DE694728C

DE694728C - Electric metal vapor discharge tubes, primarily made of quartz or high-melting glass, with two main electrodes and one auxiliary electrode

Info

Publication number: DE694728C
Application number: DE1937N0040925
Authority: DE
Inventors: Henricus Gooskens
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1937-07-07
Filing date: 1937-07-08
Publication date: 1940-08-07

Description

Elektrische Metalldampfentladungsröhre, vornehmlich aus Quarz oder hochschmelzendem Glas, mit zwei Hauptelektroden und einer Hilfselektrode Es ist bekannt, eine elektrische Metalfdampfentla.dungsröhre in einem geschlossenen Glaskolben anzuordnen, dar mit einem Sockel zum Einschrauben oder Einsetzen in eine Fassung versehen ist und Kontaktorgane für die Entladungsröhre trägt. Es ist @a77;gemein üblich, die Entladungsröhre derart in dem Kolben anzuordnen, daß die Achse der Röhre mit der Achse des Sockels zusammenfällt, so daß ein Ende der Entladungsröhre sich in größerer Entfernung vom Sockel befindet als das andere Ende. Der Stromzuführungsdraht zu der sich in dem am weitesten vorn Sockel entfernten Ende der Röhre befindenden Elektrode wird meistens' durch: den sich zwischen der Entladungsröhre und dem Kolben befindenden Raum zum Sockelende dieses Kolbens geführt. In solchen Entladungsröhren können zur Erleichterung der -Zündung Hilfselektroden angeordnet werden. Meistens genügt es, nur eine Hilfselektrode zu verwenden, die dann der dem Sockel amniächsten liegenden Hauptelektrode zugeordnet wird.Electric metal vapor discharge tube, mainly made of quartz or refractory glass, with two main electrodes and one auxiliary electrode It is known, an electrical Metalfdampfentla.dungsröhre in a closed glass flask to be arranged, with a base for screwing or inserting into a socket is provided and carries contact organs for the discharge tube. It's @ a77; mean It is customary to arrange the discharge tube in the bulb in such a way that the axis of the tube coincides with the axis of the base so that one end of the discharge tube is farther from the base than the other end. The power supply wire to the one in the end of the tube furthest from the base Electrode is mostly 'by: the one located between the discharge tube and the bulb located space led to the base end of this piston. In such discharge tubes auxiliary electrodes can be arranged to facilitate ignition. Usually it is sufficient to use only one auxiliary electrode, which is then closest to the base lying main electrode is assigned.

Die Erfindung befaßt sich mit der bekannten Metalldainpfentlladungsröhre mit zwei Hauptelektroden und einer Hilfselektro.d(e, welche Röhre derart innerhalb eines mit einem Sockel versehenen Kolbens angeordnet ist, daß die eine Hauptelektrode weiter vom Sockel entfernt ist als die andere Hauptelektrode. Die Erfindung hat -eine Verbesserung dieser Entladungsröhre zum Zweck.The invention is concerned with the known metal vapor discharge tube with two main electrodes and an auxiliary electrode a piston provided with a base is arranged that the one main electrode is further from the base than the other main electrode. The invention has -an improvement of this discharge tube for the purpose.

Gemäß der Erfindung wird die Hilfselektrode mit ihrer Einschmelzstelle der am weitesten vom Sockel entfernten Hauptelektrode zugeordnet. In der im praktischen Gebrauch am häufigsten vorkommenden Lage des Kolbens (d. h. Sockel oben) befindet die Hilfselektrode sich demzufolge im unteren Teil der Entladungsröhre, im Gegensatz zu der bekannten Ausführung, in der die Hilfselektrode in der Nähe derjenigen Hauptelektrode angeordnet ist, die sich nahe beim Sockel befindet. Diese bekannte, aus konstruktiven Gründen naheliegendde Anordnung der Hilfselektrode (die Verbindung mit der Hilfselektrode ist in diesem Falle nämlich am kürzesten) hat gewisse Nachteile, die durch die beschriebene Anordnung ,gemäß der Erfindung vermieden werden. Bei letzterer -bleibt nämlich die Temperatur :der Einschmelzstelle der Hilfselektrode niedriger als bei der bekennten Anordnung. Befindet diese Einschmelzstelle sich, wie dies bei der bekannten Anordnung der Fall ist, am Sockelende der Entladungsröhre, so wird diese Einschmelzung bei der häufigst vorkommenden Brennstellung der Röhre, bei welcher der Sockel sich bekanntlich Sam oberen Ende des Kolbens befindet, durch die Konvektionsströme, die innerhalb der Entladungsröhre und, falls der Kolben mit Gas gefüllt ist, auch außerhalb der Entladungsröhre stattfinden, stärker erhitzt, als wenn sie in das untere Ende der Entladungsröhre verlegt ist. Die Herabsetzung der Temperatur der Einschmelzstelle der Hilfselektrode verringert die Gefahr des Undichtwerdens dieser Einschmelzung. Es hat sich denn auch gezeigt, daß der Prozentsatz der an ,die Verbraucher gelieferten Röhren, die durch Sprung der Einschmelzung der Hilfselektrode unbrauchbar werden, durch die erfindungsgemäße Maßnahme erheblich verringert wird, so daß die durchschnittliche Lebensdauer der Röhren gesteigert wird.According to the invention, the auxiliary electrode with its melting point assigned to the main electrode furthest away from the base. In the in the practical Use the most common position of the piston (i.e. base up) the auxiliary electrode consequently in the lower part of the discharge tube, in contrast to the known design in which the auxiliary electrode is nearby that main electrode is arranged, which is located close to the base. These known, for structural reasons obvious arrangement of the auxiliary electrode (the The connection with the auxiliary electrode is the shortest in this case certain disadvantages, which are avoided by the arrangement described, according to the invention will. In the latter case, the temperature remains: the melting point of the auxiliary electrode lower than the confessed arrangement. If this melting point is, as is the case with the known arrangement, at the base end of the discharge tube, this is how this meltdown occurs in the most common burning position of the tube, in which the base is known to be located at the upper end of the piston the convection currents that flow inside the discharge tube and, if the bulb is with Gas is filled, also take place outside the discharge tube, more heated, as if it was laid in the lower end of the discharge tube. The degradation the temperature of the melting point of the auxiliary electrode reduces the risk of Leaking of this meltdown. It has also been shown that the percentage of the tubes supplied to the consumer, which by crack of the meltdown of the Auxiliary electrode become unusable by the measure according to the invention considerably is reduced so that the average life of the tubes is increased will.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist besonders von Vorteil, wenn die Entladungsröhre aus Quarz oder hochschmelzendem Glas besteht, wie dies bei Röhren, die beim Betrieb eine sehr hohe Temperatur erhalten, der Fall ist, etwa Hochdruckquecksilberdampf entladungsröhren mit sehr hohem, z. B. 5 Atm. übersteigendem Dampfdruck oder Entladungsröhren mit einer Hochdruckentladung in Dampf schwer flüchtiger Metalle, z. B. Cadmium oder Zink, weil die Einschmelzung dann eine sehr hohe Temperatur erhält und das Durchführen von Metalldrähten durch Quarz und hochschmelzeüde Gläser besondere Schwierigkeiten bereitet.The construction according to the invention is particularly advantageous when the discharge tube is made of quartz or high-melting glass, as is the case with tubes, which get a very high temperature during operation, such as high pressure mercury vapor discharge tubes with very high, z. B. 5 atm. excessive vapor pressure or discharge tubes with a high pressure discharge in vapor of poorly volatile metals, e.g. B. cadmium or Zinc, because the melt then gets a very high temperature and the performing metal wires through quartz and high-melting glasses particular difficulties prepares.

Die Erfindung ist auch dann besonders von Nutzen, wenn die Einschmelzstelle -der Hilfselektrode sich nicht hinter .der Hauptelek-- trbde, sondern seitlich am Entladungsgefäß befindet, weil in diesem Falle die Gefahr einer Überhitzung der Einschmelzstelle größer ist.The invention is also particularly useful when the melt-down point -the auxiliary electrode is not behind the main electrode, but on the side of the Discharge vessel is located, because in this case there is a risk of overheating of the Melting point is larger.

Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Entladungsröhre gemäß der Erfindung dar. In dieser Zeichnung deutet i eine Hochdruckquecksüberdampfentladungsröhre an, die zum Aussenden von Licht oder von Ultraviolettstrahlen dient und in der Hauptsache aus einem Quarzzylinder mit geringem Durchmesser besteht. Der innere Durchmesser beträgt z. B. 6 min. Die Röhre i enthält zwei Hauptelektroden 2 und 3, die.ausschließlich durch die Entladung erhitzt werden und im allgemeinen mit einem stark elektrone:nemittierenden Stoff versehen sind. Außer einer Menge Edelgas, z. B. Argon, unter einem Druck von einigen Millimetern Quecksilbersäule enthält das Entladungsgefäß :eine Menge Quecksilber, die beim Betrieb völlig verdampft und Quecksilberdampf von hohem Druck entwickelt. Beim normalen Betrieb findet zwischen den Glühelektroden 2 und 3 eine eingeschnürte Hochdruckentladung statt in Quecksilberdampf von sehr hohem, 5 Atm. wesentlich übersteigendem Druck. Zwecks Erniedrigung .der Zündspannung ist in der Entladungsröhre eine Hilfselektrode ¢ ,angeordnet, die aus einem Ende des durch die Wand geführten Wolframdrahtes 5 besteht. Die Einschmelzung dieses Wolframdrahtes kann ebenso wie die Einschmelzung der Stromzuführungsdrähte der Glühelektroden 2 und 3 in bekannter Weise mit Hilfe von Zwischengläsern :geschehen. Die Hilfselektrode 4. ist in kurzem Abstande von der Elektrode 3 angeordnet, so daß die Einschmelzstelle dieser Hilfselektroden sich bei der normalen, in der Zeichnung wiedergegebenen Brennstellung der Entladungsröhre am unteren Ende der Röhre befindet.The drawing shows, for example, a discharge tube according to FIG Invention. In this drawing, i indicates a high pressure mercury vapor discharge tube which is used to emit light or ultraviolet rays and mainly consists of a quartz cylinder with a small diameter. The inner diameter is z. B. 6 min. The tube i contains two main electrodes 2 and 3, which exclusively be heated by the discharge and generally with a strong electron: nemitting Fabric are provided. Except for a lot of noble gas, e.g. B. argon, under a pressure of a few millimeters of mercury the discharge vessel contains: a lot of mercury, which completely evaporates during operation and develops high pressure mercury vapor. During normal operation there is a constricted between the glow electrodes 2 and 3 High pressure discharge instead of very high mercury vapor of 5 atm. significantly exceeding Pressure. In order to lower the ignition voltage, there is an auxiliary electrode in the discharge tube ¢, arranged from one end of the tungsten wire 5 through the wall consists. The melting of this tungsten wire can be carried out in the same way as the melting the power supply wires of the glow electrodes 2 and 3 in a known manner with the help of intermediate glasses: done. The auxiliary electrode 4. is at a short distance from the electrode 3 arranged so that the melting point of these auxiliary electrodes at the normal burning position of the discharge tube shown in the drawing located at the bottom of the tube.

Die Entladungsröhre i befindet sich innerhalb des Glaskolbens 6, der die Form einer üblichen -Glühlampe aufweist und am oberen Ende mit einem Sockel ? versehen ist, an dem sich die Kontakte 8 und 9 befinden. Die Entladungsröhre ist mit Hilfe der Stromzuführungsdrähte i i und 12 an die Quetschstelle i o des Kolbens befestigt, welche Drähte mit den Kontakten 8 und 9 verbunden sind. Die Hilfselektrode q. ist mit Hilfe des Drahtes 13 und unter Zwischenschaltungeines Widerstandes 14 an denDraht 12 angeschlossen, welcher Widerstand z. B. 2o ooö Ohm beträgt. Der Kolben 6 ist mit einer Gasfüllung, die z. B. aus Stickstoff unter einem Druck von 5o cm Quecksilbersäule besteht, gefüllt.The discharge tube i is located inside the glass bulb 6, the has the shape of a conventional light bulb and has a base at the top ? is provided, on which the contacts 8 and 9 are located. The discharge tube is with the help of the power supply wires i i and 12 to the pinch point i o of the piston attached, which wires are connected to contacts 8 and 9. The auxiliary electrode q. is by means of the wire 13 and with the interposition of a resistor 14 connected to wire 12, which resistance is e.g. B. 2o ooö ohms. The piston 6 is with a gas filling that z. B. from nitrogen under a pressure of 50 cm Mercury is filled.

Beim Betrieb finden sowohl innerhalb als außerhalb der Entladungsröhre i lebhafte Konvektionsströme statt. Diese Ströme steigen in der Mitte des Kolbens hinauf und fließen längs der Wand des Kolbens wieder herunter. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Hilfselektrode in dem am weitesten vom Sockel entfernten Ende der Entladungsröhre wird die Einschmelzstelle der Hilfselektrode bei der am meisten vorkommenden, in der, Zeichnung dargestellten Brennstellung der Röhre erst dann von den Konvektionsströmen berührt, wenn diese mit der Kolbenwand in Berührung gewesen sind und dort einen großen Teil der Wärme abgegeben haben. Die Temperatur dieser Einschmelzung bleibt deswegen niedriger als im Falle, d,aß die Einschmelzung sich. in der Nähe der Elektrode 2 befinden würde.When operating take place both inside and outside the discharge tube i brisk convection currents take place. These currents rise in the center of the piston up and flow back down along the wall of the piston. By the invention Arrangement of the auxiliary electrode in the end of the furthest from the base The discharge tube becomes the melting point of the Auxiliary electrode at the most common burning position of the tube shown in the drawing only touched by the convection currents when they come into contact with the bulb wall have been and have given off a large part of the heat there. The temperature this meltdown therefore remains lower than in the case of, that is, the meltdown themselves. would be located near the electrode 2.

Claims

PATLNT CLAIMS: i. Electric metal vapor discharge tube, primarily made of quartz or high-melting glass, with two main electrodes and one auxiliary electrode, which tube is thus arranged within a plunger provided with a base is that .the: one main electrode is further from the base: than the other Main electrode, characterized in that the auxiliary electrode with its fuse which is assigned to the main electrode located furthest from the base b.

2. Discharge tube according to Claim i, characterized in that the melt-down plates the auxiliary electrode is on the side of the - discharge vessel.