DE734790C - Verfahren zur Erzielung der zur wiederholten Zuendung der elektrischen Gasentladungsroehren notwendigen Hilfsgasdrucke - Google Patents

Description

Bekanntlich kann man bei elektrischen Entladungsrohren oder -vorrichtungen, die ein Edelgas enthalten, die Zündspannung dadurch erniedrigen, daß man dem Hauptgas eine kleine Menge eines Hilfsgasies zusetzt, dessen Ionisierungspotential niedriger ist als das Erregungspotential des metastabilen Zustandes des Hauptgases; z. B. setzt man dem Gas einer Neonröhre Xenon, Krypton, Argon oder Quecksilberdampf zu. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck Hilfsgas auf diese beiden Fälle des Zusatzes eines Hilfsedelgases oder -metalldampfes.

Wird dieses Verfahren herangezogen, so zündet zwar tatsächlich die Röhre unter verminderter Spannung bei ihrer erstmaligen Inbetriebsetzung, aber das Hilfsgas verschwindet bald aus der Gasfüllung, indem es von den Elektroden verschluckt wird, so daß nach kurzer Zeit die Herabsetzung der Zündspannung nicht mehr erzielt wird. Man kann nicht versuchen, diesen Nachteil auch nur in geringem Maße durch eine ausreichende Steigerung der Menge des Hilfsgases zu vermindern, da schon bei einem geringen Steigerungswert des Hilfsgases seine Rolle nicht mehr spielt oder wenigstens gleichzeitig mit dem Hauptgas zum Leuchten angeregt wird, wobei die ihm eigene, in diesem Falle jedoch nicht erwünschte Lichtfarbe der Entladungserscheinung überlagert wird.

Die vorliegende Erfindung gestattet nun Röhren herzustellen, die auch bei einer langen Lebensdauer der Röhre eine verminderte Zündungsspannung aufweisen, wobei im normalen Betriebe lediglich die Lichtfarbe des Hauptedelgases auftritt.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, zu dem erwähnten Zweck die an sich bekannten Erscheinungen der Aufnahme eines Gases durch feste Stoffe derart auszunutzen, daß eine ständige Berührung dieser Stoffe mit der Gasfüllung der Röhre unter besonderen Bedingungen stattfindet. Die erwähnte Aufnahme kann durch einen geeigneten adsorbierenden Stoff, beispielsweise aktive ίο Kohle, Tonerde, Silicagel o. dgl., stattfinden. Wenn das Hilfsgas aus Quecksilberdampf besteht, kann ebenfalls ein Metall in der Form eines Amalgams, insbesondere eines Zink- oder Zinnamalgams, mit ioo/o eines jeden dieser Stoffe benutzt werden. Im letzteren Falle ist gefunden worden, daß man das Amalgam am besten durch Schmelzen herstellt, da bei der Amalgamierung durch Berührung leicht eine verhältnismäßig beträchtliehe Menge freies Quecksilber ztirückbleiben kann, dessen zu starke Spannung die Lichtemission von Quecksilber vorherrschend machen würde.

Im folgenden bezeichnet der Ausdruck Adsorptionsmittel den Stoff, der in den beiden erwähnten Fällen das Hilfsgas zurückhält.

Es ist zwar an sich bekannt, ein Adsorptionsmittel zu dem Zweck zu benutzen, der Gasfüllung einer Entladungsröhre während des Betriebes- derselben das oder die Gase zurückzugeben, die aus der Gasfüllung durch Aufnahme durch die Elektroden verschwanden. Enthält aber im vorliegenden Falle eines Hilfsgases das Adsorptionsmittel so viel Hilfsgas, daß dieses dauernd, in dem Maße, wie es während des Betriebs aufgenommen, von dem Adsorptionsmittel wieder ersetzt wird, so> muß es mit zuviel Hilfsgas beladen werden, so daß dieses während des Betriebs zum Leuchten angeregt wird. Die Anwendung des Adsorptionsmittels sollte also verworfen werden, wenn sie nach dem Stand der Technik stattfinden würde. Gemäß der Erfindung wird das Adsorptionsmittel mit dem Hilfsgas allein beladen, ■wobei die Menge des Hilfsgases einerseits so hoch ist, daß die bis zur Erreichung eines Gleichgewichts vor sich gehende, während der Außerbetriebsetzung der Röhre stattfindende Abgabe des Hilfsgases aus dem Adsorptionsmittel einen Druck dieses Gases ergibt, der die nachfolgende Zündung gestattet, andererseits jedoch genügend niedrig ist, damit das Adsorptionsmittel während des Betriebes bei der normalen Stromstärke der Röhre je Zeiteinheit weniger Gas abgibt, als von den Elektroden aufgenommen wird.

Der Drude des Hilfsgases in der in Betrieb befindlichen Röhre und insbesondere dar Wert dieses Druckes, der nicht überschritten werden darf, damit nicht auch das Hilfsgas Licht aussendet und das Licht des Haiiptgases im normalen Betriebe überlagert, hängt bei einem Adsorptionsmittel, das seine Ladung Gas enthält, von der Stromstärke in der Röhre ab, da diese zugleich die Temperatur in der Röhre ond die Absorption durch die Elektroden bedingt. Mit anderen Worten, das Adsorptionsmittel muß in Abhängigkeit von der Stromstärke unter Berücksichtigung dieser beiden Faktoren gewählt werden. Da ein starker Strom eine erhebliche Gasaufzehrung am den Elektroden hervorruft, ermöglicht er die Anwendung eines Stoffes, dessen Hilfsgasabgabediruck verhältnismäßig hoch ist. Das Hilfsgas wird allerdings am Anfang der Betriebsperiode zum Leuchten angeregt, aber sein Druck in der Röhre nimmt schnell ab, so daß nach einem Betrieb von einigen Sekunden das Hauptgas allein leuchtet. Ein schwacher Strom dagegen erfordert ein Adsorptionsmittel mit schwachem Gasdiruck, da andernfalls die Emission des Hauptgases durch die des Hilfsgases überlagert wird.

Die beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung dar, und zwar beziehen sich die Abb. 1, 2 und 3 auf die Anwendung von Amalgam und zeigen verschiedene Hilfsmittel, das Amalgam in der Röhre anzubringen; Abb. 4 bezieht sich auf den Fall, daß ein Edelgas zu Hilfe genommen wird.

Wenn man Amalgam verwendet, so kann dieses, 3, in dem Abschmelzansatz 2 der Entladungsröhre 1 angebracht werden, und zwar außerhalb (Abb. 1) oder innerhalb (Abb. 2) der Röhre oder in einer durchlochten Glaskugel 4, die im Innern der Röhre angebracht ist (Abb. 3), oder es kann auch un- 1°° mittelbar in der Röhre angebracht werden (in der Zeichnung nicht dargestellt). · Die einzige zu erfüllende Bedingung ist, zu vermeiden, daß das Amalgam auf der Elektrode Platz findet, wo es wegen der dort herrsehenden hohen Temperatur in Gefahr kommen würde, sich zu dissoziieren. Aber sogar diese Anordnung ist möglich und in Betracht zu ziehen, wenn man kalte Elektroden mit großer Oberfläche hat und das Amalgam hinter der Elektrode anbringt.

Bei der Erniedrigung der Zündspannung treten folgende Erscheinungen auf: Beim Einschalten zündet die Röhre mit Xeon und Amalgam mit blauer Farbe, die von dem Quecksilberdampf des Amalgams herrührt. In wenigen Sekunden nimmt die ganze positive Säule die Orangefarbe des Neons an. Beim Ausschalten diffundiert der Quecksilberdampf allmählich in die Röhre, die nach einigen Stunden der Ruhe mit ganz blauem Licht zündet und, nachdem sie einige Sekun-

den gearbeitet hat, wieder orangefarben wird. Eine Neonröhre von 80 cm Länge und 40 mm Durchmesser zündet nach'der Erfindung bei etwa 450 Volt Gleichstrom unter der Wirkung des Amalgams und kann mit vollster Sicherheit der Zündung Taueende von Stunden an einem Gleichstromnetz von 550 Volt benutzt werden, während dieselbe Rohre ohne Amalgam 700 Volt zur Zündung erfordert und unbrauchbar ist.

In Abb. 4 ist eine Neonröhre dargestellt, die mit einem Ansatz 5 versehen ist, der im Innern der Röhre in eine sehr feine Spitze 6 und an der anderen Seite mit einem Röhrchen 7 endet. Durch dieses wird die Kohle im Vakuum unter Erhitzen gereinigt. Wenn die Kohle erkaltet ist, so leitet man unter einem Druck von einigen Millimetern Quecksilber Xenon in den Behälter 5 ein und schmilzt das Röhrchen 7 zu. Sodann formiert man die Entladungsröhre in bekannter Weise, und nachdem die Elektroden und die Röhre gut entgast sind, stellt man mit Hilfe des Ansatzes 8 in der Röhre eine weit- - gehende Luftleere her. Dann bricht man unter Vakuum durch ein bekanntes Mittel (Stahlkugel oder Hochfrequenz) die Spitze 6 ab und bringt durch Pumpen in der Röhre den Druck des Xenons auf den gewünschten Wert von einigen hundertstein Millimeter. Darauf füllt man die Röhre mit dem Hauptgas bei gewöhnlichem Druck und schmilzt den Ansatz 8 zu. Während des Betriebes der so erhaltenen Röhre sucht sich das Xenon zu entfernen, aber die Kohle läßt adsorbiertes Xenon frei, wodurch dauernd ein Druck des Xenons hergestellt wird, der mit der Zeit abnimmt. Einige Gramm Kohle ermöglichen es, während ein paar 1000 Stunden einen genügenden Druck zu sichern.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Erzielung der zur wiederholten Zündung * von elektrischen Gasentladungsröhren notwendigen Hilfsgasdrucke, wobei das Hilfsgas oder der Hilfsdampf in sehr geringem Gehalt mit dem Hauptfüllgas gemischt ist und im Betriebe von den Elektroden verschluckt, wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung der Röhre mit einem an sich bekannten Adsorptionsmittel in Verbindung gesetzt wird, das mit dem Hilfsgas allein in so großer Menge beladen ist, daß durch die Abgabe des Hilfsgases aus dem Adsorptionsmittel während einer Periode der Außerbetriebsetzung der Röhre ein Hilfsgasdruck entsteht, der die folgende Zündung gestattet, wobei diese Menge jedoch hinreichend niedrig gewählt wird, damit im Betriebe bei der normalen Röhrenstromstärke das Adsorptionsmittel je Zeiteinheit weniger Gas abgibt, als durch die Elektroden aufgenommen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch . gekennzeichnet, daß die Menge Hilfsgas so gewählt wird, daß dieses am Anfang jeder Betriebsperiode zum Leuchten angeregt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen