DE652485C - Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtroehren mit Edelgasfuellung und mit kalten, mit einem UEberzug von Erdalkalimetallen oder deren Verbindungen versehenen Blechinnenelektroden - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren mit Edelgasfüllung und mit kalfen, mit einem Überzug von Erd4lkalimetallen oder deren Verbindungen versehenen Blechinnenelektroden Elektrische Leuchtröhren mit Edielgasfüllung und kalten Blechinnenelektroden werden in der Regel mit einer Stromstärke belastet, die i bis 2 Milliampere je i cm= E.lektrodenioberfläche nicht übersteigt, da bei einer derartigen Strombelastung die wirksame Elektrodenoberfläche bereits vollkommen mit Glimmlicht bedeckt und der normal;: Kathodenabfall hergestellt ist, der unter Verwendung von aus Eisenoder Nickel bestehenden Blechelektroden und Edelgasfüllung bekanntlich zwischen 13o bis 16o Volt beträgt. Man hat zwar verschiedentlich in der Literatur zum Ausdruck gebracht, daß die Strombelastung bis auf i Ampere je i,5 dm°, also bis .auf etwa 6,6 Miniampere je 1 cm2, gesteigert werden kann, jedoch hat man hiervon praktisch nicht Gebrauch gemacht. weil eine Steigerung der Stromstärke über die zur Ausbildung eines normalen Kathodenfalls ausreichende Höhe nur zu einem unnötigen Anwachsen des Kathodenfalls, der Ausbildung eines s@og.@ anomalen Kathodenfalls, führt (vgl. »Einführung in die Physik der Gasentladungen« von Dr. Rudolf S e e l i -g e r, 1927, S. 230, und »Handbuch der Experimentalphysik«, Bd. 13, 111. Teil, S. 359). Ein erhöhter Kathodenfall aber hat naturgemäß eine stärkere Kathodenzerstäubung und damit eine vorzeitige Beendigung der Lebensdauer der Leuchtröhre zur Folge, und zwar gleichgültig aus welchem Metall die Elektroden bestehen.
• Bei solchen elektrischen Leuchtröhren, deren im Betriebe kalt bleibende Blechinnenelektroden mit Stoffen von besonders niedrigem Kathodenfall, wie Alkali-oder Erdalkalimetallen oder deren Verbindungen, bedeckt sind, ist zwar der normale Kathodenfall um etwa q.o bis 5o Volt niedriger, also nur etwa 8o bis i io Volt, jethoch wurden auch unter Benutzung von derartigen Blechinnenelektroden bisher keine wesentlich höheren Stromstärken je Quadratzentimeter Oberfläche als bei Verwendung von keine Alkali-oder Erdalkalimetallüberzüge aufweisenden Bl@echinnenelektroden verwendet.
• Etwas höhere spezifische Strombelastungen der Elektroden, und zwar bis etwa i i mA je Quadratzentimeter der Elektrodenoberfläche und darüber, hat man schon bei solchen elektrischen Leuchtröhren mit blanken Blechinnenelektrode;n angewendet, bei denen in der Nähe der Elektroden auf der Gefäßwand Niederschläge aus Alkalimetallen; insbesondere aus Cäsium, angeordnet sind. Hierbei entstehen jedoch im Betriebe nur Alkalimetalldämpfe, die zwar den Kathodenfall etwas herabsetzen, aber bei; Strombelastungien über i 5 mA je Quadratzentimeter die vorzeitige Zerstäubung der blanken Elektroden nicht verhindern können. höhere Strombelastung ;als selbst i i mA je Quadratzentimeter der Elektrodenobiei"fläche nicht, wie ztt erwarten war, zu einer Steigerung, sondern. überraschenderweise zu einer Erniedrigung des I#,athodenfalles führt. Elektrische Leuchtröhren mit Edelgasgrundfüllung und mit kalten, einen Überzug von Erdalkalimetallen oder deren Verbindungen aufweisenden Blechinnenelektroden werden daher erfindungsgemäß mit einem Strom betrieben, der je Quadratzentimeter wirksamer, mit Glimmlicht bedeckter Oberfläche der Elektroden 2o mA und mehr beträgt. Bei einer derartigen Betriebsweise dieser Leuchtröhren wird äußerst sicher ein ungewöhnlich niedriger Kathodenfall von weniger als 5o Volt erhalten. Besonders zweckmäßig ist es, wenn, die Elidktroden der Röhren mit 2o bis 3o Milliampere je Quadratzentimeter wirksamer, mit Glimmlicht bedeckter Oberfläche- belastet werden, obwohl in ein7aelnen Fällen bei sehr sorgfältig hergestellten und demgemäß sehr .widerstandsfähigen Elektrodenüberzügen .auch Strombelastungen bis zu i oo Milliampere je Quadratzentimeter wirksamer Elektroden,oberfläche verwendet werden können. Es ergibt sich alsdann sogar ein Kathodenfall von etwa- 25 bis 3o Volt. Die Belastung ist andererseits über ioo Milliampere je Quadratzentimeter wirksamer Elektrodenioberfiäche möglichst nicht zu steigern, da sonst eine unerwünschte Verdampfung der überzugsschicht eintritt.
• Die erfindungsgemäß erreichte Herabsetzung des Kathodenfalls auf unter 5o Volt ist für den Betrieb der Röhre von großer Bedegtung, denn sie hat einesteils durch weitgehende. Zurückdrängung der IZathodenzerstäubung eine verlängerte Lebensdauer der Röhre und .andernteils auch durch Herabsetzung der Gesamtspannung der Röhre eine bessere Ökonomie ,oder bei gleicher Ökonomie eine größere Lichtausbeute zur Folge.
• Die Elektroden können beliebige Gestalt erhalten und auch in beliebiger Weise mit dem Überzug aus Erdalkalimetallen oder Erdalkalimetallverbindumgen versehen werden. So kann . beispielsweise; wie bekannt, auf den Elektroden einte Schicht aus Bariumazid angebracht werden, welches durch Erhitzen in indifferenter Atmosphäre toder im Vakuum zersetzt und in Bariummetall verwandelt wird. Es kann aber auch auf den Elek- länge. (etwa o,5o bis im) und etwa 18 bis 2o mm Durchmesser können beispielsweise hohlzylindrische Eisenblechelektroden von 40 mm Länge und i 5 mm innerem Durchmesser verwendet werden. Die Innenflächen der nach der Entladungsbahn hin offenen und nach dein Rohrenden hin geschlossenen Elektroden sind mit einer Schicht aus Erdalkalimetallen oder deren Verbindungen, zweckmäßig mit einer Bariumschicht, versehen. Da der Abstand der Elektroden von der Innenwandung der Röhre in bekannter Weise so klein ist, daß sich keine Glimmschicht außen auf den Elektroden ausbilden kann, so kommt als wirksame Elektrodenoberfläche nur die etwa 2o cm° betragende Innenfläche der Elektrode öder sogar nur Teile _ derselben in Betracht. Eine der artige Röhre kann mit 4oo.Milliampere für eine Dauer von etwa tausend Stunden hindurch betrieben -,werden, -ohne daß eine die Lichtausbeute merklich herabsetzende Elektrod enzerstäubung eintritt. Die Elektrode ist dabei, je nachdem das Glimmlicht ihre gesamte Innenfläche oder nur den vorderen Randbeil der Innenfläche bedeckt, mit 2o bis 6o mA je Quadratzentimeter ihrer wirksamen Oberfläche belastet. Die trotz der verwendeten kleinen Elektroden hohe Belastung von q.oomA aber ergibt als besonderen Vorteil eine sehr große Leuchtdichte und damit ein sehr ansprechendes Licht.
• Der'Edelgasfüllung der Röhre können gegebenenfalls auch andere Gase oder Dämpfe beigemischt werden, wie beispielsweise Quecksilberdampf von nicht besonders hohem Partialdr uck.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren mit Edelgasfüllüng und mit kalten, finit einem Überzug von Erdalkalimetallen oder deren Verbindungen versehenen Blechinnenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhren miteinem Strom betrieben werden, der je Quadratzentimeter wirksamier, mit Glimmlicht bedeckter Oberfläche der Elektroden 2o mA und mehr beträgt.