DE641068C - Elektrische Gasentladungslampe mit Edelgas-, insbesondere Heliumgasfuellung mit positiver Saeulenentladung - Google Patents

Description

Bei dien bekannten elektrischen Gasentladungslampen mit Edelgas-, insbesondere Heliurngasfüllung und positiver Säulenentladung ist dite Erzielung einer kommerziellen Lebensdauer der Lampe an die Voraussetzung geknüpft, daß niedrige Stromstärken und verhältnismäßig hohe Gasfülldrucke in Größenordnungen von etwa 10 mm QS angewendet werden. Zufolge dieses hohen Fülldruckes ist dieLichtausbeute dieser Gasentladungslampen eine sehr ungünstige.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß es möglich ist, bei elektrischen Gasentladungslampen mit Edelgas-, insbesondere mit Heliumgasfüllung und positiver Säulenentladung nicht nur die Lebensdauer der Lampe, sondern auch die Lichtausbeute in erheblichem Maße zu steigern, wenn man den Gaef ülldruck auf Werte herabsetzt, die in Größenordnungen von - etwa 5 mm QS und darunter liegen. An sich sind solche Drucke bereits, vorgeschlagen worden. Indes hat sich gezeigt, daß bei Herabsetzung des Gasfülldruckes auf so niedrige Werte die Zerstäubung der Elektroden beschleunigt wird, wenn nicht besondere Vorkehrungen zu ihrer Verhütung getroffen sind.

An und für sich ist es bereits bekanntgeworden, bei Glimmlichtlampen und anderen Vakuumröhren die Elektroden mit einer Schutzschicht aus isolierendem Stoff zu überziehen, Doch handelt es sich bei diesen bekannten Ausführungen um eine dünne Schutzschicht, welche die Zerstäubung hindern soll, ohne den Stromdurchgang durch die damit überzogenen Elektroden zu verhindern. Überschreitet daher der Spannungsabfall an der Elektrode einen gewissen Wert, so vermag die schwach stromleitende, als Schutzschicht dienende Oxydhaut keinen genügenden Widerstand mehr zu leisten, und die Zerstäubung der Elektrode setzt dann trotz des Vorhandenseins der Schutzschicht ein.

Auch ist es für Vakuumröhren vorgeschlagen worden, die Kathodennäcben an solchen Stellen, an 'dienen schädliche Überströme entstehen können, mit einer isolierenden Schutzschicht aus Glas, Glimmer, Porzellan o. dgl. zu versehen oder mit einer isolierenden Lack- oder Schmelzschicht zu überziehen. Die Erfindung bezieht sich zwar ebenfalls auf Einrichtungen zum Schutz der Elektrodenmassen, doch macht sie hierzu von einer anderen physikalischen Erscheinung Gebrauch. Denn wie die Erfahrung lehrt, sind¹ es bei elektrischen Edelgasleuchtröhren vornehmlich die die Stirnenden bildenden, der Regel nach scharf-, stumpf- oder rundkantig ausgebildeten Elektrodenteile der hohlzylindrisch, becher-, spiral- oder sternförmig ausgebildeten Elektroden, welche unter dem Einfluß des Stromdurchgangs der Zerstäubung unter-

liegen, und zwar wegen der an diesen Stellen sich ausbildenden starken elektrischen Felder. Von dieser Feststellung ausgehend, besteht nun die Erfindung im wesentlichen darin, daßzur Verhütung der Elektrodenzerstäubung· \n Edelgas-, insbesondere Heliumgasentladungalampen mit niedrigem Gasfülldruck von etwa 5 mm Hg-Säule und darunter die Elektroden an diesen gefährdeten Teilen, also insbesondere an den ihre freien Stirnenden bildenden Randstellen durch einen fest mit den Elektroden verbundenen kappenförmigen Überzug von solcher Dicke und Isolationsfähigkeit geschützt' werden', daß jeder Stromdurchgang, selbst bei höheren Strombelastungen, gänzlich unterbunden wird. Bei Anwendung eines dielektrischen Überzuges dieser Art, gemeinschaftlich mit niedrigen Gasfülldrucken von 5 mm QS und darunter, ist.es einerseits mög-

lieh, höhere Stromstärken anzuwenden, ohne deshalb zu Elektroden von größerer Oberfläche greifen, zu müssen, andererseits, gegenüber den Heliumgasleuchtröhren bisheriger Aueführung, die Lichtausbeute erheblich zu steigern, ohne hierzu mehr Stromenergie anzuwenden.

Die Zeichnung veranschaulicht ein- Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In dieser Zeichnung ist ι eine elektrische Leuchtröhre mit positiver Säuienentladung und Edelgas-, z. B. Heliumgasfüllung. An jedem ihrer Enden ist diese Entladungsröhre mit einer Kammer 2 versehen, in der sich eine Elektrode 3 befindet, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiele abwechselnd Anode und Kathode ist. Die Elektroden sind an einen äußeren Stromkreis 4-4 angeschlossen, und jede von ihnen besteht aus einem an einem Ende geschlossenen, am anderen Ende offenen metallischen Hohlzylinder. An dem offenen Ende ist jede Elektrode an der Außen- und an der Innenseite mit einer Schicht 5 aus dielektrischem Material überzogen. Diesen Überzug kann man z. B. dadurch hervorbringen, daß man das offene Ekktrodenende in ein in Schmelzfluß befindliches Boraxbad oder in ein Emaillebad so eintaucht, daß der freie Elektrodenrand mit einem an der Außen- und Innenfläche festhaftenden, kappenartigen Überzug versehen wird, dessen Erstreckung in Richtung der Elektrode lediglich nach der einen festen Kappensitz verbürgenden Haftfläche bemessen ist.

Ein aus Borax hergestellter Überzug bietet den Vorteil, außergewöhnlich leicht zu sein und infolgedessen weder die Elektrode noch die Röhre zu belasten.

Der in dieser Weisa zusammengesetzte Entladungsapparat 1 wird mittels der Leitungsdrähte 4-4 an eine in -6 befindliche elektrische Stromquelle angeschlossen, welche Zusammen mit diesen Leitungsdrähten und dem Apparat einen elektrischen Stromkreis bildet, dessen Charakteristiken so beschaffen sind, daß der elektrische Entladungsapparat 1 im Lumineszenzbetriebe arbeitet. Unter diesen Verhältnissen erreicht der mit Heliumgas von z. B. 2 mm Anfangsdruck gefüllte Entladungsapparat 1 eine Betriebsdauer, welche gleich und sogar größer ist als die eines ähnlichen Entladungsapparates, dessen Elektroden freie Ränder aufweisen und dessen Heliumgasfüllung unter einem Druck von 10 mm QS steht.

Die der Erfindung entspringenden Vorteile sind ebenfalls erreichbar bei elektrischen Gasentladungslampen, die außer Heliumgas noch einen geringen Prozentsatz eines anderen Edelgases, wie Neon, enthalten, desgleichen bei Entladungslampen, deren Gasfüllung aus einem mindestens ein Edelgas enthaltenden Gasgemisch besteht.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Gasentladungslampe mit Edelgas-, insbesondere Heliumgasfüllung und positiver Säulenentladung, bei der für die Gasfüllung niedrige Drucke von etwa 5 mm Quecksilbersäule und darunter Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl ausgebildeten Elektroden an allen denjenigen üblicherweise an der Entladung teilnehmenden Stellen der Elektrodenoberfläche, die infolge scharf-, stumpf- oder rundkantiger Ausbildung ihres freien Abschlußrandes die Entstehung starker, die Kathodenzerstäubung begünstigender elektrischer Felder hervorrufen, mit einem kappenförmigen, fest mit den Elektroden verbundenen Überzug aus dielektrischem Material solcher Isolationsfähigkeit und Dicke abgedeckt sind, daß ein Stromdurchgang und somit eine Entladung an diesen Stellen verhindert wird.
2. 2. Elektrische Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die offenen freien Stirnenden der Elektroden bedeckende Schutzkappe aus einem Überzug aus Borax, Emaille, Glas oder gleichwertigem Material besteht, zu dessen Herstellung die Elektrodenenden in ein aus diesen Stoffen bestehendes Bad eingetaucht werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen