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Gasgefüllte, insbesondere zur Lichtausstrahlung dienende elektrische
Entladungsröhre Die Erfindung betrifft eine gasgefüllte elektrische Entladungsröhre,
die zum Aussenden von entweder sichtbaren oder unsichtbaren, etwa ultravioletten
Strahlen verwendet werden kann und die mindestens eine Glühkathode hat, mit der
wenigstens zwei Widerstände in Reihe &schaltet sind. Unter Gasfüllung wird hier
nicht nur- eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder
mehrerenDämpfen oder aus einem Gemisch von Gas und Dampf bestehende Füllung verstanden.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Entladungsröhre von sehr einfacher
Bauart zu schaffen, durch die es ermöglicht wird, diese Röhre nicht nur in einfacher
Weise herzustellen, sondern auch auf einfache Weise an eine Stromquelle anzuschließen.
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Gemäß der Erfindung wird oben beschriebene Entladungsröhre so gebaut,
daß die Glühkathode oder deren Heizkörper zwischen die beiden Widerstände geschaltet
ist, die derart angeordnet. sind, daß sie durch von der Glühkathode ausgehende Entladungen
überbrückt werden können. Wird durch diese in Reihe gelegten Widerstände und Glühkathode
oder Heizkörper ein Wechselstrom geleitet, so entsteht ein Spannungsunterschied
zwischen der in der Mitte dieser Reihenschaltung befindlichen Glühkathode und den
nicht mit dieser Glühkathode verbundenen Enden der Widerstände. Jedes dieser Enden
erhält abwechselnd ein positives und ein negatives Potential gegen die Glühkathode.
Es erfolgt nun eine Entladung zwischen der Glühkathode und dem Widerstandsende,
das augenblicklich ein positives Potential gegen die Glühkathode aufweist, wobei
der andere Widerstand als Vorschaltimpedanz der Entladung dient. In der darauffolgenden
halben Wechselstromperiode-wechseln sich die Rollen der beiden Widerstände. Die
Widerstände dienen somit sowohl als Vorschaltimpedanz als auch zur Erzeugung der
für die Entladung benötigten Spannungsdifferenz.
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Wenn, wie schon vorgeschlagen, die Heizkörper indirekt geheizter Glühkathoden
miteinander in Reihe geschaltet und derart an die Enden der Glühkathodenkörper angeschlossen
sind, daß der Spannungsunterschied zwischen den Glühkathoden dem Spannungsabfall
in den Heizkörpern gleich ist, der für die Entladung erforderliche Spannungsunterschied
zwischen den Glühkathoden also mit Hilfe der Heizkörper erzeugt wird, so ist doch
jener Vorschlag mit der hier gegebenen Lehre
nicht vergleichbar,
da die Heizkörper immer parallel zu der Entladungsstrecke liegen und nicht als Vorschaltwiderstände
dienen; in einem solchen Fall muß immer ein besonderer Vorschaltwiderstand angebracht
sein. Auch der weiterhin gemachte Vorschlag, nicht nur die Heizkörper miteinander
in Reihe und parallel zu der Entladungsbahn der indirekt geheizten Glühkathoden
zu schalten, sondern in der Röhre auch noch einen als Vorschaltwiderstand dienenden
besonderen Glühdraht in Reihe mit der Entladungsstrecke zu schalten, ermöglicht
nicht die Verwirklichung des vorliegenden Gedankens, da auch in diesem Fall in der
Röhre kein Widerstand vorhanden ist, der sowohl für die Erzeugung des für die Entladung
erforderlichen Spannungsunterschiedes als auch für die Stabilisierung der Entladung
dient.
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Falls die zum Erzeugen einer günstigen Entladungsspannung benötigte
Größe der Widerstände von dem Wert abweicht, der sich zur Stabilisierung des Entladungsstroms
am meisten eignet, kann man zwischen den beiden Widerständen zwei Glühelektroden
oder zwei Heizkörper einschalten und dabei in diesem Falle zwischen diesen zwei
Glühelektroden oder Heizkörpern einen dritten Widerstand aufnehmen. Wie an Hand
der Zeichnungen noch näher erläutert werden wird, unterstützt dieser dritte Widerstand
zwar die Erzeugung der Spannung für die Entladung, bildet aber keinen Teil des mit
der Entladung in Reihe geschalteten Vorschaltwiderstandes.
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Die Widerstände werden zweckmäßig derart bemessen, daß sie beim Betrieb
glühend werden und Licht ausstrahlen. Diese Lichtstrahlen vermischen sich in diesem
Fall mit den von der Entladung erzeugten Strahlen.
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Erforderlichenfalls können die als Anoden wirkenden Enden der Widerstände
besonders ausgestattet werden, um sie besser zur Stromaufnahme geeignet zu machen.
Man .kann die Enden z. B. verdicken oder mit einer besonderen, kleinen Metallplatte
versehen.
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Die Bauart der erfindungsgemäßen Entladungsröhre ist sehr einfach,
unter anderem infolge der Tatsache, daß bloß zwei Stromzuführungsdrähte nach außen
geführt zu werden brauchen. Die Entladungsröhre kann mit einem üblichen zweipoligen
Sockel, z. B. einem Edison- oder Swansockel, versehen und unmittelbar an eineStromquelle
angeschlossen werden. Das Vorschalten besonderer Stabilisierungsimpedanzen ist nicht
nötig.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
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Fig. i stellt eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung dar. .
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F ig. 2 und 3 sind Schaltbilder zweier anderer Ausführungsmöglichkeiten.
Die in Fig. x dargestellte Entladungsröhre besitzt einen Glaskolben ß, an den ein
Quetschfuß 2 angeschmolzen ist. Dieser Quetschfuß trägt ein gläsernes Stützstäbchen
3, an dem zwei metallene Haltedrähte 4 befestigt sind. In dem Quetschfuß sind ferner
zwei Haltedrähte 5 und 6 eingeschmolzen. Zwischen diesen Haltedrähten und den Enden
der Haltedrähte 4 sind zwei etwa aus Wolfram bestehende Widerstandsdrähte 7 und
8 gespannt, und zwischen den beiden Haltedrähten 4 ist eine Glühkathode 9 angebracht,
die aus einem Kern besteht, der mit einem stark elektronenemittierenden Stoff, z.
B. mit Bariumoxyd, überzogen ist. Die Widerstände 7 und 8 und die Glühkathode 9
sind somit miteinander in Reihe geschaltet, während die Haltedrähte 5 und 6 die
Fortsetzung der Widerstände 7 und 8 bilden, aber erheblich fester als diese sind.
Die Haltedrähte 5 und 6 stehen mit den Stromzuführungsleitern io und ii in elektrisch
leitender Verbindung.
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Die Entladungsröhre besitzt eine an sich bekannte Gasfüllung, die
aus Neoei unter einem Druck von einigen Millimetern besteht und zu der ein Metalldampf,
z. B. Quecksilberdampf, zugesetzt sein kann.
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Wenn die Entladungsröhre an eine Wechselstromquelle angeschlossen
wird, erzeugt der die Widerstände 7 und 8 und die Glühkathode 9 durchfließende Strom
einen Spannungsunterschied zwischen den Haltedrähten 5 und 6 und der Glühkathode
g. Bei genügender Elektronenemission von der Glühkathode findet in jeder halben
Wechselstromperiode eine Entladung zwischen der Glühkathode 9 und dem Haltedraht
statt, der in diesem Fall ein positives Potential gegen die Glühkathode 9 aufweist.
Die Entladung kann z. B. zwischen dem Haltedraht 5 und der Glühkathode 9 stattfinden.
Der Entladungsstrom durchfließt dabei den Widerstand 8, der als Stabilisierungswiderstand
der Entladung dient. In den nächsten Halbperioden findet die Entladung zwischen
der Glühkathode 9 und dem Haltedraht 6 statt, wobei der Widerstand 7 als Vorschaltwiderstand
wirksam ist. Die Widerstände 7 und 8 sind derart bemessen, daß sie beim Betrieb
glühen und Licht ausstrahlen. Dieses Licht vermischt sich in diesem Fall mit dem
von der Entladung erzeugten Licht.
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Um die Widerstände 7 und 8 aus der Entladungsbahn herauszubringen,
empfiehlt es sich, die Enden der Haltedrähte 4 rückwärts 'abzubiegen, so daß die
Widerstände nicht in der Ebene der Haltedrähte 5 und 6 gelegen sind.
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Es ist auch möglich, die Glühkathode 9, wie an sich bekannt, als indirekt
heizbare Kathode zu bauen. Der Heizkörper dieser
Kathode wird in
diesem Fall an die Haltedrähte q. angeschlossen. Dieses Heizelement kann z. B. mit
einem kleinen Metallzylinder umgeben werden, der mit einer stark elektronenemittierenden
Schicht überzogen und mit einem Punkt des Heizelements leitend verbunden wird. Diese
Möglichkeit ist schaubildlich in Fig. 2 dargestellt, wo 12 die indirekt heizbare
Kathode bezeichnet.
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Bei den Bauarten nach den Figuren i und 2 dienen die Widerstände 7
und 8 sowohl zur Erzeugung des für die Entladung benötigten Spannungsunterschiedes
als auch zur Begrenzung des Entladungsstromes. Wenn die Bedingungen, die infolge
dieser doppelten Funktion bei den Widerständen beachtet werden müssen, nicht miteinander
in Einklang zu bringen °sind, kann man zu der in Fig. 3 schaubildlich dargestellten
Bauart übergehen. Dabei sind zwischen den Widerständen 7 und 8 zwei Glühkathoden
13 und 14 und ein zwischen diesen Glühkathoden eingeschalteter Widerstand 15 vorgesehen.
Die Entladung findet in diesem Fall zwischen der Kathode 13 und dem Haltedraht 6
statt, wobei der Widerstand 7 als Vorschaltimpedanz wirksam ist, oder zwischen der
Glühkathode 14 und dem Haltedraht 5, wobei der Widerstand 8 als Vorschaltwiderstand
arbeitet. Der Spannungsunterschied zwischen der Kathode 13 und dem Draht 6 bzw.
zwischen der Kathode 1q. und dem Draht 5 wird von den in Reihe geschalteten Widerständen
8 und 15 und der Glühkathode 14 bzw. von den Widerständen 7 und 15 und der Glühkathode
13 bewirkt. Der Widerstand 15 wirkt somit allerdings an der Erzeugung der Entladungsspannung
mit, unterstützt jedoch nicht die Begrenzung des Entladungsstroms. Dies bewirken
die Widerstände 7 und B. Diese Widerstände 7 und 8 können nun derart bemessen werden,
daß sie eine gute Stabilisierung bewirken, während unabhängig davon die Größe des
Widerstandes 15 derart gewählt werden kann, daß ein für die Entladung günstiger
Spannungsunterschied erzeugt wird.