DE684934C

DE684934C - Electric metal vapor arc lamp with fixed electrodes activated to high levels of electron emission and a storage container for the metal to be evaporated

Info

Publication number: DE684934C
Application number: DEM136632D
Authority: DE
Inventors: Pavel Meisel
Original assignee: Quarzlampen GmbH
Current assignee: Quarzlampen GmbH
Priority date: 1936-12-05
Filing date: 1936-12-16
Publication date: 1939-12-08
Also published as: BE424909A; FR829447A; GB473583A

Description

Elektrische Metalldampfbogenlampe-mit festen, zu hoher Elektronenemission aktivierten Elektroden und einem Vorratsbehälter für das zu verdampfende Metall Die Erfindung betrifft eine elektrische Metälldampfbogenlampe mit festen, zu hoher Elektronenemission aktivierten Elektroden. Es ist bekannt, bei solchen Lampen einen Vorratsbehälter für da5 zu verdampfende Metall und zwischen ihm und dem Ent-Ladungsraum ein Ventil vorzusehen. Bei bekannten Anordnungen ist das Ventil entweder ein Schwimmerventil oder' es besteht aus einer beweglichen Ventilplatte, die von einem Bi-Metallstreifen in Abhängigkeit vom Stromdurchgang durch deren Heizspule betätigt wird. Die Verwendung beweglicher Teile, die abdichtend an eine Mündung anliegen müssen, ist eine Quelle vielfacher Störungen.Electric metal vapor arc lamp with fixed, too high electron emission activated electrodes and a storage container for the metal to be evaporated The invention relates to an electric metal vapor arc lamp with fixed, too high Electron emission activated electrodes. It is known to have one with such lamps Storage container for the metal to be evaporated and between it and the discharge space to provide a valve. In known arrangements, the valve is either a float valve or 'it consists of a movable valve plate supported by a bi-metal strip is operated depending on the passage of current through its heating coil. The usage moving parts that have to be in sealing contact with an orifice is a source multiple disorders.

Diese Störungsquelle wird beseitigt, wenn gemäß der Erfindung das Ventil ,aus einem Kapillarrohr und einem in dieses frei eingehängten Stück Metalldraht besteht, derart, daß die sich niederschlagenden Dämpfe des. Metalls zwischen dem Draht und der Kapillarrohrwand sich anhäufen und durch Adhäsion den Durchgang schließen, solange die Temperatur im Vorratsbehälter für die Entwicklung von Metalldämpfen zu gering ist. Hieraus ergibt sich :eine Ausschaltung der meisten Störungsquellen und eine längere Lebensdau er infolge des Fehlens beweglicher Teile. Blei der erfindungsgemäßen Anordnung wird dex richtige Teildruck der Metalldämpfe durch entsprechende Erwärmung des Speichers von selbsteingehalten, und das Kapillarrohr verhindert infolge der in ihm festgehaltenen kondensierten Dämpfe während des Anheizens den Durchgang der Metalldämpfe in den Vorratsbehälter, wo sie kondensieren würden. so lange, bis der Speicher und das Verbhidungsrohr sich so weit erwärmt haben, daß auch das in ihnen enthaltene Metall verdampft.This source of interference is eliminated if, according to the invention, the Valve, made of a capillary tube and a piece of metal wire freely suspended in this exists, such that the precipitating vapors of the. Metal between the Wire and the capillary tube wall pile up and close the passage by adhesion, as long as the temperature in the storage container for the development of metal vapors is too low. This results in: an elimination of most sources of interference and longer life due to the lack of moving parts. Lead of the invention Arrangement is dex correct partial pressure of the metal vapors by appropriate heating of the memory of self-contained, and the capillary tube prevents as a result of condensed vapors trapped in it prevent the passage of the Metal fumes in the reservoir where they would condense. until the The storage tank and the connecting tube have warmed up to such an extent that they too contained metal evaporates.

Zur Erwärmung des Speichers kann in an sich bekannter Weise eine selbständige äußere Wärmequelle, z. B. ein der Entladungslampe vorgeschalteter Widerstand, benutzt werden. Man kann aber auch, und dies ist eine nveekmäßige Weiterbildung der Erfindung, die beim Brennen der Lampe entstehende Wärme zur Erwärmung des Speichers und des I@ä; pillarrohres verwenden, 'indem wärmeleitett;e1e= Mittel vorgesehen sind, die die Rohrendi: des Lampengefäßes umhüllen und mit dem: Vorratsgefäß in Verbindung stehen, so daß die.durch ,die Lampe erzeugte Wärme auf den Speicher übertragen und dadurch Dampfentwicklung bewirkt wird.To heat the memory, an independent one can be used in a manner known per se external heat source, e.g. B. a resistor connected upstream of the discharge lamp is used will. But one can also, and this is an advanced training course of the invention, the heat generated when the lamp is burning to heat the memory and des I @ ä; Use pillar tube, 'in that thermally conductive; e1e = means provided which envelop the Rohrendi: of the lamp vessel and with the: storage vessel in Are connected so that the heat generated by the lamp transferred to the memory and thereby generating steam.

Durch bessere oder schlechtere Wärmeleitung kann man den Druck im, Rohr und damit auch die Spannung und Leistung der Lampe nach Belieben einregem und ihn ohne jede weitere flberwachung ständig einhalten. Bei -der Einstellung regelt sich eine solche Lampe selbsttätig auf die Höchstleistung (in Watt), wobei die Charakteristik der Lampe stets negativ bleibt. Wird der Druck, bei dem die Leistung die maximale ist, überschritten, so sinkt die Leistung des Bogens, also auch,die Temperatur des Rohres. Damit vermindert sich aber wieder die Wärmeübertragung auf den Speicher, und die Dämpfe beginnen zu 'kondensieren, bis der Druck wieder die der Höchstleistung entsprechende Höhe erreicht. Die Temp-eratu!r des, Speichers ist ständig um einige hundert Grade niedriger als die des Rohres, und .der Vorratsbehälter wirkt so als Ausgleicher,. so daß die Lampe gegenüber Anderungen ,des gesamtenDruckes, welche z. B. durch nachträgliches Abgeben von Gas aus den Elektroden verursacht w&-den, stark unempfindlich ist. ' Wenn die Lampe mit Höchstleistung brennt, schnürt sich der Bogen in ein schmales Band zusammen. Die Punktentladung auf den Elektroden bei einem solchen Brennen zerstört in kurzer Zeit die Elektroden. Zur Erzielung der dauernden Höchstleistungen der nach der Erfindung arbeitenden Lampen ist ,es deshalb vorteilhaft, eine an sich bekannte Form der Elektroden zu benutzen, die aus zwei mein andergelegt.en Schüsseln besteht,,' die so entstandene ringartige Lücke ist mit aktivierter Masse ausgefüllt und die innere Schüssel mit einer Spitze versehen, .die die Punktentladung übernimmt -und die unteren Teile oder Elektroden schützt.Better or worse heat conduction can reduce the pressure in, Tube and thus also the voltage and power of the lamp at will and excite adhere to it at all times without any further monitoring. With -the setting regulates Such a lamp is automatically set to its maximum output (in watts), with the characteristic the lamp always remains negative. Will the pressure at which the power is the maximum is exceeded, the power of the arc drops, and so does the temperature of the Pipe. But this again reduces the heat transfer to the storage tank, and the vapors begin to condense until the pressure returns to maximum output corresponding height reached. The temp-eratu! R of the memory is constantly at a few a hundred degrees lower than that of the pipe, and .the reservoir acts as a Equalizer ,. so that the lamp against changes, the total pressure, which z. B. caused by subsequent release of gas from the electrodes, is very insensitive. 'When the lamp burns at its maximum output, it tightens the bow together in a narrow band. The point discharge on the electrodes at Such a burning destroys the electrodes in a short time. To achieve the continuous high performance of the lamps working according to the invention is, therefore advantageous to use a form of electrodes known per se, consisting of two My bowls placed on the other hand exist, 'the ring-like gap created in this way is filled with activated mass and tip the inner bowl, . which takes over the point discharge and protects the lower parts or electrodes.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Fig. i und 2 eineerfindungsgemäßeBogen-Lampe in zwei zueinander senkrechten; Längsschnitten.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing i and 2 show an arc lamp according to the invention in two mutually perpendicular; Longitudinal sections.

Fig. 3, 4 und 5 die Elektrode für Dauerhöchstleistung in zwei zueinander senkrechte Längsschnitten und einer Draufsicht.Fig. 3, 4 and 5 the electrode for continuous maximum power in two to each other vertical longitudinal sections and a top view.

Gemäß Fig. i ist i das U- oder V-förmig gebogene Entladungsrohr, das vorzugsweise aus. schwer schmelzbarem. " Glas oder Quarz hergestellt ist und auf beiden Enden feste Elektroden 2, 3 besitzt. Der Vorratsbehälter 4 ..ägthält .das Quecksilber 6 in flüssiger Form als festes. Amalgam. und ist annähernd ': Ader Mitte zwischen den Ende. cl-esRohres! i-`'riäigeordnet und oben durch das Kapillarrohr 5 - mit der Biegung des Rohres i verbunden. Iii das Kapillarrohr ist frei ein Platindraht 7 (s. Fig. 2) .eingeschoben. Das Rohr i ist unter niedrigem Druck mit einem Zündgas, z. B. Argon, gefüllt. Die Quecksilberfüllung befindet sich teils im Rohr i, teils im Speicher 4 und im. Kapillarrohx 5.According to Fig. I i is the U- or V-shaped bent discharge tube, which is preferably made of. difficult to melt. "Glass or quartz is made and has fixed electrodes 2, 3 on both ends. The storage container 4 ..isaws .the mercury 6 in liquid form as solid. Amalgam. And is approximately ': the middle between the ends. Cl-es tube! It is arranged in a row and connected at the top by the capillary tube 5 - with the bend of the tube I. III the capillary tube is freely inserted a platinum wire 7 (see Fig. 2). The tube i is under low pressure with an ignition gas, e.g. The mercury filling is partly in the tube i, partly in the reservoir 4 and in the capillary tube 5.

Beim Zünden entsteht zuerst eine Glimmentladung; zugleich beginnt aber das in dem Rohr i befindliche Quecksilber zuverdampfen, so @daß die Entladung in eine Bogenentladung im Quecksilberdampf übergeht. Das in dem Kapillarrohr 5 kondensierte Quecksilber schließt -die Verbindung zwischen dem Speichel und dem Rohr.so lange, bis sich das Kapillarrohr und der Speicher genügend erwärmt haben. Dann beginnt auch das Quecksilber 6 im Speicher 5 zu verdampfen und ergänzt den Druck im Rolu- i; die Lampe erreicht nun dauernd ihre normale Leistung. Die Sperre im Kapillarrohr 5 ermöglicht es also, daß die Lampe sehr schnell auf Leistung kommt, ohne .daß die Wärmeaufnahmefähigkeit <des Speichers den Zündvorgang merklich verzögert. Der Druck im Vorratsbehälter 4 bestimmt nachderErwärmungauch den Druck im Rohr i.When igniting, a glow discharge occurs first; begins at the same time but evaporate the mercury in the tube i, so that the discharge turns into an arc discharge in the mercury vapor. The condensed in the capillary tube 5 Mercury closes the connection between the saliva and the pipe as long as until the capillary tube and the storage tank have warmed up sufficiently. Then begins also to evaporate the mercury 6 in the memory 5 and supplements the pressure in the Rolu i; the lamp now continuously achieves its normal output. The lock in the capillary tube 5 therefore enables the lamp to come up to power very quickly without .that the Heat absorption capacity <of the storage tank noticeably delays the ignition process. Of the After heating, the pressure in the storage container 4 also determines the pressure in the pipe i.

Um dem Speicher 4 die erforderliche Wärmemenge zuzuführen, ist er außen durch wärmeübertragende Mittel, z. B. Aluminiumbleche 8, mit den Enden des Rohres i verbunden. Beim Auslöschen der Lampen schlägt sich ein Teil der Quecksilberdämpfe in dem Speicher 4 und dem Kapillarrohr 5 und ein Teil im Entladungsrohr i selbst nieder. Versuche haben gezeigt, daß die Lampe sehr schnell etva 70% uu-d nach 4 Minuten schon goo/o ihrer Normalleistung erreicht.In order to supply the required amount of heat to the memory 4, it is outside by heat transfer means, e.g. B. aluminum sheets 8, with the ends of the Rohres i connected. When the lamps go out, some of the mercury vapors are released in the memory 4 and the capillary tube 5 and a part in the discharge tube i itself low. Tests have shown that the lamp works very quickly around 70% after 4 Minutes have already reached goo / o of their normal performance.

Die in Fig. 3, 4 und 5 dargestellte Elektrode besteht in bekannter Weise aus, der äußeren Schüssel io und der inneren Schüssel i i, zwischen denen sich die aktivierte Masse 14 befindet, sowie aus der Spitze 12 und dem Stromleiter i.3.The electrode shown in Figs. 3, 4 and 5 consists of a known one Way out, the outer bowl io and the inner bowl i i, between those the activated mass 14 is located, as well as from the tip 12 and the current conductor i.3.

Claims

PATENT CLAIMS i. Electric metal vapor arc lamp with fixed electrodes activated to high levels of electron emission, in which between a storage container for the metal to be evaporated and the. En.tladuhgs, -raum a valve is provided, characterized in that the valve consists of a capillary tube and a piece of metal wire freely suspended in this, such that the precipitating vapors of the metal mix with the wire and: the wall of the capillary tube accumulate and close the passage by adhesion, as long as the temperature in the storage container is too low for the development of metal vapors. z. An arc lamp according to claim z having: a U- or V-shaped lamp vessel and, empty between the two. Storage container arranged at tube ends, characterized in that heat-conducting means are provided which enclose the tube ends of the lamp vessel and are connected to the storage vessel. 3. Arc lamp according to claim z and 2, characterized in that: that its electrodes with one over the lower parts towards the discharge path. excellent tip are provided, which i takes over the point discharge when the arc is contracted at maximum power of the lamp.