DE615732C

DE615732C - Electric gas discharge lamp without internal electrode, the gas or vapor filling of which is made to glow by the long-range effect of a high-frequency field

Info

Publication number: DE615732C
Application number: DEL81905D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-07-01
Filing date: 1932-08-31
Publication date: 1935-07-11
Also published as: GB415554A; NL39334C; FR758409A; US1919490A

Description

Die Erfindung betrifft die bekannte elektrische Licht- und Strahlungsquelle ohne Innenelektroden, die mit Metalldampf gemischtem Gas arbeitet und auch für die Erzeugung von Strahlen außerhalb des sichtbaren Teiles des Spektrums, ζ. B. Ultravioletter 'Strahlen u. dgl., geeignet ist. Die Erregung derartiger Lampen, die gewöhnlich ein kugelförmiges Gefäß besitzen, geschieht durch ein elektromagnetisches Feld, das von einem Wechselstrom sehr hoher Frequenz mittels einer das Gefäß umgebenden Spule erzeugt wird.The invention relates to the known electrical light and radiation source without Internal electrodes that work with metal vapor mixed gas and also for generation from rays outside the visible part of the spectrum, ζ. B. Ultraviolet 'Blasting and the like., Is suitable. The excitation of such lamps, which is usually a spherical vessel happens through an electromagnetic field generated by a A very high frequency alternating current is generated by means of a coil surrounding the vessel will.

Solange die Entladungsgefäße der elektrodenlosen Lampen nur Gas, insbesondere ein Edelgas, wie Neon, oder ein anderes Gas dieser Gruppe enthalten, ist es verhältnismäßig einfach, eine lichtstarke elektrische Entladung in dem Gefäß zu erzielen.As long as the discharge vessels of the electrodeless lamps are only gas, in particular one Inert gas, such as neon, or another gas in this group, it is proportionate easy to achieve a bright electrical discharge in the vessel.

Für viele Zwecke ist es jedoch wünschenswert, etwas Quecksilber oder andere Metalle in dem Entladungsgefäß zu haben, so daß neben dem Gasspektrum auch das Spektrum des Metalles ausgestrahlt wird. Das ist besonders für medizinischen Gebrauch und andere Zwecke notwendig. Wenn aber das Entladungsgefäß Quecksilber enthält, so bleibt der Druck des Metalldampfes nicht unverändert, sondern steigt rasch mit der in dem Behälter durch die Ringentladung hervorgebrachten Hitze.For many purposes, however, it is desirable to add some mercury or other metals to have in the discharge vessel, so that in addition to the gas spectrum, the spectrum of the metal is also emitted. This is special necessary for medical use and other purposes. But if that If the discharge vessel contains mercury, the pressure of the metal vapor does not remain unchanged, but increases rapidly with that produced in the container by the ring discharge Heat.

Man hat schon vorgeschlagen, diese Schwierigkeit dadurch zu beseitigen, daß man in das Gefäß nur eine sehr genau bestimmte Menge Quecksilber bringt, die bei vollständiger Verdampfung gerade so viel Quecksilberdampf liefert, wie für den Betrieb .ausreicht, daß man also jeden Quecksilberüberschuß vermeidet, da dieser eine Steigerung des Dampfdruckes über den Grenzdruck hinaus herbeiführen würde. Das erfordert aber eine so genaue Bemessung der Quecksilbermenge für jeden Behälter, daß die Fabrikation schwierig und teuer wird.It has already been suggested that this difficulty be eliminated by only brings a very precisely defined amount of mercury into the vessel, which when complete Evaporation delivers just as much mercury vapor as is sufficient for operation. that one therefore avoids any excess of mercury, since this is an increase of the vapor pressure beyond the limit pressure. But that requires so precise a measurement of the amount of mercury for each container that the fabrication difficult and expensive.

Es ist auch bereits bekanntgeworden, statt der zuvor erwähnten genauen Bemessung der Ouecksilbermenge eine Kühlung des Entladungsgefäßes in der Weise vorzusehen, daß ein besonderer Kondensationsraum über Verbindungsrohre an das eigentliche Entladungsgefäß angeschlossen ist. Derartige Ausführungen, die mit verhältnismäßig viel Quecksilber arbeiten, sind einmal sehr umständlich im Gebrauch, da immer bestimmte Lagen des Entladungsgefäßes eingehalten werden müssen, anderseits hat sich gezeigt, daß auchIt has also already become known, instead of the aforementioned precise dimensioning of the Mercury quantity to provide cooling of the discharge vessel in such a way that a special condensation space via connecting pipes to the actual discharge vessel connected. Such designs that contain a relatively large amount of mercury work, are very cumbersome to use, as there are always certain positions of the discharge vessel must be observed, on the other hand it has been shown that

mit diesen Ausführungen ein ökonomischer Betrieb stets gleicher Intensität und Farbe schwer aufrechtzuerhalten ist. Der Grund dafür liegt, wie der Erfinder erkannt hat, in der Anwesenheit des flüssigen Quecksilbers im Entladungsgefäß. Das wird bei der Ausführung nach der Erfindung vermieden. Danach soll vielmehr die Ausbildung des Entladungsgefäßes so getroffen werden oder in ίο der Weise mit Ansätzen versehen sein, daß flüssiges Quecksilber überhaupt nicht in den vom elektromagnetischen Feld durchsetzten Raum gelangt, sondern sich in diesem Raum nur dampf- oder gasförmiges Quecksilber befindet. Das flüssige Quecksilber oder an seiner Stelle ein anderes geeignetes Metall soll dagegen in besondere Hohlräume, die der Einwirkung des Feldes entzogen sind, in so geringen Mengen eingebracht werden, daß es ao entgegen der Schwerkraft an den Wänden des betreffenden Hohlraumes haftenbleibt.with these designs an economical operation always with the same intensity and color difficult to maintain. The reason for this, as the inventor has recognized, lies in the presence of the liquid mercury in the discharge vessel. That will happen upon execution avoided according to the invention. After that, rather the formation of the discharge vessel should be be taken in such a way or be provided with approaches in such a way that liquid mercury not at all in the areas interspersed with the electromagnetic field Space reaches, but there is only vapor or gaseous mercury in this space. The liquid mercury or another suitable metal in its place should, however, in special cavities, which the The effects of the field are withdrawn, are introduced in such small quantities that it ao adheres to the walls of the cavity in question against gravity.

Die besonderen Hohlräume können durch warzenähnliche Ansätze am Entladungsgefäß oder durch besondere Ausbildung dieses Ge- «5 fäßes gewonnen werden. Da sie außerhalb des Feldes liegen, bleiben sie verhältnismäßig kühl, und die Verdampfung des darin haftenden flüssigen Quecksilbers geschieht im wesentlichen durch Wärmeleitung oder Strahlung. Ebenso tritt in diesen Räumen ständig eine Kondensation des Quecksilbers ein, vor allem nach dem Ausschalten des Entladungsrohres. The special cavities can be created by wart-like approaches on the discharge vessel or obtained through a special design of this vessel. Since they are outside of the field, they remain comparatively cool, and the evaporation of the adhering in them Liquid mercury occurs mainly through conduction or radiation. Likewise, in these rooms there is constant condensation of the mercury especially after switching off the discharge tube.

Die Erfahrung hat. gezeigt, daß bei Aufnähme des Quecksilbers in verhältnismäßig kühlen Hohlräumen die Menge nicht so sehr genau bemessen und nicht in denselben engen Grenzen gehalten zu werden braucht wie die Menge des in das Gefäß selbst einzuführenden Quecksilbers.The experience has. shown that when absorbing the mercury in proportion cool cavities do not measure the amount so precisely and not in the same narrow spaces Limits need to be kept like the amount of that to be introduced into the vessel itself Mercury.

Die Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung in Beispielen dargestellt.The embodiment of the invention is shown in the drawing in examples.

Fig. ι zeigt schematisch eine bekannte Ausführungsform des elektrodenlosen Gasentladungsgefäßes; Fig. Ι shows schematically a known embodiment of the electrodeless gas discharge vessel;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausbildungsform des Gefäßes nach der Erfindung;Fig. 2 shows schematically an embodiment of the vessel according to the invention;

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung.Fig. 3 shows a third embodiment of the invention.

Gemäß Fig. 1 ist z. B. das Gas oder Gasgemisch unter hinreichend niedrigem Druck in einem kugelförmigen, geschlossenen Behälter 5 untergebracht. Der Behälter S ist in einer Spule 4 untergebracht, so daß er den Kern dieser im übrigen kernlosen Spule bildet. Die Spule 4 ist mit Leitungen 2 und 3 an eine elektrische Stromquelle 1 von hoher Frequenz, z.B. 10 000 bis 3 000 000 Hz, angeschlossen. According to FIG. 1, for. B. the gas or gas mixture under sufficiently low pressure housed in a spherical, closed container 5. The container S is in housed a coil 4, so that it has the core of this otherwise coreless coil forms. The coil 4 is with lines 2 and 3 to an electrical power source 1 of high Frequency, e.g. 10,000 to 3,000,000 Hz.

Gemäß der Erfindung hat das in Fig. 2 dargestellte Entladungsgefäß 6, das von kugelförmiger oder beliebiger anderer Gestalt sein kann, zwei warzenähnliche Ansätze 7 und 8. Selbstverständlich kann man auch weniger oder mehr verwenden. In diesen Ansätzen befindet sich eine so geringe Menge flüssigen Quecksilbers, daß das Quecksilber durch Adhäsion an den Wänden des betreffendes Hohlraumes haftenbleibt. Die Ansätze und damit auch das darin befindliche Quecksilber liegen dabei außerhalb des Bereiches der Ringentladung. Das Quecksilber bleibt in diesen Ansätzen verhältnismäßig kühl und verdampft lediglich infolge der Wärmeleitung oder der Wärmestrahlung von der Ringentladung her. Im eigentlichen Entladungsgefäß wird dabei immer nur der Quecksilberdruck herrschen, der dem -Sättigungsdruck des Quecksilbers bei der Temperatur des Ansatzes entspricht, z. B. bei 6o° C 0,025 mm Hg-S äule, auch wenn die in den Ansätzen enthaltene Menge Quecksilber ein Vielfaches derjenigen ist, die sonst bei Einbringen des Quecksilbers in das Entladungsgefäß selbst zugelassen werden konnte.According to the invention, the discharge vessel 6 shown in FIG spherical or any other shape, two wart-like lugs 7 and 8. Of course, you can also use less or more. There is such a small amount in these approaches liquid mercury that the mercury by adhesion to the walls of the subject The cavity adheres. The approaches and thus also the mercury in them lie outside the range of the ring discharge. The mercury stays in these approaches are relatively cool and evaporate only as a result of the conduction of heat or the thermal radiation from the ring discharge. In the actual discharge vessel the mercury pressure will always be the same as the saturation pressure of the Corresponds to mercury at the temperature of the approach, e.g. B. at 60 ° C 0.025 mm Hg column, even if the amount of mercury contained in the approaches is a multiple the one that would otherwise occur when the mercury is introduced into the discharge vessel itself could be admitted.

Die Erfahrung hat gelehrt, daß der Quecksilberdampf wieder in den Kondensationskammern hineinkondensiert, wenn die Lampe abgeschaltet wird.Experience has shown that the mercury vapor condenses back into the condensation chambers when the lamp is switched off.

Die Einrichtung ist nicht empfindlich, so daß man einen einfachen, leichten und für den praktischen Gebrauch geeigneten Betrieb erhält. Die beste Form und Ausbildung wechselt natürlich mit Form und Größe des Behälters. , In Fig. 3 stellt das Gefäß 6 eine Quecksilberdampfimduktionslampe der beschriebenen Art dar, die teilweise von einem Reflektor R umgeben ist, so daß die Lampe leicht für medizinische und ähnliche Zwecke benutzt werden kann.The device is not delicate, so that the operation is simple, easy and practical. The best shape and design naturally changes with the shape and size of the container. In Fig. 3, the vessel 6 represents a mercury vapor induction lamp of the type described, which is partially surrounded by a reflector R , so that the lamp can easily be used for medical and similar purposes.

In diesem Falle kann die eine Kondensationskammer 8 des Gefäßes in einer mit Außengewinde versehenen Metallkappe stekken, die in eine im Reflektor R ausgebildete Fassung 5" eingeschraubt ist. Diese Metallkappe 9 mit Außengewinde leitet die Hitze von der Wand der Kondensationskammer ab und schirmt gleichzeitig das elektromagnetische Feld wirksam ab. Man kann jedoch noch außerdem eine Kondensationskammer 7 anbringen. Die Kondensationskammern 8 und 7 sind in den Zeichnungen als scharf gegen den Behälter abgesetzte Räume dargestellt. Das ist aber nicht erforderlich, und die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Wesentlich ist, daß ein Teil der Behälterwand einen ausreichenden Abstand von der Ringentladung hat, so daß dieser Teil genügend kühl bleibt, um eine Steigerung des Druckes über ein bestimmtes Maß, insbesondere über den Grenzdruck, zu verhindern.In this case, one condensation chamber 8 of the vessel can be plugged into an externally threaded metal cap which is screwed into a socket 5 "formed in the reflector R. This metal cap 9 with externally threaded conducts the heat away from the wall of the condensation chamber and at the same time shields the electromagnetic However, it is also possible to add a condensation chamber 7. The condensation chambers 8 and 7 are shown in the drawings as spaces sharply set off from the container. However, this is not necessary and the invention is not limited to this embodiment that a part of the container wall has a sufficient distance from the ring discharge, so that this part remains sufficiently cool to prevent an increase in pressure above a certain level, in particular above the limit pressure.

Claims

Patent claims:
ι. Electric gas discharge lamp without internal electrode, the gas or vapor filling of which is made to glow by the remote action of a high-frequency field, in particular for medical purposes, characterized in that the discharge vessel is designed or provided with attachments in such a way that at least one outside of the electrical Field located cavity arises and that in this cavity or in these cavities so little of the metal to be evaporated, such as mercury, is introduced that it adheres to the walls of the cavity in question in the form of a fogging or very small droplets.

2. Electric gas discharge lamp according to claim i, characterized in that ao the cavities which are arranged outside the electric field and contain the metal as wart-like chambers are trained.

3. Electric gas discharge lamp according to claim 1 and 2, characterized in that that the or one of the wart-like approaches at the same time for fastening of the discharge vessel in a conventional incandescent lamp socket.

1 sheet of drawings