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Elektrische Entladungslampe mit Dampffüllung schwer verdampfbarer
Metalle Man hat schon vorgeschlagen, U-förmig gebogene Lampen in einer Glocke und
elektrische Entladungslampen mit schwer verdampfbaren Metallen in einer gegebenenfalls
doppelwandigen entlüfteten Glocke anzuordnen, den Raum zwischen Lampe und Glocke
gegebenenfalls ganz oder teilweise luftleer zu machen, evtl. mit einem Gas unter
Unterdruck anzufüllen. Der entlüftete Raum hat eine wärmeisolierende Wirkung, wodurch
die Wärmeabgabe der Lampe verringert wird.
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Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieser Entladungslampen,
um sie besonders dort verwenden zu können, wo in einer Richtung eine größere Intensität
des ausgestrahlten Lichtes gewünscht wird als in anderen Richtungen, wie dies besonders
der Fall ist bei der Verwendung dieser Lampen für Wegbeleuchtung.
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Bei solchen elektrischen Entladungslampen mit Dampffüllung schwer
verdampfbarer Metalle, die durch eine gegebenenfalls doppelwandige Hülle umgeben
sind, wobei der Raum zwischen der Lampe und der Hülle oder der Raum zwischen den
Wänden der Hülle entlüftet wird, werden nun erfindungsgemäß in dieser Hülle zwei
gerade Entladungsgefäße oder die Schenkel eines U-förmig gebogenen Entladungsgefäßes
derart nebeneinander angeordnet, daß die einander zugewendeten Seiten der Entladungsgefäße
bzw. Gefäßschenkel einander ungehindert Wärme zustrahlen können und der Abstand
zwischen den Entladungsgefäßen bzw. Gefäßschenkeln klein, jedenfalls geringer als
der doppelte Durchmesser der Entladungsgefäße ist.
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Durch diese Anordnung wird eine derartige Temperaturverteilung über
die Wände der Entladungsgefäße erhalten, daß das kondensierende Metall sich auf
den Teilen der Entladungsgefäße absetzt, die sich der umgebenden Hülle am nächsten
befinden. Die einander zugewendeten Seiten der Entladungsgefäße bleiben völlig frei
für eine möglichst ungestörte Lichtausstrahlung. Demzufolge wird in der Richtung
senkrecht zu der Fläche, in der beide Entladungsgefäße gelegen sind, ein intensiveres
Licht als in einer in dieser Fläche senkrecht zu der Lampenachse gelegenen Richtung
ausgestrahlt.
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Die Entladungsgefäße können auch wie an sich bekannt mit verschiedenen
Dämpffüllungeci versehen werden, so daß sie Licht verschiedener Farbe und die ganze
Lampe ein Mischlicht ausstrahlen. Bei Verwendung derselben
Füllung
kann die Lampe manchmal dadurch vereinfacht werden, daß man die beiden Entladungsgefäße
zu einem einzigen vereinigt, welches dann zweckmäßig U-Form erhält. -In der Zeichnung
ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Fig. i und
2 stellen dabei eine Entladungslampe gemäß der Erfindung in Ansicht bzw. in Durchschnitt
gemäß der Linie II-II dar, während Fig. 3 die Lichtverteilungskurve in der Durchschnittsebene
zeigt.
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Die Lampe enthält zwei zylindrische Entladungsgefäße i und 2, die
an jedem Ende mit einem Elektrodensatz aus einer Glühkathode 3 und einer zylindrischen
plattenförmigen Elektrode.4versehen sind. Der Stromzuführungsdraht der Elektrode
q. ist mit einem der Stromzuführungsdrähte der Glühkathode innerhalb oder außerhalb
des Entladungsgefäßes verbunden. Der gegenseitige Abstand der Entladungsgefäße i
und 2 ist sehr gering. Bei einem Durchmesser der Entladungsgefäße von 2q. mm kann
dieser Abstand z. B. z mm gemacht werden. In den Entladungsgefäßen b(Zfindet sich
neben einem Edelgas, z. B. Neon, eine Menge schwer flüchtigen Metalles; worunter
hier Metalle verstanden werden,, deren Dampf bei einer Temperatur von 2oo° C einen
unterhalb i mm Quecksilbersäule liegenden Druck haben, z. B. Natrium, Calium, Rubidium,
Cadmium, Magnesium, Thallium, Zink. Die in den Abbildungen dargestellten Entladungsgefäße
enthalten z.B. Natriumdampf. Selbstverständlich können auch andere Dämpfe oder Dampfgemische
benutzt werden. Der Natriumdampf sendet beim Betrieb ein intensives gelb gefärbtes
Licht aus. Außer dem Natriumdampf befindet sich in der Röhre auch eine Menge Edelgas,
z. B. Neon. Beide Entladungsgefäße werden beim Betrieb vorzugsweise in Reihe geschaltet.
Auch ist es möglich, die beiden Entladungsgefäße zu einem U-förmigen Entladungsgefäß
zu vereinigen.
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Die Entladungsgefäße sind durch die doppelwandige Hülle 5 umgeben.
Der Raum zwischen den Wänden dieser Hülle ist möglichst weitgehend luftleer gemacht.
Wie insbesondere aus Abb.2 hervorgeht, sind die Entladungsgefäße nebeneinander in
der Hülle angeordnet. Infolgedessen wird die Temperaturverteilung über die Wände
der Entladungsgefäße nicht mehr vollkommen gleichmäßig sein. Die der Hülle 5 am
nächsten liegenden Gefäßteile erhalten eine etwas niedrigere Temperatur als der
übrige Teil der Wand.
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Aus Abb. 3, die die Lichtverteilungskurve in der Durchschnittsebene
II-11 darstellt, geht hervor, daß in der Richtung y größere Licht-Intensität als
in der Richtung X ausgestrahlt wird. Um diese Lichtverteilungskurv e zu erhalten,
muß die Lampe einigen Bedingungen genügen. Es muß nämlich dafür gesorgt werden,
daß die einander zugewendeten Seiten der Röhrenwand eine etwas höhere Temperatur
annehmen als die gegenübergelegenen Teile der Wand.
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Hierdurch wird vermieden, daß das in der Lampe vorhandene Metall auf
den einander zugewendeten Seiten der Lampenwand kondensiert. Ein derartiger Niederschlag
würde nämlich die Lichtverteilungskurve erheblich ändern und diese sich der Form
eines Kreises nähern lassen. Die benötigte Temperaturverteilung wird dadurch erreicht,
daß die Entladungsgefäße nebeneinanderliegen und überdies dadurch, daß die einander
zugewendeten Seiten der Entladungsgefäße einander ungehindert Wärme zustrahlen können.
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Um dies in genügendem Maße zu ermöglichen, müssen zwischen den Entladungsgefäßen
jegliche die Wärmestrahlen abfangenden Organe vermieden werden. So muß z. B. darauf
geachtet werden, daß zwischen den beiden Entladungsgefäßen keine gläsernen o. dgl.
Stützorgane vorhanden sind. Um eine genügende Erhitzung der einander zugewendeten
Seite der Entladungsgefäße zu erhalten, ist es auch nötig, den Abstand zwischen
den Entladungsgefäßen genügend klein zu halten, weil sonst der Einfluß der gegenseitigen
Bestrahlung zu gering ist. Man hat gefunden, daß im allgemeinen eine genügende Aufheizung
erhalten werden kann, wenn der Abstand zwischen den Entladungsgefäßen kleiner ist
als der doppelte Durchmesser der Entladungsgefäße. Natürlich wird die gegenseitige
Erhitzung größer sein, wenn man den Abstand kleiner wählt. Dieser wird denn auch
zweckmäßig noch erheblich kleiner als der Röhrendurchmesser gewählt werden.
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Für das Erhalten der abgebildeten Uchtverteilungskurve ist es überdies
erforderlich, daß die einander -zugewendeten Seiten der Lampenwand gut durchlässig
sind für die auszusendenden Strahlen, so daß auf diesen Teilen der Lampenwand keine
als Hilfselektrode dienenden Organe, z. B. leitende Beläge, welche die Lichtausstrahlung
hindern würden, angeordnet werden dürfen. Sehr kleine Hilfselektroden schaden nicht;
so kann z. B., wenn die beiden Entladungsgefäße zu einer einzigen U-förmigen Lampe
vereinigt sind, der gebogene, die geraden Teile verbindende Lampenteil mit einer
kleinen, auf der Röhrenwand angeordneten Hilfselektrode versehen werden, die die
Zündung der Lampe erleichtert. Der Stromzuführungsdraht dieser Hilfselektrode kann,
wenn er genügend dünn gemacht wird, zwischen den beiden Entladungsgefäßen hindurch
geleitet
werden, ohne die gegenseitige Wärmezustrahlung der Entladungsgefäße ungünstig zu
beeinflussen.
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Die dargestellte Entladungspumpe, welche mit einer positiven Säulenentladung
arbeitet, kann zweckmäßig für Wegbeleuchtung benutzt werden, wobei man die Lampe
in verschiedenen Stellungen verwenden kann. Ordnet man die Lampe z. B. oberhalb
der Mitte des Weges an, so kann sie derart aufgestellt werden, @daß die beiden Entladungsgefäße
in der senkrechten Richtung, lotrecht zu der Wegachse gelegen sind. Auch ist es
möglich, die -Lampe derart anzuordnen, daß sich die Entladungsgefäße in einer waagerechten
Ebene befinden. Ein Zweig der Lichtverteilungskurve bestrahlt dann den Weg unmittelbar,
während das nach oben ausgesandte Lichtbündel mit Hilfe eines oberhalb der Lampe
angeordneten Reflektors auf den Weg geworfen werden kann.