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Belichtungslampe mit einem durch Bogenentladung von einer Kathode
her beheizten Glühkörper Die Erfindung bezieht sich auf Projektionslampen und ganz
speziell auf eine Lampe, die für den Gebrauch in Tonaufnahme- und Wiedergabeapparaten
geeignet ist und für andere Zwecke, bei welchen eine wirklich hohe Helligkeit, wie
auch ein Freisein von schnellen Schwankungen gewünscht wird.
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'Für die Aufnahme photographischer Tonschriften ist es nachteilig,
wenn die Lichtquelle nicht vollkommen konstant ist, sondern in ihrer Intensität
schwankt. Da Bogenlampen mit derartigen Schwankungen behaftet sind, können sie für
die Verwendung von Tonülmaufzeichnungen nicht benutzt werden. Dagegen benutzt man
Tonlampen mit Heizdrähten. Diese arbeiten entweder mit Gleich- oder Wechselstrom,
und zwar möglichst mit einer höheren Frequenz als der normalen von 5o bis 6o Perioden.
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Bei derartigen Lampen tritt jedoch der Nachteil auf, daß der Wechselstrom
eine Temperaturschwankung der Doppelfrequenz des Wechselstromes erzeugt, die bei
der Wiedergabe hörbar ist.
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Es sind nun bereits Lampen für Bildprojektionszwecke vorgeschlagen
worden, bei denen der lichtausstrahlende Körper durch Bogenentladung (Elektronenbombardement)
geheizt wird. Das hat den Vorteil, daß die Heizkörper als kompakter Körper an Stelle
eines langen Fadens ausgeführt werden können, wodurch die Temperaturschwankungen
auf ein solch kleines Maß reduziert werden, daß sie nicht mehr ins Gewicht fallen.
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Aber auch derartige Lampen haben, wenn sie auf Hochvakuum ausgepumpt
sind, den Nachteil, daß nach kurzer Zeit der Teil des Rohres, welcher dem lichtstrahlenden
Körper am nächsten ist, geschwärzt wird. Diesen Nachteil kann man dadurch verhindern,
daß man unter passendem Druck ein träges Gas in dem Kolben unterbringt. Dadurch
wird nicht nur die Verdampfung der heißen Wolframelektrode heruntergesetzt, sondern
es wird auch der Wolframdampf zu der Spitze des Glaskolbens befördert, im Gegensatz
zu den Hochvakuümlampen, wo dieser Dampf an der Stelle des Rohres abgelagert wird,
der dem lichtstrahlenden Körper am nächsten liegt. Die Anwesenheit des Gases bei
diesen mit Gas gefüllten Lampen erzeugt aber auch einen Nachteil, der nämlich darin
besteht, daß sich die Leitfähigkeit zwischen Kathode und Anode verändert, was zu
einer Bildung eines leuchtenden Bogens in dem ionisierten Gas führt. Derartige Lampen
können zwar für' Bildprojektionszwecke
benutzt werden, nicht aber
für Tonfilmzwecke, da das Bogenlicht hier verantwortlich für das Störgeräusch ist.
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Nach der Erfindung wird deswegen vox@, geschlagen, eine Belichtungslampe
mit eineä@;" durch Bogenentladung von einer Kathode hex'' beheizten Glühkörper derart
auszubilden, daß" der durch die Bogenentladung beheizte Glühkörper in einer Öffnung
einer für Lichtstrahlen undurchlässigen und lichtdicht an den Heizkörper anschließenden
Abschirmung angeordnet ist.
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Es ist zwar bekannt, den Querschnitt der von einer mittels Stromdurchgang
geheizten Bandlampe ausgehenden Lichtstrahlen mittels einer innerhalb der Lampe
angeordneten Blende zu begrenzen. Diese Blende würde aber bei einer mittels Bogenentladung
geheizten Anode noch keine wirksam abschirmende Anordnung darstellen, vielmehr ist
ein Lichtdurchtritt nach allen Seiten hin möglich.
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Dieser Lichtdurchtritt wird gemäß der Erfindung verhindert, so daß
das von dem Lichtbogen zwischen Anode und Kathode herrührende Licht, das starken
Schwankungen unterworfen ist, nicht auf die Tonaufzeichnung fallen kann. Der im
vorhergehenden beschriebene Nachteil ist somit vollständig aufgehoben. Die eben
beschriebene Lampe kann sowohl an Gleichstrom wie auch an Wechselstrom arbeiten.
Arbeitet sie an einem Wechselstromnetz, so dient sie gleichzeitig als ihr eigener
Gleichrichter.
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Die Lampe nach der Erfindung benutzt einen kompakten Block aus schwer
schmelzendem Metall, beispielsweise Wolfram, als ihr ausstrahlendes Element. Dieser
dicke Wolframblock kann auch mit einer höheren Temperatur als ein schlanker Heizdraht
arbeiten, ohne eine kurze Lebensdauer, die durch ein Durchbrennen verursacht würde,
zu erhalten.
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Blankes Wolfram sendet bedeutend weniger Licht pro Oberflächeneinheit
aus als ein schwarzer Körper von derselben Temperatur. Wenn jedoch die Oberfläche
sehr rauh gemacht wird, wie z. B. durch die Anbringung verhältnismäßig tiefer Schächte,
kann das Emissionsvermögen des Wolframs so gesteigert werden, daß es sich dem des
schwarzen Körpers nähert. Dasselbe Ziel wird durch einen einzelnen Schacht oder
durch eine konkave Anordnung erreicht. Die unterste Fläche des Schachtes strahlt
Licht in der gewöhnlichen Richtung aus, nicht nur auf Grund ihrer eigenen Temperatur,
sondern auch infolge des reflektierenden Lichtes, welches sie von anderen in der
Nähe gelegenen Flächen empfängt. Diese Reflektion kann durch einen auf der Kathodenseite
angebrachten Reflektor noch verstärkt werden.
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Die Oberfläche des Körpers wird zweckmäßig so gestaltet, daß sie auf
der Kathodenseite größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite. Weiterhin ist
es aber auch möglich, ihr die Form eines zur Aufnahme oder Wiedergabe dienenden
Spaltes zu geben. Ebenso kann auf der das nutzbare Licht ausstrahlenden Seite eine
Blende vor-.
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gesehen werden, dcren Öffnung um weniges ,jiA.@er ist als die lichtausstrahlende
Fläche. :..eie Halterung des lichtstrahlenden Körpers erfolgt beispielsweise an
drei radial angeordneten Drähten auf der der Kathode abgewendeten Seite des Körpers.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen besprochen
werden.
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Abb. i ist ein Schnitt durch eine Anordnung nach der Erfindung und
zeigt deren Wesen und die Beziehung der verschiedenen Elektroden untereinander.
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Abb. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II/II der Abb. i mit dem
Anschluß des Transformators für die Heizung der Lampe.
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Abb.3 ist eine Ansicht einer etwas anders gearteten Ausführungsform.
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Innerhalb der Hülle i, welche hochevakuiert oder mit einem trägen
Gas gefüllt ist, befinden sich: eine Fadenkathode 3, eine Schirmelektrode 7 und
eine Elektrode 5, welche bei Arbeiten an Gleichstrom die Anode darstellt. Die Kathode
3 liegt durch Leiter g an der Sekundärseite iia eines Transformators ii, dessen
Primärwicklung an das Netz angeschlossen ist. Die Anode 5 ist mittels Leiter 13
über einen Widerstand 18 an einer Batterie 14 angeschlossen, die mit der Mittenanzapfung
der Sekundärseite des Transformators ii und über eine Batterie 15 und Widerstand
16 mittels des Leiters 17 mit der Schutzelektrode 7 verbunden ist. Diese besteht
aus einer Scheibe mit einer zentralen Öffnung ig für die Wolframanode 5, die durch
die Drähte 21 gehalten wird. Diese sind mit dem Leiter 13 verbunden, der zu einer
Schleife 13a gebogen und an beiden Seiten der Schleife verankert ist, während die
Kathode 3 in einem Abstand zur Anode 5 mittels der Leiter 9 gehalten wird.
Die Oberfläche der Anode 5 ist durch kleine Vertiefungen 5b vergrößert. Das Licht
fällt in Richtung des Pfeiles A (Abb. i) auf das optische System 25 und von dort
auf eine weitere Blende 27.
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In Abb. 3 ist eine abgeänderte Form der Erfindung gezeigt, in welcher
der Schirm 7, der aus Metall besteht, z. B. aus Wolfram,, den Reflektor 23 trägt,
der einen Teil der von der Rückwand des Schirmes 7 ausgestrahlten Energie zur Anode
zurückführt. Vor der Anode 5 -ist eine Blende 29 vorgesehen, um die Kanten der Anode
zu verdecken, damit kein Streulicht in das optische System 25 eintritt. Die Blende
29 sitzt entweder auf dem Teil, der die Anode 5 trägt, oder sie ist unabhängig davon
gehaltert. Im allgemeinen wird sie so nahe wie möglich bei der Anode errichtet werden.
Der Draht oder die Drähte 21, welche die Anode tragen, sind an der Seite des Schirmes
7, welche von dem Heizkörper fortzeigt,
angeordnet. Dies verhütet,
daß der Bogen auf die Drähte auftrifft. Die Speisung erfolgt aus dem Transformator
2¢.
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Wenn ein langer dünner Schlitz beleuchtet werden soll, mag es wünschenswert
erscheii#.gn,. diesen durch Bildung einer Kathodenabbildung in der Ebene des Schlitzes
zu erzeugen. Für manche Zwecke ist es vorteilhaft, die Kathode rechteckig zu machen
und mit einer Vertiefung parallel zu der Längsachse zu versehen. Der Boden dieser
Vertiefung, welcher der hellste Teil der Anode ist, wird dann auf dem Schlitz abgebildet.
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In anderen Fällen mag es wünschenswert sein, ein Bild von einer bestimmten
Form, z: B. ein Dreieck, und von einer Bestmöglichsten Gleichmäßigkeit zu erzeugen.
Dies wird durch spe-7ielle Anordnungen von Linsen und Blenden erreicht, doch könnte
die Lampe gemäß der Erfindung auch unmittelbar auf der Blende 29 abgebildet werden.