst in heftiger Weise stattfindet und Unregelmäßigkeiten des Lichts hervorruft,
sich in einem verhältnismäßig tief gelegenen Teil der Kohle vollzieht, wo die Temperatur
viel weniger hoch als im Krater ist und die Kohäsion genügend groß bleibt, so daß
der Abgang der durch die Reduktion erzeugten Gase nicht in so heftiger Form - erfolgt.
Ferner sind, auch wenn diese Reduktion im Krater selbst stattfindet, die Oxydationsprodukte
der geringen Zusätze von Bor, Silicium und Zirkonium oder deren reduzierenden Verbindungen
und Gemischen bei weitem nicht so flüchtig -wie das Kohlenoxyd und verschwinden
durch einfache Verdampfung, was die Stabilität des Lichtbogens noch mehr steigert
und diesen für photographische Zwecke besonders geeignet macht.
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Die Erfindung kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß ein homogener,
im voraus gehärteter Stab aus anorganischem Stoff in ein Rohr aus Kohle eingeführt
und die Verbindung zwischen dem Rohr und der homogenen Füllung durch Verkitten oder
Verleimen in üblicher Art bewirkt wird. Ferner können nach der Erfindung die in
geringen Mengen zuzusetzenden Stoffe in den Innenraum der Kohlenhülle eingebracht
werden, während die seltenen Erden oder anderen anorganischen Stoffe getrennt dem
Docht zugegeben werden. Die in.diesem Falle erzielbare Stabilität des Lichtbogens
ist ungefähr der durch das vorher beschriebene Verfahren erreichten Wirkung gleichwertig.
Es muß aber dabei der Tatsache Rechnung getragen werden, daß die Zusätze in etwas
größerer Menge zu verwenden sind, weil ein Teil davon durch die seitliche Verbrennung
der Kohle vor Erreichung des Lichtbogens verlorengeht.