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Elektrische Leuchtröhre zur Erzielung gelben Lichtes unter Verwendung
eines die violetten und blauen Strahlen absorbierenden Aases für die Röhrenwandung
Um mit einer elektrischen Leuchtröhre gelbes Licht zu erzeugen, ist es notwendig,
in dem Spektrum des die Röhre füllenden, in einer anderen Farbe leuchtenden Gases,
Gasgemisches oder Gasgemisches mit Metalldampf eine Reihe von Wellenlängen durch
selektive Absorption des die Röhre bildenden Glases zu vernichten oder zu schwächen,
so daß der Rest des Lichtes nach seinem Durchtritt durch die Glaswand noch den gelben
Teil des Gasspektrums enthält, sowie außerdem eventuell noch solche Wellenlängen,
deren Farbe (Rot und Grün) durch additive Farbenmischung Gelb ergibt.
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In schon bekannter Weise erhält man z. B. dadurch eine Leuchtröhre
mit gelbem Lichteindruck, daß man als Gasfüllung ein Edelgasgemisch verwendet, welches
vorwiegend Helium enthält, und daß man die Wandung der Röhre aus einem gelben Glase
herstellt, welches die violetten und blauen Strahlen absorbiert. Die noch durchgelassene
Heliumstrahlung enthält dann, abgesehen von dem spektralen Gelb, die roten und grünen
Wellenlängen in einem solchen Verhältnis, daß sie durch Addition ebenfalls einen
gelben Lichteindruck ergeben. Leuchtröhren, die mit reinem Helium oder äußer diesem
nur mit geringen Beimischungen anderer Edelgase gefüllt sind, haben aber erfahrungsgemäß
eine geringere Brenndauer als solche mit heliumfreien oder heliumarmen Edelgas-
bzw. Edelgas-Quecksilberdampf-Füllungen. Infolge der bei Helium besonders gelagerten
Vorgänge beim Stromdurchgang wird ein großer Teil der elektrischen Energie in Wärme
umgewandelt, wodurch sich die Glaswandung der Röhre erhitzt: Um einen gleich starken
Lichteffekt zu erzielen wie bei anderen Füllungen, muß man mehr Energie aufwenden.
Weiterhin wird das Gas innerhalb der Röhre durch die elektrischen Vorgänge verhältnismäßig
rasch verbraucht, es treten Entmischungs-und andere Erscheinungen auf, die unerwünschte
Änderungen der Leuchtwirkung und der Leuchtstärke der Röhre im Gefolge haben. Infolge
dieser Nachteile werden heliumgefüllte Leuchtröhren, auch solche mit gelber Glaswand,
in der Praxis nur in -beschränktem Maße hergestellt.
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Wesentlich günstiger liegen die Betriebsverhältnisse für Leuchtröhren
bei Verwendung des blau leuchtenden Gemisches, welches aus den Edelgasen Neon und
Argon, mit einem Zusatz von Quecksilberdampf, besteht. Bei einem solchen Gemisch
ist bekanntlich in ganz überwiegendem Maße der Quecksilberdampf der Träger der Lichtemission,
während .die roten Linien des Neons bei gewöhnlicher Temperatur nur ganz schwach
an
der Entstehung des Gesamtlichteindruckes der Gasstrahlung beteiligt
-sind. Die Strahlung des Argons' kommt hauptsächlich erst bei tieferen Temperaturen,
wenn der Druck des Quecksilberdampfes abnimmt, zur Geltung. Unter normalen Betriebsverhältnissen
würde also das ausgestrahlte Licht im wesentlichen das gleiche sein, ob nun -ein
Gemisch von Argon, Neon und Quecksilberdampf oder von reinem Neon und@0ueclesilberdampf
oder von Argon, Neon, Helium und Quecksilberdampf in der Leuchtröhre vorliegt. Auch
die Strahlung eines selchen Gemisches von Argon, Neon und Quecksilberdampf enthält
nun neben violetten und blauen Linien solche im roten, gelben und grünen Teil des
Spektrums. In diesem Falle sind aber die grünen Strahlen intensiver als die roten.
Verwendet man also auch- hier ein gelbes Glas, welches nur violett und blau absorbiert,
so erhält man keinen gelben, sondern einen grünen Lichteindruck. Bei der additiven
Farbenmischung zu Gelb ist also noch Überschüssiges grünes Licht vorhanden. Die
Glaswandung muß deshalb in diesem Falle neben der Absorption der violetten und blauen
Strahlen auch die grünen Strahlen so schwächen, daß sie zur Stärke der roten Strahlung
des Gasgemisches in das entsprechende Verhältnis gebracht werden. Derartige Gläser
haben eine orangefarbene Tönung. Dieser Farbton wird in bekannter Weise erzeugt
durch Beigabe von Selen und Schwefelcadmium zur Glasmasse. Die Lage und Intensitätsverteilung
der grünen Linien einerseits sowie die Absorptionswirkung der dem Glase zum Zwecke
der Orangefärbung zugesetzten Stoffe andererseits bringt es aber mit sich, daß es
nicht gelingt, den grünen Anteil der Strahlung gerade ausreichend zu schwächen,
ohne daß dies nicht auch mit der an und für sich nicht sehr starken, gelben Strahlung
der Fall wäre. Die Folge ist, daß man bei Verwendung solcher Gläser, die mit steigender
Grün- bzw. Grün-Gelb-Absorption immer mehr -ins Rot übergehen, bei mehr nach Gelb
zu gehenden Tönungen nur ein ziemlich stumpfes Grün, bei mehr nach Rot zu gehenden
Tönungen schließlich nur ein sehr gedämpftes Rot erzielt; letzteres aus dem Grunde,
weil die rote Strahlung dieses Gasgemisches nur einen kleinen Teil der Gesamtstrahlung
ausmacht.
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Die Erfindung behandelt nun das Problem, eine ausreichende Schwächung
lediglich der grünen, im Vergleich zur gelben und roten bekanntlich kurzwelligeren
Strahlung zu erzielen, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß die Röhre mit einem
aus Argon, Neon und Quecksilberdampf bestehenden Gemisch gefüllt ist und daß zugleich
das Röhrenglas orange gefärbt und mit einem Trübungsmittel durchsetzt ist. Die Trübung
des Glases erhält man, wie allgemein bekannt ist, vorzugsweise durch Zugabe von
fluorhaltigen Stoffen, z. B. Kryolith. Orange gefärbte Trübgläser sind zwar an sich
bekannt, jedoch hat man sie noch nicht zur Herstellung von mit Argon, Neon und Quecksilberdampf
gefüllten Leuchtröhren verwendet, um auf diese Weise das grüne Licht von kürzerer
Wellenlänge der Röhrenfüllung stärker als das gelbe und rote Licht zu beugen und
so seine Intensität 'zu schwächen. Durch die richtige Auswahl des Orangefarbtones
des Glases in Kombination mit dem geeigneten, passend dosierten Trübungsmittel erreicht
man auf diese Weise, daß die Lichtwirkung einer derartigen Leuchtröhre ein schönes,
lebhaftes Gelb ergibt. Das verwendete Gasgemisch, das aus den Edelgasen Argon und
Neon besteht und daneben noch Quecksilberdampf enthält, gewährleistet eine ebenso
lange Brenndauer wie die von blau oder grün leuchtenden Röhren. Neben diesem ganz
allgemeinen Vorteil ergibt sich in dem besonderen Falle, daß etwa bei Reklame- und
sonstigen Lichtanlagen diese drei Farben gleichzeitig verwendet wurden, der weitere
Vorteil, daß die gelb leuchtenden Teile nicht schon früher ihre Leuchtwirkung einbüßen
als die blau und grün leuchtenden.
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Dieselbe Wirkung erzielt man - wenn auch in weniger vollkommener Weise
-, wenn man das Glas der Leuchtröhre aus zwei Schichten zusammensetzt, etwa einer
unteren durchsichtigen, orangegefärbten und einer darüberliegenden getrübten, die
entweder gar nicht oder nur so gefärbt ist, daß sie von Rot nachViolett einen größeren
zusammenhängenden Spektralbereich durchläßt als die dar- i unterliegende Schicht:
Die Schalenstruktur der Wandung einer Glasröhre, wie sie sich aus ihrer Herstellung
ergibt, bringt es aber mit sich, daß auch ein Glas, welches Färbungs- und Trübungsmittel
gleichzeitig enthält, nur selten in: der ganzen Wanddicke gleichmäßig stark getrübt
ist. Es wechseln vielmehr Schichten mit schwacher oder fast gar nicht vorhandener
Trübung mit solchen starker Trübung ab. Dies hat seinen Grund darin, daß die einzelnen
Schichten der Röhrenwandung beim Rohrziehen eine verschiedene Wärmebehandlung durchmachen,
wodurch eine stärkere oder schwächere Ausscheidung des Trübungsmittels ermöglicht
wird. Der eben erwähnte Sonderfall -der Verwendung zweier übereinanderliegender
Gläser, eines gefärbten und eines getrübten, ist also praktisch bereits bei der
Verwendung eines einzigen Glases gemäß der Erfindung, welches Färbungs- und Trübungsmittel
gleichzeitig enthält, mit enthalten. .
Damit weder die Farbe noch
die Trübung durch eine Verarbeitung an der Gebläselampe beim Biegen und Verschmelzen
der Röhre beeinträchtigt werden, kann man dieselbe noch mit einer Schicht aus farblosem,
durchsichtigem Glas überfangen.