DE683436C - Insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen dienende elektrische Entladungsroehre mit einer Fuellung aus Gas und Dampf von verhaeltnismaessig schwerfluechtigem Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen dienende elektrische Entladungsröhre, die außer Gas auch Dampf eines verhältnismäßig schwerflüchtigen Metalls enthält. Um diesen Dampf einen hinreichend hohen Druck annehmen zu lassen, so daß er intensiv an der Lichtausstrahlung beteiligt ist, muß die Entladungsröhre auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur gebracht werden, was im allgemeinen dadurch erleichtert wird, daß die Röhre in bekannter Weise mit einem evakuierten Mantel umgeben wird, der eine gute ' Wärmeisolierung bildet. Der Dampfdruck in der Röhre wird im allgemeinen durch die niedrigste Temperatur in dem den Dampf enthaltenden Raum bedingt; beim Betrieb der Entladungsröhre setzt sich der Überschuß an verdampfbarem Metall auf dieser kältesten Stelle ab.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung einer solchen Entladungsröhre, durch welche die nützliche Lebensdauer und die Nutzwirkung der Röhre gesteigert werden.

Nach der Erfindung wird die eingangs genannte Entladungsröhre mit einer Anode von derart kleinem Volumen versehen, daß die Temperatur dieser Anode bei einer durch Sinken des Dampfdrucks verursachten Erhöhung der Brennspannung der Entladung steigt, und diese Anode wird in der Röhre derart aufgestellt, daß das Metallkondensat durch die auf hohe Temperatur gebrachte Anode wenigstens teilweise verdampft wird. Dabei können besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Hitze von dieser Anode zu dem verdampfbaren Metall überzuführen. Zu diesem Zweck kann vorteilhaft ein sich bis an das verdampfbare Metall erstreckendes wärmeleitendes Organ an der Anode befestigt werden. Die Anode selbst wird zweckmäßig aus dünnem Draht, ζ. Β. einem Drahtring, aus hochschmelzendem Metall, z. B. Wolfram, hergestellt.

Verschiedene Ursachen können es bewirken, daß der Druck des Metalldampfes in unzulässigem Maße abnimmt. Tritt nun eine derartige Druckabnahme auf, so steigt die

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Henricus Gooskens in Eindhoven, Holland

Spannung zwischen den Elektroden, und die erfindungsgemäß ausgebildete Anode wird durch das stärkere Elektronenbombardement auf eine höhere Temperatur erhitzt. Von der, stark erhitzten Anode wird dann Wärme zu dem verdampfbaren Metall abgeführt, wodurch dieses erhitzt wird und verdampft, so daß der Dampfdruck in der Röhre wieder steigt. Auf diese Weise wird ein unterbrochener Umlauf des Metalldampfes erhalten. Es hat sich herausgestellt, daß demzufolge die nützliche Lebensdauer, d. h. die Zeitdauer, in der die Lichtemission gar nicht oder nur wenig im Verhältnis zum Anfangswert abnimmt, und auch der Wirkungsgrad der Röhre erheblich vergrößert werden kann. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß bei der Inbetriebsetzung der Röhre die Zeit, die zum Entwickeln des für den normalen Betrieb der Röhre erforderlichen Dampfdruckes benötigt wird, beträchtlich verkürzt ist.

Es ist bekannt, in Quecksilberdampfgleichrichtern zur Bekämpfung von Rückzündungen die Anhäufung von Quecksilberdampf und die Bildung von Quecksilberkondensation in der Nähe der Anode zu verhindern. Es wurde zu, diesem Zweck vorgeschlagen, dem Anodenstiel einen so geringen Querschnitt zu geben, daß dieser Stiel ein Heizelement bildet, in dem von dem durchfließenden Anodenstrom Wärme erzeugt wird, die dem umgebenden Raum übertragen wird, wodurch der Bildung einer schädlichen Quecksilberdampf dichte und eines Quecksilberkondensats in diesem Raum vorgebeugt wird.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

In Fig. ι ist eine vornehmlich der Lichtausstrahlung dienende elektrische Entladungsröhre ι dargestellt, die durch den Schirm 2 in zwei Teile unterteilt ist, in dessen einem Teil die Entladung erfolgt. Dieser Entladungsraum enthält eine Glühkathode 3, eine Anode 4 und eine Anode 5. Die erstgenannte Anode besteht aus einem Metallring und befindet sich nahe dem Schirm 2. Die Anode 5 ist aus einem dünnen, in Form eines Ringes gekrümmten Wolframdraht hergestellt. Dieser Draht hat z.B. eine Dicke von 0,75mm. An. der Anode 5 ist ein drahtförmiges Organ 6 befestigt, das sieh bis in das Ende des Entladungsraums erstreckt. Dieses Ende ist etwas ausgestülpt, so daß ein kleiner Behälter 7 gebildet wird. Die Anode S und das Organ 6 sind aus einem einzigen Draht hergestellt, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, in der die Anode und das genannte Organ schaubildlich dargestellt sind.

Die Stromzuführungsdrähte 8 der Elektroden bestehen aus Nickel und sind in bekannter Weise von isolierenden, z.B. aus Magnesiumoxyd bestehenden Röhrchen 9 um-,geben.
. Die Entladungsröhre enthält eine Menge Gas,; z. B. Neon, unter einem Druck von : einigen Millimetern. In dem Entladungsraum sind ferner in üblicher Art und Weise ein oder mehrere verhältnismäßig schwerflüchtige Metalle angebracht, d.h. Metalle, deren Dampfdruck bei 200⁰ C nur einen Bruchteil eines Millimeters beträgt. Solche Metalle sind z. B. Natrium, Cadmium, Thallium, Magnesium, Kalium, Lithium, deren Dampf zur Erhöhung der Lichtemission benutzt wird. Die dargestellte Entladungsröhre enthält z. B. Natriumdampf.

Die Stromzuführungsdrähte der beiden Anoden sind in bekannter Weise miteinander verbunden, so daß gleichzeitig Bogenentladungen zwischen der Glühkathode 3 und jeder der Anoden 4 und 5 erfolgen. Beim Wechselstrombetrieb wird diese Anodenverbindung zweckmäßig nicht bewirkt, so daß die Röhre in Gleichrichterschaltung betrieben werden kann.

Die Röhre 1 ist in bekannter Weise von der doppelwandigen Hülle 10 umgeben, und der Raum zwischen den Wänden dieser Hülle ist evakuiert, so daß ein wärmeisolierender Mantel rings um die Röhre gebildet ist. Die Röhre und die Hülle sind beide an der Armatur 11 befestigt, während der Asbestring 12 zwischen der Röhre und der Hülle angebracht ist. ⁹^

Die Entladungsröhre und die Hülle sind derart bemessen, daß sich beim Betrieb die kälteste Stelle des Entladungsraumes am Unterende der Entladungsröhre befindet. Dies läßt sich auf verschiedene Weise erzielen. Bei der dargestellten Entladungsröhre ist zu diesem Zweck die Ausstülpung 7 gebildet und weiter die Entfernung zwischen der Anode 4 und dem Schirm 2 verhältnismäßig gering gehalten. Infolgedessen setzt sich verdampf- ¹⁰S bares Natrium im Behälter 7 ab.

Der Anodendraht 5 hat eine solche Dicke, daß, wenn der Dampfdruck seinen Normalwert hat und auch die Spannung der zwischen der Kathode3 und der Anodes erfolgenden Bogenentladung ihren Normalwert , hat, die Anode 5 nicht übermäßig heiß wird, so daß dann dem Natrium im Behälter 7 verhältnismäßig wenig Wärme durch den Draht 6 zugeführt wird.

Wird hingegen der Natriumdampfdruck zu niedrig und die Bogenspannung infolgedessen höher, so wird die Anode verhältnismäßig stark erhitzt, und.es überträgt der Draht 6 dem Natrium verhältnismäßig viel an der iao Anode 5 entwickelte Wärme, so* daß das Natrium mehr als normal verdampft.

In gleich vorteilhafter Weise wirkt sich

diese Lehre auch bei nicht vorzugsweise der Lichtausstrahlung· dienenden Entladungsröhren aus, wie beispielsweise Gleichrichterröhren.

;.

Claims (3)

1. Patentansprüche :.

   i. Insbesondere zum Aussenden von Lichtstrahlen dienende elektrische Ent-

   ίο ladungsröhre mit einer Füllung aus Gas und Dampf von verhältnismäßig schwerflüchtigem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Anode eines derart kleinen Volumens versehen ist, daß die Temperatur dieser Anode bei einer durch Sinken des Dampfdruckes verursachten Erhöhung der Brennspannung der Entladung steigt und daß die Anode derart in der Röhre aufgestellt ist, daß das Metallkondensat durch die auf hohe Temperatur gebrachte Anode wenigstens teilweise verdampft wird.
2. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anode ein sich bis an das verdampfbare Metall erstreckendes wärmeleitendes Organ befestigt ist.
3. 3. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus Draht, ζ. Β. aus einem Drahtring, aus hochschmelzendem Metall,

   z. B. Wolfram, besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen