DE653604C

DE653604C - Electric high-performance incandescent lamp for the ultra-violet, ultra-red and visible spectral range

Info

Publication number: DE653604C
Application number: DEK136705D
Authority: DE
Original assignee: HANS KLUMB DR
Current assignee: HANS KLUMB DR
Priority date: 1935-01-30
Filing date: 1935-01-30
Publication date: 1937-11-27

Description

Elektrische Hochleistungsglühlampe für das ultraviolette, ultrarote, und sichtbare Spektralgebiet Die Erfindung betrifft eine Hochleistungslampe für das ultraviolette, ultrarote und sichtbare Spektralgebi@et mit einem leicht auswechselbaren Leuchtkörper aus hochschmielze.ndem Metall und einer während des. Betriebes erneuerbaren Gasfüllung.High-performance electric light bulb for the ultraviolet, ultra-red, and visible spectral region The invention relates to a high-performance lamp for the ultra-violet, ultra-red and visible spectral area with an easily exchangeable one Luminous body made of high-melt metal and one that is renewable during operation Gas filling.

Es sind bereits elektrische Glühlampen mit erneuerbaren Leuchtkörpern bekannt, . bei denen in einer aus strahlungsdurchlässigem Material hergestellten Lampenglocke ein Leuchtkörper, z. B. in Wendelform, in einer Atmosphäre eines geeigneten strömenden Gases zum Glühen gebracht wird.They are already electric light bulbs with renewable light sources known, . in those made of a radiation-permeable material Lamp bell a luminous body, z. B. in helical form, in an atmosphere of a suitable flowing gas is made to glow.

Für manche wissenschaftlichen und technischen Zwecke besteht nun ein Bedarf an einer Lichtquelle für größere Leistung, welche die Verwendung höchster Glühtemperaturen zur Erzielung .außergewöhnlich hoher Strahlungsdichten und hoher Intensitäten im Ultraviolett mit kontinuierlichem Spektrum möglich macht. Es fehlt jedoch bisher eine derartige Lichtquelle, die @es gestattet, das genannte Ziel mit technisch einfachen Mitteln und hinreichender Sicherheit zu erreichen.For some scientific and technical purposes there is now a Need for a light source for greater power, which the use of the highest Annealing temperatures to achieve .exceptionally high and high radiation densities Makes possible intensities in the ultraviolet with a continuous spectrum. Something is missing however, so far such a light source that @es allows the stated goal with to achieve technically simple means and sufficient security.

Unter" Verwendung der an sich bekannten öffenbaren Lampenglocken mit 6trömender Gasfüllung wird dieses Ziel bei der Erfindung dadurch erreicht, daß man die für derartige Glühlampen. bisher geltende Forderung nach endlicher Lebensdauer von wenigstens mehreren Stunden verzichtet, den Glühkörper vielmehr in einem strömenden Gas so hocherhitzt, daß er in Minuten oder sogar Sekunden verdampft. Da hierbei Temperaturen von über 30oo` und entsprechend hohe Strah. lungsdichten auftreten, war @es erforderlich, besondere Vorkehrungen für die Ausbildung und Kühlung teilweise unter Verwendung an sich bekannter Flüssigkeitskühlmittel zu treffen."Using the known openable lamp bells with 6 flowing gas filling, this object is achieved in the invention in that one those for such incandescent lamps. previously applicable requirement for finite service life waived for at least several hours, the incandescent body rather in a flowing Gas heated to such an extent that it evaporates in minutes or even seconds. Since here Temperatures of over 30oo` and a correspondingly high jet. lungs densities occur, @ it was necessary, special precautions for the training and cooling partially to meet using known liquid coolants.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine elektrische Hochleistungslampe für das ultraviolette, ultrarote und sichtbare Spektralgebiet mit leicht auswechselbarem Glühkörper aus hochschmelzendem Metall und einer während des Betriebes erneuerbaren Gasfüllung, und ihr Kennzeichen besteht darin, daß der aus Metall bestehende Lampenkolben zeit einer Flüssigkeitskühlung versehen ist und einen flüssigkeitsgekühlten Fortsatz mit :einem aus strahlungsdurchlässigen Werkstoff, z. B. Quarz, hergestelltem Fenster, welches zweckmäßig doppelwandig und ebenfalls mit Flüssigkeitskühlung ausgeführt ist, daß weiterhin als Füllgas Wasserstoff verwendet wird und daß selbsttätige Explosionsventile am Gehäuse angeordnet sind.The subject of the invention is thus an electric high-power lamp for the ultraviolet, ultraviolet and visible spectral range with easily exchangeable Incandescent body made of refractory metal and one that is renewable during operation Gas filling, and its characteristic is that the lamp bulb made of metal time a liquid cooling is provided and a liquid-cooled extension with: a radiation-permeable material, e.g. B. Quartz, manufactured window, which is expediently double-walled and also designed with liquid cooling is that hydrogen is still used as the filling gas and that automatic explosion valves are arranged on the housing.

Die Erfindung besteht also lediglich aus der Kombination. der vorstehend angegebenen, im einzelnen als bekannt nachgü«iesen:en Elemente, Metallkolben mit Flüssigkeitskühlung, strahlungsdurchlässiges Fenster, Wasserstoffüllung und Explosionsschutzventile, und nicht etwa aus einer Teilkombination der genannten Elemente.The invention therefore only consists of the combination. the above specified, individually verified as known: en Elements, Metal piston with liquid cooling, window permeable to radiation, hydrogen filling and explosion protection valves, and not from a partial combination of the above Elements.

Zweckmäßig wird der Glühkörper im 'Innern des Lampengefäßes von seinem refl.ektorartigen Mantel aus hochschmelzendem Metall umgeben und der Glühkörper mit den Halterungen und Stromzuführungen zu einer leicht auswechselbaren baulichen Einheit vereinigt. Schließlich kann üi der Austrittsleitung des Füllgases noch ein sich bei äußerem überdruck schließenden Ventil vorgesehen werden. Über den Aufbau der-erfindungsgemäßen Lampe und ihrer wesentlichen Vorteile wird im einzelnen- folgendes ausgeführt: Von besonderer Bedeutung ist die Art des Fiillgases der Lampe. Besondere Untersuchungen zeigten, daß Wolfram bei den hohen, in Betracht kommenden Temperaturen in technisch reinen Gasen vor allem in dem für Lampenfüllungen bisher vorgeschlagenen Stick§toff rasch oxydiert, daß er jedoch nicht, oder nur viel langsamer, auch bei den höchsten Temperaturen, in technisch reinem Wasserstoff zerstört wird. Dabei lassen sich, trotz des großen Wärmeleitvermögens des Wasserstoffes, -welches bisher seine Verwendung in Glühlampen ausschloß, bei den hier verwendeten außergewöhnlich hohen Temperaturen noch durchaus brauchbare Nutzeffekte erzielen. Außerdem bietet die Verwendung von Wasserstoff den Vorteil, daß die beim Durchbrennen der Wendel auftretenden Lichtbogen auch bei großen Leistungen rasch erlöschen. Eine besondere Reinigung des technischen Wasserstoffes ist im Gegensatz zu anderen Gasen nicht notwendig, so dali dieLampemit strömendem, technisch reinem Wasserstoff arbeitet.The incandescent body is expediently located in the interior of the lamp vessel from its Refl.ektor-like jacket made of refractory metal surround and the incandescent body with the brackets and power supplies to an easily replaceable structural Unity united. Finally, the outlet line for the filling gas can also have a provided that the valve closes in the event of external overpressure. About the structure The lamp according to the invention and its essential advantages are in detail as follows carried out: The type of fill gas in the lamp is of particular importance. Special Investigations showed that tungsten at the high temperatures in question in technically pure gases, especially in the one previously proposed for lamp fillings Nitrogen oxidizes quickly, but that it does not, or only much more slowly, even with the highest temperatures, is destroyed in technically pure hydrogen. Included can, despite the high thermal conductivity of hydrogen, -which so far precluded its use in incandescent lamps, exceptionally in the case of those used here still achieve useful benefits at high temperatures. Also offers the use of hydrogen has the advantage that when the filament is burned through occurring arc quickly extinguish even with high power. A special In contrast to other gases, there is no cleaning of technical hydrogen necessary so that the lamp works with flowing, technically pure hydrogen.

Der Lampenkolben besteht ,aus Metall und hat damit bei etwa auftretenden Knallgasexplosionen eine gewisse Druckfestigkeit; ist 'weiterhin mit Flüssigkeitskühlung versehen, damit die bei den hohen Brenntemperaturen frei werdenden und bei der großen Wärmeleitfähigkeit des Wasserstoffes schnell übertragenen großen Wärmemengen vom Gehäuse abgeleitet werden.The lamp bulb is made of metal and has therefore when it occurs Oxyhydrogen explosions have a certain compressive strength; is' still with liquid cooling provided so that the ones that are released at the high firing temperatures and at the large ones Thermal conductivity of hydrogen rapidly transferred from large amounts of heat Housing can be derived.

Am Lampensockel ist weiterhin .ein strahlungsdurchlässiges Fenster aus temperaturfestem Metall angebracht, das an einem wassergekühlten Fortsatz befestigt ist. Hierdurch wird es dem Einfluß des am Glühkörper bei hohen Temperaturen entstehenden atomaren Wasserstoffes -und .den vom rasch verdampfenden Glühkörper ausgehenden Metalldämpfen, die eine gewöhnliche Lampenglocke in wenigen Sekunden undurchsichtig machen würden, entzogen. Das Lampengehäuse besitzt überdruckventile an sich bekannter Art, welche jedoch große lichte Weite haben und so konstruiert sind, daß sie sich bei kurzdauernden Druckstößen (Knallgasexplosionen) bereits öffnen üfi4 hinreichende Gasmengen austreten las-,Agil,'um ein Zertrümmern des Gehäuses oder des Fensters von innen zu verhindern.There is also a window that is permeable to radiation on the lamp base made of heat-resistant metal attached to a water-cooled extension is. Thereby it is the influence of the incandescent body at high temperatures atomic hydrogen and the one emanating from the rapidly evaporating incandescent body Metal fumes that make an ordinary lamp bell opaque in a few seconds would make, withdrawn. The lamp housing has pressure relief valves which are known per se Art, which, however, have a large clear width and are constructed in such a way that they are in the case of brief pressure surges (oxyhydrogen gas explosions), üfi4 already open sufficient Gas quantities escape, agile, to shatter the housing or the window to prevent from within.

In die Leitung, durch welche das Füllgas abströmt, sind Ventile eingebaut, die wohl dem von der Lampe herkommenden Wasserstoff den Durchtritt nach außen gestatten, sich dagegen schließen, wenn beim Durchbrennen der Wendel, Abschalten oder Stromschwankungen in der an sich allseitig luftdicht geschlossenen Lampe Unterdrücke .auftreten. In solchen Fällen dienen diese Ventile dazu, den Luftsauerstoff nicht in die Lampe eindringen zu lassen.Valves are built into the line through which the filling gas flows out, which probably allow the hydrogen coming from the lamp to pass through to the outside, on the other hand close when the filament burns out, switches off or current fluctuations In the lamp, which is airtight on all sides, negative pressures occur. In In such cases these valves are used to keep the atmospheric oxygen out of the lamp to penetrate.

In der unmittelbaren Nähe des zweckmäßig als Wendel ausgebildeten Glühkörpers können reflektorartige Schirme aus hochschmelzendem Material im Innern des Lampengehäuses angebracht werden, welche sich unter dem Einfluß des rekombinierenden atomaren Wasserstoffes sowie der Strahlung des Glühkörpers auf eine sehr hohe Temperatur -erhitzen. Zur Vereinfachung des Auswechselungsvorganges wird Glühkörper, Stromzuführungen mit Polschuhen (evtl. auch der Reflektonen) zu einer baulichen Einheit vereinigt, die als Ganzes bereit gehalten und leicht ausgewechselt werden kann.In the immediate vicinity of the expediently designed as a helix Incandescent bodies can have reflector-like screens made of high-melting material inside of the lamp housing are attached, which is under the influence of the recombining atomic hydrogen as well as the radiation of the incandescent body to a very high temperature -heat. To simplify the replacement process, incandescent bodies, power supply lines combined with pole pieces (possibly also the reflectons) to form a structural unit, which can be kept ready as a whole and easily exchanged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High power electric light bulb for the ultraviolet, ultra-red and visible spectral range with an easily replaceable luminous element refractory metals and a renewed gas filling during operation, characterized in that on the lamp bulb, its wall made of metal is provided with a liquid cooling, a liquid-cooled extension with one made of radiation-permeable material, e.g. B. Quartz, manufactured window, which is expediently double-walled and also with liquid cooling is provided, it is appropriate that hydrogen is used as the filling gas and that automatic explosion protection valves are arranged on the housing.

2. Electric High-power lamp according to Claim i, characterized in that the incandescent body is in Inside the lamp structure, of reflector-like coats made of high-melting metals is surrounded.

3. Electric high-power lamp according to claim i -and 2, characterized in that that the incandescent body, designed for example as a tungsten coil, with brackets and Pole pieces for the power supply lines are combined into one structural unit, which is arranged easily detachable and replaceable in the piston. q .. High power electric lamp according to claims r to 3, characterized in that in the outlet line of the filling gas Valves of a known type are attached, which are at external overpressure conclude.