Elektrische Bestrahlungslampe mit einer Quecksilberhochdruckröhre
in der Achse eines ultraviolettdurchlässigen Hüllgefäßkolbens Die Erfindung betrifft
eine elektrische Bestrahlungslampe, bei der eine Ouecksilberhochdruckröhre mit festen
Glühelektroden, zweckmäßig Quecksilberüberdruckröhre, in der Achse eines einsockeligen,
ultraviolettdurchlässigen Hüllgefäßkolbens angeordnet ist. Um derartige Lampen öhne
besonderen, in üblicher Weise aus Metall hergestellten Reflektor benutzen und in
einfachster Weise nur durch Einschrauben in die Fassung einer für gewöhnliche Glühlampen
bestimmten Ständer- oder Hängeleuchte verwenden zu können, hat man schon vorgeschlagen,
den an den Hals sich anschließenden Kolbenteil des Hüllgefäßes paraboloidförmig
zu gestalten und mit einer als Reflektor wirkenden Verspiegelung zu versehen. Praktische
Verwendung haben derartige Lampen bisher jedoch nicht gefunden, da bereits bei einem
üblichen Abstand von 0,5 bis i m eines Bestrahlungsfeldes von 30 bis
50 cm Durchmesser von der Lampe ein erheblicher Abfall der Bestrahlungsstärke
nebst ungleichmäßiger Ausleuchtung des Bestrahlungsfeldes eintritt, und da zufolge
der festen Anbringung des Spiegelbelages am Hüllgefäßkolben bei der Benutzung der
Lampe nicht wie bei Lampen mit besonderem Metallreflektor die Möglichkeit besteht,
durch Verschiebung der Lampe im Reflektor die Ausleuchtung des Bestrahlungsfeldes
zu regeln.Electric irradiation lamp with a high pressure mercury tube in the axis of an ultraviolet-permeable enveloping vessel bulb The invention relates to an electric irradiation lamp in which a high-pressure mercury tube with fixed glow electrodes, expediently a mercury overpressure tube, is arranged in the axis of a single-base, ultraviolet-permeable enveloping vessel bulb. In order to be able to use such lamps without a special reflector made in the usual way from metal and to be able to use it in the simplest way only by screwing into the socket of a standard or hanging lamp intended for ordinary incandescent lamps, it has already been proposed to use the bulb part of the adjoining the neck To make envelope vessel paraboloidal and to provide a mirror coating acting as a reflector. Such lamps have so far not found practical use, however, since even at a conventional distance of 0.5 to im of an irradiation field of 30 to 50 cm in diameter from the lamp there is a considerable drop in the irradiance and uneven illumination of the irradiation field, and consequently the fixed Attaching the mirror coating to the envelope vessel bulb when using the lamp does not exist, as is the case with lamps with a special metal reflector, of regulating the illumination of the irradiation field by moving the lamp in the reflector.
Die Erfindung beruht in der Feststellung, daß bei solchen Bestrahlungslampen,
die aus einer O_uecksilberhochdruckröhre mit verhältnismäßig langer, nämlich etwa'
io bis 3o mm langer Bogensäule und einem Hüllgefäß mit verspiegeltem, paraboloidförmigem
Kolbenteil bestehen, dennoch eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bestrahlungsfeldes
bei mit zunehmender Entfernung des Bestrahlungsfeldes von der Lampe nur geringem
Abfall der Bestrahlungsstärke erreicht werden kann, wenn erfindungsgemäß die Quecksilberhochdrucklampe
derart aus dem paraboloidförmigen
Kolbenteil in den Hals des Hüllgefäßes
hineinragend angeordnet ist, daß sich der Entladungsbogen der Ouecksilberhochdrucklampeetwa
vom Brennpunkt des verspiegelten, paraboloidförmigen Kolbenteils, nach dessen Scheitel
hin erstreckt. Die Brennweite der dem paraboloidförmigen Kolbenteil zugrunde liegenden
Parabel muß hierbei mindestens ungefähr der Bogenlänge entsprechen; sie kann aber
auch größer, z. B. gleich der doppelten Bogenlänge sein. Bei einer derartigen Anordnung
'der Quecksilberhochdruckröhre im Hüllgefäßkolben wird nämlich ein Überschneiden
der Strahlen innerhalb oder kurz vor der Lampe und damit auch ,ein breites Auseinandergehen
der Strahlen weitgehend vermieden und ein paralleles bis schwach divergierendes
Strahlenbündel von über den Querschnitt weit gleichmäßigerer Leuchtdichte erzielt.
Um eine große Ausbeute an Ultraviolettstrahlung und gleichzeitig bei Verwendung
eines im Hüllgefäßkolben untergebrachten Vorschaltglühdrahtes auch eine gute Durchmischung
der vom Quecksilberdampfbogen und Glühdraht ausgehenden Strahlen unter Vermeidung
einer Blendung des Benutzers zu erreichen, ist der paraboloidförmige Kolbenteil
des Hüllgefäßes auf der Innenseite verspiegelt und der für den Strahlenaustritt
dienende, zweckmäßig kugelkalo.ttenförmig gestaltete Kuppenteil des Hüllgefäßes
mattiert, und zwar vorzugsweise innenseitig seidenmattiert. Um trotz des nur schwach
divergierenden Strahlenbündels schon in kurzem Abstande von der Lampe ein ausreichend
breites Strahlenbündel zu erhalten, ist hierbei der Durchmesser des Hüllgefäßkolbens
an der Übergangszone zum Kuppenteil mehr als doppelt so groß zu wählen wie die Tiefe
seines verspiegelten, paraboloidförmigen Kolbenteils.The invention is based on the finding that in such irradiation lamps,
which consists of a high-pressure O_Ucksilberhdruckröhre with a relatively long, namely about '
10 to 30 mm long arched column and an envelope vessel with a mirrored, paraboloidal shape
Piston part exist, but a uniform illumination of the irradiation field
only slightly with increasing distance of the irradiation field from the lamp
Drop in irradiance can be achieved if, according to the invention, the high-pressure mercury lamp
so from the paraboloid
Plunger part in the neck of the envelope vessel
is arranged so that the discharge arc of the high-pressure mercury lamp is about
from the focal point of the mirrored, paraboloid-shaped piston part, to its apex
extends towards. The focal length of the part on which the parabolic piston part is based
The parabola must correspond at least approximately to the length of the arc; but she can
also bigger, z. B. equal to twice the arc length. With such an arrangement
This is because the high-pressure mercury tube in the envelope vessel will overlap
of the rays inside or just in front of the lamp and thus also a wide divergence
of the rays largely avoided and a parallel to slightly diverging one
Beams of far more uniform luminance across the cross-section achieved.
To have a large yield of ultraviolet radiation and at the same time when using
A ballast filament accommodated in the envelope vessel also ensures good mixing
the rays emanating from the mercury vapor arc and filament, avoiding them
To achieve a dazzling of the user, the paraboloid-shaped piston part
of the envelope vessel is mirrored on the inside and that for the radiation exit
Serving, expediently kugelkalo.tten-shaped dome part of the envelope vessel
matted, preferably with a satin finish on the inside. To be weak in spite of it
diverging bundle of rays at a short distance from the lamp is sufficient
To obtain a wide bundle of rays is the diameter of the envelope vessel bulb
at the transition zone to the dome part to be more than twice as large as the depth
its mirrored, paraboloid-shaped piston part.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung
ausgebildeten elektrischen Bestrahlungslampe im Aufriß dargestellt.In the drawing is an embodiment of one according to the invention
trained electric irradiation lamp shown in elevation.
Die Lampe besteht in bekannter Weise aus einem Fußrohr i, einem entlüfteten
oder mit indifferenten Gasen gefüllten Hüllgefäß 2, einem am Hals des Hüllgefäßes
mittels Kitt 3 und einer Asbestzwischenlage q. befestigten Sockel 5, einer in der
Achse des Hüllgefäßes angeordneten Ouecksilberhochdruckröhre 6, vorzugsweise Quecksilberüberdruckröhre,
und einem kranzartig um die Hochdruckröhre angeordneten wendelförmigen Vorschaltglühdraht
7 aus Wolfram. In der Quetschstelle 8 des Fußrohres 7 sind vier ständerförmige Drähte
9, 1o, il und 12 eingeschmolzen, von denen der Draht g unter Vermittlung einer Stromzuführung
13 an die Sockelhülse und der Draht i i unter Vermittlung einer Strom ' zuführung
14 mit dem Bodenkontakt des Sockels 5 verbunden ist. Das aus Quarz oder hochkieselsäurehaltigem
Glase bestehende Gefäß der Ouecksilberhochdruckröhre 6 enthält in bekannter Weise
eine Edelgasgrundfüllung und einen kleinen Ouecksilberbodenkörper, der zweckmäßig
so bemessen ist, daß er im Betriebe der Lampe vollkommen verdampft. Im Innern der
Quecksilberhochdruckröhre 6 befinden sich zwei durch die Entladung auf Glühtemperatur
geheizte Hauptelektroden 15, 16 in einem gegenseitigen Abstand von io bis
30 mm und eine neben der oberen Hauptelektrode 15 angeordnete Hilfselektrode
17. Der Vorschaltglühdraht 7 ist unter Vermittlung von radial gestellten Haltedrähten
18 und einer Glasperle 1g an dein Draht lo befestigt. Das eine Ende des Glühdrahtes
7 ist mit dem Draht g und das andere Ende mit dein Draht 12 leitend verbunden. Der
Draht 12 ist unter Vermittlung einer Drahtschlaufe 2o auch noch mit der unteren
Hauptelektrode 16 verbunden. Die obere Hauptelektrode 15 steht unter Vermittlung
eines Drähtchens 21 mit dem Draht i i in Verbindung. Die Hilfselektrode 17 ist unter
Zwischenschaltung eines hocholunigen Widerstandes 22 an den Draht 9 angeschlossen.The lamp consists in a known manner of a base tube i, a vented or filled with inert gases envelope vessel 2, one on the neck of the envelope vessel by means of cement 3 and an asbestos interlayer q. attached base 5, a high-pressure mercury tube 6, preferably a high-pressure mercury tube, arranged in the axis of the envelope vessel, and a helical glow wire 7 made of tungsten and arranged in a ring around the high-pressure tube. Four stand-shaped wires 9, 1o, il and 12 are melted into the pinch point 8 of the foot tube 7, of which wire g is connected to the base sleeve by means of a power supply line 13 and wire ii is connected to a power supply line 14 to the ground contact of base 5 connected is. The vessel made of quartz or high-silica glass of the high-pressure ocher tube 6 contains, in a known manner, a noble gas base and a small ocher bottom body which is appropriately dimensioned so that it evaporates completely when the lamp is in operation. Inside the high-pressure mercury tube 6 there are two main electrodes 15, 16, heated by the discharge to the glowing temperature, at a mutual distance of 10 to 30 mm and an auxiliary electrode 17 arranged next to the upper main electrode 15 a glass bead 1g attached to your wire lo. One end of the filament 7 is conductively connected to the wire g and the other end to your wire 12. The wire 12 is also connected to the lower main electrode 16 by means of a wire loop 2o. The upper main electrode 15 is connected to the wire ii through the intermediary of a wire 21. The auxiliary electrode 17 is connected to the wire 9 with a high-pole resistor 22 interposed.
Das aus ultraviolettdurchlässigem Glase hergestellte Hüllgefäß 2 besteht
aus dem in der nicht Strom führenden Sockelmanschette 23 befestigten Halsteil, einem
sich an diesen nach unten anschließenden paraboloidförmigen Kolbenteil und dem für
den Strahlenaustritt dienenden, im dargestellten Beispiel kugelkalo:ttenförmig gestalteten
Kuppenteil. Der paraboloidförmig gestaltete Kolbenteil ist als Reflektor ausgebildet
und zu diesem Zwecke auf der Innenseite mit einem Spiegelbelag 2.I 1 versehen, der
vorzugsweise aus aufgedampftem Aluminium besteht. Der Spiegelbelag bedeckt zweckmäßig
auch gleichzeitig noch die Innenseite des Hüllgefäßhalses. Der kugelkalottenförmige
Kuppenteil ist zwecks Erzielung einer guten Durchmischung der vom Quecksilberlichtbogen
und Glühdraht ausgehenden Strahlen und auch zur Vermeidung einer Blendung des Benutzers
mattiert; vorzugsweise findet eine auf der Innenseite angebrachte Seidenmattierung
25 Anwendung. Zwischen dem verspiegelten, paraboloidförmigen Kolbenteil und dem
mattierten Kuppenteil des Hüllgefäßes befindet sich eine von der Verspie elung und
auch Mattierung frei gelassene, einige Millimeter breite Klarglas-zone 26,
mittels der das Einschmelzen der Ouecksilberhochdrucklampe in das Hüllgefäß beobachtet
und die Stellung der Quecksilberhochdruckröhre zum Spiegelbelag des Hüllgefäßkolbens
geregelt werden kann. Um eine besonders genaue Justierung zu ermöglichen,
ist
vorzugsweise an der Drahtschlaufe 2o eine kleine Marke 27 angebracht. Bei der Einschmelzung
der Quecksilberhochdrucklampe ist nur darauf zu achten, daß sich diese Marke 27
genau zentrisch innerhalb der Klarglaszone 2,6 befindet. Die _uecksilberhochdrucklampe
6 ist in der Übergangsstelle zwischen dem Hals und dem paraboloidförmigen Kolbenteil
des Hüllgefäßes derart angeordnet, daß sich ihr langgestreckter Entladungsbogen
28, wie dargestellt, annähernd vom, Brennpunkt 29 des paraboloidförmigen Kolbenteils
nach dessen Scheitel hin, also nach rückwärts erstreckt. Die Brennweite der dem
paraboloidförmigen Kolbenteil zugrunde liegenden Parabel ist dabei etwas größer
als die Länge des Entladungsbogens. Die vom Entladungsbogen 28 ausgehenden Strahlen
erzeugen dadurch, wie mit strichpunktierten Linien angedeutet, bei der Benutzung
der Lampe ein paralleles bis schwach divergierendes Strahlenbündel. Da der Durchmesser
des Hüllgefäßkolbens an der Übergangszone zum Kuppenteil, wie ersichtlich, mehr
als doppelt so groß ist wie die Tiefe seines verspiegelten, paraboloidförmigen Kolbenteils,
kann schon in kurzem Abstand von der Lampe ein ausreichend großes Feld, z. B. das
ganze Gesicht einer zu bestrahlenden Person, gleichmäßig bestrahlt werden. Der Hals
des Hüllgefäßes und eine anschließende Zone des paraboloidförmigen Kolbenteils können
mit einer Schutzschicht 3o aus Emaille, Lack oder Aluminium versehen werden. Diese
Schutzschicht kann sich gegebenenfalls auch über den ganzen paraböloidförmigen Kolbenteil
erstrecken. Das zur Herstellung des Hüllgefäßes dienende ultraviodettdurchlässige
Glas kann zwecks weiterer Herabsetzung der Blendung gegebenenfalls noch schwach
gefärbt sein, z. B. durch einen Zusatz von Nickeloxyd.The enveloping vessel 2 made of ultraviolet-permeable glass consists of the neck part fastened in the non-current carrying base sleeve 23, a paraboloid-shaped bulb part adjoining this downward and the dome-shaped dome part which is used for the radiation exit, in the example shown. The paraboloid-shaped piston part is designed as a reflector and for this purpose is provided on the inside with a mirror coating 2.I 1, which preferably consists of vapor-deposited aluminum. The mirror coating expediently also covers the inside of the envelope vessel neck at the same time. The spherical cap-shaped dome part is matted in order to achieve good mixing of the rays emanating from the mercury arc and filament and also to avoid dazzling the user; a silk matting 25 applied to the inside is preferably used. Between the mirrored, paraboloid-shaped bulb part and the frosted dome part of the enveloping vessel is a clear glass zone 26, which is left free from the mirroring and matting and which is used to observe the melting of the high-pressure mercury lamp into the enveloping vessel and the position of the high-pressure mercury tube in relation to the mirror coating of the envelope flask can be regulated. In order to enable a particularly precise adjustment, a small mark 27 is preferably attached to the wire loop 2o. When the high-pressure mercury lamp is melted down, it is only necessary to ensure that this mark 27 is located exactly centrally within the clear glass zone 2, 6 . The high-pressure mercury lamp 6 is arranged in the transition point between the neck and the parabolic bulb part of the envelope vessel in such a way that its elongated discharge arc 28, as shown, extends approximately from the focal point 29 of the parabolic bulb part to its apex, i.e. backwards. The focal length of the parabola on which the parabolic bulb part is based is somewhat greater than the length of the discharge arc. The rays emanating from the discharge arc 28 thereby produce, as indicated by dash-dotted lines, a parallel to slightly diverging bundle of rays when the lamp is used. Since the diameter of the envelope vessel bulb at the transition zone to the dome part, as can be seen, is more than twice as large as the depth of its mirrored, parabolic bulb part, a sufficiently large field, e.g. B. the whole face of a person to be irradiated, be irradiated evenly. The neck of the envelope vessel and an adjoining zone of the parabolic piston part can be provided with a protective layer 3o made of enamel, lacquer or aluminum. This protective layer can optionally also extend over the entire parabolic piston part. The ultraviodet-permeable glass used to produce the envelope vessel can optionally be colored slightly for the purpose of further reducing glare, e.g. B. by adding nickel oxide.
Das Hüllgefäß besteht vorzugsweise aus einem Stück und wird durch
Einblasen in eine Form hergestellt. Es kann aber auch aus zwei Schalen bestehen,
die aus Preßglas hergestellt und an der Stelle des größten Umfanges zusammengeschmolzen
sind. In diesem Falle braucht nur die zum Lichtaustritt dienendeKuppenhälfte aus
gut ultraviolettdurchlässigem Glase zu bestehen.The envelope vessel is preferably made of one piece and is through
Blown into a mold. But it can also consist of two shells,
those made of pressed glass and fused together at the point of greatest extent
are. In this case, only the half of the dome used for the exit of the light needs to be used
to withstand ultraviolet-permeable glass.
Der Strom verläuft von der Sockelhülse über die Leitung
13, den Draht 9, den Glühdraht 7, den Draht i2, die Drahtschlaufe 2o zur
unteren Hauptelektrode 16, dann über die Entladungsstrecke zur oberen Hauptelektrode
15, den Zwischendraht 2i, den Draht i i und die Stromzuführung 14 zum Sockelbo_denkontakt.The current runs from the base sleeve via the line 13, the wire 9, the filament 7, the wire i2, the wire loop 2o to the lower main electrode 16, then via the discharge path to the upper main electrode 15 , the intermediate wire 2i, the wire ii and the Power supply 14 to Sockelbodenkontakt.