DE683219C

DE683219C - Elektrische Metalldampfentladungslampe mit verdampfbarem Metallbodenkoerper

Info

Publication number: DE683219C
Application number: DES120869D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Joachim Spanner
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1935-12-19
Filing date: 1935-12-19
Publication date: 1939-11-01

Description

Elektrische Metalldampfentladungslampe mit verdampfbarem Metallbodenkörper Die Erfindung geht von den sorg. Wolframbogenlampen aus, bei denen ein sonnenlichtähnliches Mischlicht durch die gleichzeitige Erzeugung einer Temperaturstrahlung und einer Entladungsstrahlung erzielt werden soll. Diese in erheblichem Umfang benutzten Wolframbogenlampen weisen sein kolbenförmiges, .mit langem Halsteil versehenes Entladungsgefäß auf, das eine Edelgasgrundfüllung, eine beträchtliche Menge Quecksilber und durch die Entladung auf Weißglut erhitzte, meist kugelförmige Wolframelektroden enthält, die durch eine Glühdrahtwendel überbrückt werden. Diese überbrückungswendel muß, um ein Ansetzen des Lichtbogens an ihr selbst zu vermeiden, dabei in einem solchen Abstand von der Entladungsstrecke geführt werden, daß das Spannungsgefällte von Elektrode zu Elektrode, also das Verhältnis von Potentialunterschied zum Elektrodenabstand, wesentlich größer ist als das Spannungsgefälle zwischen ,einer Elektrode und irgendeinem Glühdrahtteil. Die Strahlung, die von dem in erster Linie 'zur Aufheizung der Wolframel@ektroden dienenden Lichtbogen erzeugt wird, ist bei diesen Lampen gering, weil die Brennspannung des Lichtbogens verhältnismäßig klein ist, meist unter 20 Volt beträgt und sich beim Betrieb nicht nenn:e;nsiwert verändert. Der Hauptbeil der Strahlung wird daher bei diesen Lampen von den weißglühenden Elektrodenkörpern und zum Teil noch von der auch zur Zündung und Dampferzeugung vorgesehenen überbrückun,gsglühdrahtwendel geliefert. Es, ist daher verständlich, daß der Wirkungsgrad der Strahlungserzeugung bei diesen Lampen nicht wesentlich größer ist als bei -den reinen Temperaturstrahlern, z. B. bei Glühlampen. Dazu kommt, daß die nutzbare Lebensdauer der Wolframbogenlampen bekanntlich einige hundert Stunden nicht übersteigt, weil durch die starke Verdampfung und Zerstäubung der auf Weißglut erhitzten Elektrodenkörper frühzeitig b@eträchtliche Wandschwärzungen auftreten.
Wesentlich bessere Lichtausbeuten und längere Lebensdauern können bei diesen mit verdampfb,arem Metallbodenkörper und einem die mit stark elektronenemittierenden Stoffen versehenen Glühelektroden überbrückenden Glühdraht versehenen elektrischen Metalldampfentladungsllampen, bei denen außerdem der Glühdraht in' einem solchen Abstand von der Entladungsstrecke geführt ist, daß. das Spannungsgefälle von Elektrode zu Elektrode größer ist als das zwischen einer Elektrode und irgendeinem Glühdrahtteil, erzielt werden, wenn nach der Erfindung das Entladungsgefäß unter Vermeidung von im Betrieb ungenügend erhitzten; vom Entladuggsbogen weit entfernten Wandungsteilen diesen und den Glühdraht in Form eines zweckmäßig nierenförmig gekrümmten Rohres umschließt, und daß die Strombelastung u die Metallmenge so bemessen sind, daß Betrieb der Lampe zwischen den Glühet troden ein Hochdrucklichtbogen entsteht.
Die erhebliche Dampfdrucksteigerung bei Hochdruckentladung bringt eine wesentliche Erhöhung der Lichtausbeute mit sich.
Infolge der höhen Lichtbogenleistung kann bei der neuen Lampe auf die Mitstrahlung der Glühelektroden weitgehend, in der Regel sogar völlig verzichtet werden. Man kann daher die Glühelektroden in an sich bekannter Weise mit stark Stoffen, z. B. mit Thorium oder Thoriumverbindungen oder Erdalkalioxyden, versehen und mit verhältnismäßig niedrigen Temperaturen betreiben, bei denen nur noch in viel geringerem Maße Wandschwärzungen auftreten, so daß sich lange Lebensdauern ergeben.
Im Hinblick auf die Zerstäubung und Verdampfung des Glühdrahtes wirkt sich besonders günstig .aus, daß die Belastung und damit die Temperatur des Glühdrahtes bei noch kleinen Füllungsdrücken gering ist und erst mit dem Dampfdruck auf hohe Werte ansteigt. Mit wachsender Zerstäubungsneigung des Glühdrahtes verstärkt sich demgemäß, selbsttätig in entsprechendem Maße das, der Zerstäubung entgegenwirkende Mittel, nämlich der Druck der Lampenfüllung.
Elektrische, mit aktivierten Glühelektroden versehene Metalldampfentladungslampen, bei denen die Strombelastung und die Metallmenge so bemessen sind, daß im Betrieb der Lampe- unter Verdampfung: der Metallmenge zwischen den Glühelektroden ein Hochdrucklichtbogen entsteht, sind an sich bekannt. Bei den Lampen dieser Art wurde jedoch bisher immer als Lampengefäß. eine langgestreckte Entladungsrühre benutzt und insbesondere niemals ein die Glühelektroden überbrückender- Glühdraht vorgesehen. Es wurde bisher nicht erkannt, daß sich die durch überhitzung des Metalldampfes stabilisierte Lichtbogenbrennspannung hervorragend zur Speisung eines Glühdrahtes eignet und saß sich durch Verwendung eines gedrunge-'.nun, gegebenenfalls nierenförmigen Lampen-=#g?efüßeseine äußerst günstige Hochdruckrnschlichtlampe für Beleuchtungs- und Strohlungszwecke :erzielen läßt. Um die Aufheizung des Lampengefäßes auch bei Lampen mit verhältnismäßig geringen Leistungs: aufnahmen sicherzustellen, kann dieses in an sich bekannter Weise in ein wärmeisolierendes Hüllgefäß eingeschlossen werden. Es können aber gegebenenfalls auch zum gleichen Zweck nur die Endteile des Lamp@engefäßes mit Metallschutzhülsen oder Isolierstoffhülsen umkleidet werden. Als verdampfbares Metall kommt meist Quecksilber oder eine Mischung von Quecksilber mit anderen Metallen in Frage, obwohl aber auch andere Metalle oder Metallgemische verwendbar sind.

Claims

PATENTANSPRUCH: ElektrischeMetalldampfentladungslampe mit verdampfbarem Metallbodenkörper und einem Glühdraht, der die vorzugsweise mit stark elektronenemittierenden Stoffen versehenen Glühelektroden überbrückt und in einem solchen Abstand von der Ent-Iadungsstrecke geführt ist, daß das Spannungsgefälle von Elektrode zu Elektrode wesentlich größer ist als das Spannungsgefälle zwischen einer Elektrode und irgendeinem Glühdrahtteil, dadurch gekennzeichnet, daß das: Entladungsgefäß unter Vermeidung von im Betrieb ungenügend erhitzten, vom Entladungsbogen weit entfernten Wandungsteilen diesen und den Glühdraht in Form eines zweckmäßig nierenförmig gekrümmten Rohres umschließt und daß die Strombelastung und die Metallmenge so bemessen sind, daß im Betrieb der Lampe zwischen den Glühelektroden ein Hochdrucklichtbogen entsteht.