DE7409448U - ULTRAVIOLET RADIATION SOURCE - Google Patents

ULTRAVIOLET RADIATION SOURCE

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DE7409448U DE19747409448 DE7409448U DE7409448U DE 7409448 U DE7409448 U DE 7409448U DE 19747409448 DE19747409448 DE 19747409448 DE 7409448 U DE7409448 U DE 7409448U DE 7409448 U DE7409448 U DE 7409448U
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Description

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20/71 Lü/dh20/71 Lü / dh

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland) Ultraviolett-StrahlungsquelleUltraviolet radiation source

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung ultravioletter Strahlung mit hoher spektraler Strahldichte, bei welcher die Strahlung in einer eiae thermoemissive Kathode und einen zylindrischen Entladungsraum des Durchmessers D = 4... 20mm aufweisenden Entladungsröhre mit einer QuecksilLer/Argon-Füllung durch eine wandstabilisierte Gleichstrom-Gasentladung bei einem Druck p„ des Quecksilbers zwischen 5*10 und 5*10The invention relates to a device for generating ultraviolet radiation with a high spectral radiance which the radiation in an eiae thermoemissive cathode and A discharge tube with a cylindrical discharge space of diameter D = 4 ... 20mm with a mercury / argon filling through a wall-stabilized direct current gas discharge at a pressure p "of the mercury between 5 * 10 and 5 * 10

Torr und einer Stromdichte j des Entladungsstromes I zwischenTorr and a current density j of the discharge current I between

2 1 und 25A/cm erzeugt wird.2 1 and 25A / cm is generated.

Eine solche Einrichtung, kurz: Hochstrom-Niederdruck-UV-Strahlungsquelle, ist bekannt z.B. aus der US-PS 3*679*928. Die bekannte Strahlungsquelle soll zur Erzeugung von UV-StrahlungSuch a device, in short: high-current, low-pressure UV radiation source, is known, for example, from US Pat. No. 3 * 679 * 928. the known radiation source is intended to generate UV radiation

ι ι ι ι in ( · ·· Od/T Ii ι ι ι ι in (· ·· Od / T Ii

insbesondere mit Wellenlängen unterhalb 2 300 Angstrom (Ä) dienen, und für die Stimulierung photochemischer Reaktionen verwendet werden. Die bekannte Strahlungsquelle hat jedoch bisher keinen Eingang auf dem einschlägigen Markt gefunden, wahrscheinlich weil sie aufgrund von Plasmaschwingungen zu Instabilitäten neigt, und aufgrund einer bzgl. der UV-Ausbeute zu hohen Leistungsaufnahme keine wirtschaftlich erträglichen Lebensdauern zulässt.especially with wavelengths below 2,300 Angstroms (Ä) serve, and used to stimulate photochemical reactions. However, the known radiation source has so far not found entry into the relevant market, probably because they are due to plasma vibrations There is a tendency for instabilities, and because of the power consumption that is too high with regard to the UV yield, it is not economically bearable Lifetimes.

Schwachstrom-Niederdruck-UV-Strahlungsquellen sind aus der Leuchtstoffröhrentechnik wohl bekannt. So ist z.B. aus der US-PS 3'?.17'2^8 eine UV-Strahlungsquelle mit einer Quecksilber-Gasentladung bekannt, bei welcher der während der Entladung von der Anode zur Kathode gepumpte Quecksilberdampf durch eine den Kathoden- mit dem Anodenraum verbindende Leitung zur Anode zurückströmen kann. Eine ähnliche Quelle ist aus d-.r US-PS 3 '617 '792 bekannt, bei welcher die Rückströmleitung konzentrisch das Entladungsrohr umschli^sst.Weak current, low pressure UV radiation sources are well known from fluorescent tube technology. For example, from the US-PS 3 '?. 17'2 ^ 8 a UV radiation source with a mercury gas discharge known at which the mercury vapor pumped from the anode to the cathode during discharge can flow back to the anode through a line connecting the cathode with the anode compartment. A similar source is known from d-.r US-PS 3 '617' 792, in which the return flow line concentrically surrounds the discharge tube.

Schliesslich sind auch noch vielartige Quecksilber-Hochstrom-Hochdruck- und-Niederdruckbrenner für die Raman-Spe^vroskopie bekannt (z.B. Brandtmüller-Moser, Einführung in die Raman-Spektroskopie, Steinkopf-Verlag, 1962, S. m4-159, 28Η-285, 298-303). Diese Brenner werden jedoch praktisch ausschliesslich für längere JWeIlenlängen, und zwar über tOOO 8, ausgelegt, undFinally, there are also many types of high-current, high-pressure mercury and low-pressure burners for Raman spectroscopy known (e.g. Brandtmüller-Moser, Introduction to Raman spectroscopy, Steinkopf-Verlag, 1962, pp. M4-159, 28Η-285, 298-303). However, these burners are designed practically exclusively for longer shaft lengths, namely over 1000 8, and

, 20/74, 20/74

"" ,j I™ ■ t ·"", j I ™ ■ t ·

sind für die Erzeugung von Strahlung im fernen Ultraviolett nicht geeignet. Im übrigen handelt es sich bei den bekannten Brennern auch überwiegend um Laborgeräte, die für einen technisch-wirtschaftlichen Einsatz nicht in Betracht kommen.are not suitable for generating radiation in the far ultraviolet. Otherwise it concerns with the known Burners also predominantly to laboratory equipment, which for a technical-economical Use out of the question.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine UV-Strahlungsquelle hoher spektraler Strahidichte insbesondere für die Wellenlänge λ - 25 37 η, zu Schaffen, die unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten für den industriellen Einsatz bestens geeignet ist.The object of the present invention is to create a UV radiation source with a high spectral radiation density, in particular for the wavelength λ - 25 37 η, which is ideally suited for industrial use from a technical and economic point of view.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemässThis object is achieved in that, according to the invention, in a device of the type described at the outset

- die Entladungsröhre einen den Kathodenraum mit dem Anodenraum verbindenden Druckausgleichsraum umfasst, wobei die Summe der Volumina des Kathodenraumes, des Anodenraumes und des Druckausgleichsraumes grosserthe discharge tube comprises a pressure equalization space connecting the cathode space to the anode space, the sum of the volumes of the cathode space, the anode space and the pressure equalization space being greater

ist als das Volumen des Entladungsraumes , is than the volume of the discharge space ,

- der Druck p. des Argons zwischen 0,01 und 0,10 Torr liegt, und - the pressure p. of argon is between 0.01 and 0.10 Torr , and

- ein erstes Regelglied vorgesehen int, welches die Stromdichte j des EntladungsStroms I auf einen konstanten - A first control element provided int which the current density j of the discharge current I to a constant

2 Wert jn zwischen 1 und 2SA/cm regelt, und2 value j n regulates between 1 and 2SA / cm, and

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7 ein zweites Regelglied vorgesehen ist, welches den Druck p„ des Quecksilbers auf einen solchen Wert regelt, dass die Ausbeute"O der Linie der Wellenlänge 25 37 R, d.h. das Verhältnis der spektralen Strahlungsleistung für die Wellenlänge λ = 25 37 % zur in die Entladung eingespeisten elektrischen7 a second control element is provided, which regulates the pressure p "of the mercury to such a value that the yield " O of the line of wavelength 25 37 R, ie the ratio of the spectral radiant power for the wavelength λ = 25 37 % to in the Discharge fed electrical

Leistung, mindestens 80% des Ausbeute-Maximumsrr\ Performance, at least 80% of the maximum yield rr \

(.max für die eingestellte Stromdichte jQ beträgt.(.max for the set current density j Q is.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung ist es erstmals möglich, die Strahlungsleistung durch Einstellen der Entladungsstromdichte j dem zu bestrahlenden Gut anzupassen, und dennoch, durch entsprechende Variation des Quecksilber-Druckes, sich stets in der Nähe der Maximums der UV-Ausbeute aufzuhalten, was nicht nur für die. Wirtschaftlichkeit, sondern auch für eine optimale Lebensdauer der Strahlungsquelle von grösster Bedeutung ist. Die spezielle, erfindungsgemässe Ausgestaltung der Volumina des Entladungsraumes und des Anoden-, Kathoden- und D?uckausgleichsraumes bewirkt die Verhinderung von Plasmaschwingungen und damit einen stabilen Brennvorgang, ferner einen gleichmässigen Druck des Entladungsmediums, der allein durch die kälteste Stelle des Systems bestimmt ist. Der erfindungsgemässe Argon-Druck hat zur Folge, dass die Lampe ohne unvertretbar grossen Aufwand gezündet werden kann, trotzdem aber ein Durchzünden von der Kathode zur Anode durch den Druckausgleichsraum weit-With the device according to the invention it is possible for the first time adapt the radiation power to the material to be irradiated by adjusting the discharge current density j, and yet, by varying the mercury pressure accordingly, always staying in the vicinity of the maximum of the UV yield, what not only for them. Economic efficiency, but also for an optimal service life of the radiation source of the greatest importance is. The special design of the volumes according to the invention the discharge space and the anode, cathode and pressure compensation space prevent plasma oscillations and thus a stable burning process, as well as an even pressure of the discharge medium, which can only be achieved by the coldest Position of the system is determined. The inventive argon pressure has the consequence that the lamp without unacceptably large Effort can be ignited, but igniting from the cathode to the anode through the pressure equalization

20/71I20/7 1 I.

• · ta· ·• · ta · ·

• II tt · · · ·• II tt · · · ·

gehend "verhindert wird.going "is prevented.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention emerge from the exemplary embodiments explained below with reference to figures. It shows:

Fig. 1 eine Entladungsröhre mit M-förmigem Entladungsraum, Γ\ i'ig· 2 eine Entladungsröhre mit gewendeltem Entladungsraum, Fig. 3 eine Entladungsröhre mit U-förmigem EntladungsraumFig. 1 is a discharge tube having M-shaped discharge space, Γ \ i'ig · 2, a discharge tube with coiled discharge space, Fig. 3 shows a discharge tube of U-shaped discharge space

und Regelgliedern zur Einstellung des Entladungsstromes und des Quecksilber-Drucks,and control elements for setting the discharge current and the mercury pressure,

Fig. 4 den Kathoden-, Anoden- und Druckausgleichsraum im Detail,Fig. 4 shows the cathode, anode and pressure equalization space in the Detail,

Fig. ta eine Variante des Anodenrau ies, Fig. 5 eine Entladungsröhre mit Zünd- und Stromspeiseeinheit,Fig. 3 a variant of the anode space, 5 shows a discharge tube with ignition and power supply unit,

Fig. 6 die in der Stromspeiseeinheit entstehenden Ströme und Spannungen,6 shows the currents and voltages generated in the power supply unit,

Fig. 7 die zur Erzeugung der Zündimpulse für die Stromspeiseeinheit dienende Regeleinrichtung,7 shows that for generating the ignition pulses for the power supply unit serving control device,

Fig. 8 Messkurven von Betriebsparamtern einer Einrichtung nach der Erfindung, undFig. 8 measurement curves of operating parameters of a device according to the invention, and

Fig. 9 den Zusammenhang zwischen der Entladungsstromdichte jQ 9 shows the relationship between the discharge current density j Q

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und der den Quecksilber-Druck bestimmende· Temperatur THe ' der fur e^-nen optimalen Betrieb der Einrichtung nach der Erfindung beachtet werden muss.and the mercury pressure determining temperature T · He 'the for e ^ - nen optimal operation must be taken of the device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Entladungsröhre 1 dargestellt, die einen Kathodenraum 2, einen Anodenraum 3, einen diese beiden Räume verbindenden Druckausgleichsraum 4, und einen M-förmigen Entladungsraum 5 umfasst.In Fig. 1, a discharge tube 1 is shown, which has a cathode compartment 2, an anode compartment 3, one of these two spaces connecting pressure equalization space 4, and an M-shaped discharge space 5 comprises.

In Fig. 2 ist eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Entladungsröhre 1 dargestellt, wobei der Entladungsraum 5 gewendelt ist.FIG. 2 shows a variant of the discharge tube 1 shown in FIG. 1, the discharge space 5 being coiled.

Die Entladungsröhre nach Fig. 1 dient zur Flächen-Bestrahlung,The discharge tube according to Fig. 1 is used for surface irradiation,

.in die nach Fig. 2 von'der Achse der Wendel angeordnetem Gut..in the goods arranged according to FIG. 2 from the axis of the helix.

Wie in den Fig. 3, U und la näher dargestellt ist, weist die Entladungsröhre 1 im Kathodenraum 2 eine Kathode 9 auf, und im Anodenraum 3 eine Anode 10.As shown in more detail in FIGS. 3, U and la, the The discharge tube 1 has a cathode 9 in the cathode compartment 2 and an anode 10 in the anode compartment 3.

Die Kathode 9 ist thermoemissiv oder auch thermionisch, d.h. sie emittiert bei Erhitzung Elektronen. Sie kann direkt oder indirekt beheizt sein. Sie besteht z.B. aus einem gewendelten Nickel-Netzstreifen mit BaO-Beschichtung. Sie ist von einemThe cathode 9 is thermoemissive or thermionic, i.e. it emits electrons when heated. You can direct or be indirectly heated. It consists, for example, of a coiled nickel mesh strip with a BaO coating. It is from one

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2O/71»2O / 7 1 »

Topf 24' umgeben, der zum Entladungsraum 5 hin geöffnet ist. Dadurch wirkt die Kathode 9 in Art einer Hohlkathode. Der Topf 24 kann auch aus Nickel sein. Er kann mit einem Ende der Kathode 9 leitend verbunden sein.Surrounding pot 24 ', which is open towards the discharge space 5. As a result, the cathode 9 acts in the manner of a hollow cathode. The pot 24 can also be made of nickel. He can end the Cathode 9 be conductively connected.

In Fig. 4 ist die Anode 10 ein Graphitkörper, der zur Vergrösserung der Oberfläche zwecks Verbesserung der Kühlung becherförmig ausgebildet ist. Da die Anode 10 während der Entladung einem hochenergetischen Elektronenbeschuss unterliegt und dadurch sehr heiss wird, ist der Graphitkörper mit einer Hartkohlenschicht, einem Pyrographitbelag 19 beschichtet. Dieser ist völlig unporös und verhindert, dass die Anode bei der Erhitzung Fremdstoffe abgibt oder gesputtert wird. Der Pyro~ graphitbelag 19 ist mit einem Zirkonbelag 20 versehen. Dadurch wird nicht nur das Abstrahlungsvermögen der Anode verbessert, sondern auch ein sehr wirksames Getter erhalten.In FIG. 4 the anode 10 is a graphite body which is used to enlarge the surface in order to improve the cooling Is cup-shaped. Since the anode 10 is subject to high-energy electron bombardment during discharge and becomes very hot as a result, the graphite body is coated with a hard carbon layer, a pyrographite coating 19. This is completely non-porous and prevents the anode from emitting foreign matter or being sputtered when it is heated. The pyro ~ graphite coating 19 is provided with a zirconium coating 20. This not only improves the emissivity of the anode, but also get a very effective getter.

In Fig. 4a ist die Anode 10 aus Massiv-Molybdän in Form einer Platte gebildet. Zwecks Vergrösserung der Oberfläche und Verbesserung der Kühlung, insbesondere durch Strahlung, ist die Oberfläche mit Rillen, Rippen od. dgl. versehen. Die Verwendung von Molybdän als hochschmelzendes Metall ist deshalb besonders zweckmässig, weil Molybdän, z.B. im Gegensatz zu Wolfram, besser bearbeitet werden kann. Auch die Anode 10 aus Massiv-Molybdän kann mit einem Zirkonbelag 20 beschichtet sein.In Fig. 4a, the anode 10 is formed from solid molybdenum in the form of a plate. For the purpose of enlarging the surface and improving the cooling, in particular by radiation, is the Surface with grooves, ribs or the like. Provided. The use of molybdenum as a refractory metal is therefore particularly useful because molybdenum, e.g. in contrast to tungsten, can be processed better. Also the anode 10 off Solid molybdenum can be coated with a zirconium coating 20.

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Die' Entladungsröhre 1 ist mit Argon mit einem Druck zwischen 0,01 und 0rl Torr und Quecksilber gefüllt. Während das Einfüllen des gasförmigen Argons keine Probleme macht, ist für AaB Einführen Jes bsi Zimmertemperatur» bekanntlich flüssigen Quecksilbers ein Quecksilber-Dispenser 22 vorgesehen. Dieser besteht aus einer Metallrinne 21 mit einer Quecksilber-Aluminium -Zirkon-Verbindung, die bei Zimmertemperatur stabil ist. Erst durch Aufheizen auf 9000C zerfällt die Verbindung. The 'discharge tube 1 is filled with argon at a pressure between 0.01 and 0 r l Torr and mercury. While the filling of the gaseous argon does not cause any problems, a mercury dispenser 22 is provided for AaB introduction of liquid mercury at room temperature. This consists of a metal channel 21 with a mercury-aluminum-zirconium compound, which is stable at room temperature. Breaks the connection only by heating to 900 0 C.

Dann wird das Quecksilber frei und kondensiert an der kältesten Stelle 8 der Entladungsröhre 1, vorzugsweise im Druckausgleichsraum U, als Quecksilber-Tropfen 23 (Fig. 3). Die Zirkon-Alustiniutnverbindung bleibt als Getter erhalten»Then the mercury is released and condenses on the coldest Point 8 of the discharge tube 1, preferably in the pressure equalization space U, as a mercury drop 23 (Fig. 3). The zirconium-aluminum connection is retained as a getter »

Sowohl die Kathode 9 als auch die Anode 10 sind von Hohlzylindern 11, 12, z.B. aus Nickel, umgeben. Diese Hohlzylinder dienen als thermische Schilde. Damit sich zur zugehörigen Elektrode 9 oder 10 kein Spannungsgefälle ausbildet, was ein Sputtern ("Kathodenzerstäubung") bewirken würde, sind die Hohlzylinder 11, 12 elektrisch isoliert aufgehängt, ihr Potential "floatet".Both the cathode 9 and the anode 10 are surrounded by hollow cylinders 11, 12, for example made of nickel. These hollow cylinders serve as thermal shields. This leads to the associated electrode 9 or 10 does not develop a voltage gradient, which would cause sputtering ("cathode atomization"), are the hollow cylinders 11, 12 suspended electrically insulated, their potential "floats".

Der Entladungsraum 5 ist zylindrisch und weist einen Innendurchmesser D von 4 ... 20 mm auf.The discharge space 5 is cylindrical and has an inside diameter D of 4 ... 20 mm.

Die Erfindung beruht nun zu einem grossen Teil auf der Erkennt-The invention is now based to a large extent on the

7409H87409H8

dass für einen optimalen Betrieb der erfindungsgemässen UV - Strahlungsquelle der Quecksilber-Druck pH für bestimmtethat, for optimal operation of the UV radiation source according to the invention, the mercury pressure p H for certain

Werte j. der Entladungsstromdichte ganz bestimmte Werte p„ υ ngValues j. the discharge current density very specific values p " υ ng

aufweisen muss. Dieser Druck pH wird bei der erfindungsgemässen Strahlungsquelle durch die Temperatur T^ der kältesten Stelle 8 des Systems, die vorzugsweise im Druckaussleichsraum 4 liegt, bestimmt. Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist daher neben dem ersten Regelglied 6 zur Regelung der Entladung auf eine bestimmte Stromdichte j. noch ein zweites Regelglied 7 vorgesehen, bei welchem von einem Temperaturfühler 16, z.B. einem Thermistor, die Ist-Temperatur der kältesten Stelle 8 eingegeben wird, und welches die Temperatur dieser Stelle 8 dann mittels einer Beheizung 17 auf die Soll-Temperatur regelt. Die Beheizung 17 kann ein Heizwiderstand, ggfs. gekoppelt mit einem Peltier-Element, sein, jedoch auch ein Gebläse, welches aufgeheizte Luft gegen die Stelle 8 und den Anodenraum 3 bläst.must have. In the radiation source according to the invention, this pressure p H is determined by the temperature T ^ of the coldest point 8 of the system, which is preferably located in the pressure equalization space 4. In the device according to the invention, therefore, in addition to the first control element 6 for regulating the discharge to a specific current density j. A second control element 7 is also provided, in which the actual temperature of the coldest point 8 is entered by a temperature sensor 16, for example a thermistor, and which then regulates the temperature of this point 8 to the setpoint temperature by means of a heater 17. The heater 17 can be a heating resistor, possibly coupled with a Peltier element, but also a fan which blows heated air against the point 8 and the anode space 3.

(0)(0)

Zur Ermittlung des richtigen Quecksilber-Druckes p„ bzw. derTo determine the correct mercury pressure p "or the

zugehörigen Temperatur T^ ist es notwendig, den Verlauf der Ausbeute-Mder Linie der Wellenlänge 2537 8 in Abhängigkeit von PH bzw. T„_ zu kennen. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 7c) dargestellt. Demnach verschiebt sich das Maximum der Ausbeute bei einer Entladungsröhre der Länge L= 170 cm (von Kathode 9 zu Anode 10 durch den Entladungsraum 5 gemessen) und dem Innendurchmesser D = 10 mm des Entladungsraumes 5, sowie einem Argon-associated temperature T ^, it is necessary to know the course of the yield M of the line of wavelength 2537 8 as a function of P H or T "_. This relationship is shown in Fig. 7c). Accordingly, the maximum yield shifts with a discharge tube of length L = 170 cm (measured from cathode 9 to anode 10 through discharge space 5) and the inner diameter D = 10 mm of discharge space 5, as well as an argon

1' · -i ι η *· · · · du/14 1 '· -i ι η * · · · · du / 1 4

FüHdruck pAr =0,05 Torr, von Ί£°*ä* 60°C für I = 4A, au T„ £ä85°C für 1 = 12A. Nachdem erfindungsgemäss p„ soContact pressure p Ar = 0.05 Torr, from Ί £ ° * ä * 60 ° C for I = 4A, from £ 85 ° C for 1 = 12A. After according to the invention p "so

geregelt wird, dass die Ausbeute mindestens 30% vonrri it is regulated that the yield of at least 30% vonrri

C max betragen muss, ergibt sich also aus Fig. 7c)C max must be, thus results from Fig.7c)

- für Ift = HA ein tA0) = 52 69°C,- for I ft = HA on tA 0) = 52 69 ° C,

0 Hg0 ed

- für I0 = 8A ein T^0) = 61 86°C, und- for I 0 = 8A a T ^ 0) = 61 86 ° C, and

- für I0 * 12A ein Ty^ = 72 96°C.- for I 0 * 12A a Ty ^ = 72 96 ° C.

Konkreter lässt sich die Vorschrift für die Regelung der Quecksilber-Temperatür T„ in Abhängigkeit von der gewählten Entladungsstromdichte jQ wie folgt formulieren:More specifically, the regulation for the regulation of the mercury temperature T "depending on the selected discharge current density j Q can be formulated as follows:

(grd ) = 2 Λ ( ) j„ (A/cm2) + HB (grd).(grd) = 2 Λ () j „(A / cm 2 ) + HB (grd).

Diese Vorschrift für das zweite Regelglied 7 ist durch die Gerade in Fig. 8 dargestellt und gilt in folgenden Grenzen:This rule for the second control element 7 is shown by the straight line in FIG. 8 and applies within the following limits:

- p„ = 10~2 .,. 4-10"1 Torr, entspr. T„ = 45°C...100°C- p "= 10 ~ 2 .,. 4-10 " 1 Torr, corresponding to T" = 45 ° C ... 100 ° C

Hg HgHg Hg

- pAr = 2·1θ"2 8·1θ"2 Torr- p Ar = 2 x 1θ " 2 8 x 1θ" 2 Torr

- D = 8....12 mm- D = 8 .... 12 mm

- J0 = 1....16AZCm2.- J 0 = 1 .... 16AZCm 2 .

Wenn T„ auf die Werte T„ geregelt wird, die sich aus der oben angeführten Gleichung ergeben, liegt ti zumindest sehr nahe bei seinem Maximum. Da es jedoch aus praktischen GründenIf T "is regulated to the values T" which result from the equation given above, ti is at least very close to its maximum. However, as it is for practical reasons

7409448 10.11777409448 10.1177

zulässig, ist, die erfindungsgemässe Strahlungsquelle auch noch bei 80% "7 zu betreiben, kann von den sich aus der GleichungThe radiation source according to the invention is also permissible Operating at 80% "7 can be derived from the equation

( ITl el X ( ITl el X

ergebenden T„ -Werten noch um + 15% abgewichen werden, ohne ng —resulting T "values can be deviated by + 15% without ng -

dass dadurch der Rahmen dieser Erfindung verlassen würde.that this would depart from the scope of this invention.

In Fig. 7a) ist die Bogenspannung U in Abhängigkeit von dem Entladungsstrom I dargestellt, und in Fig. 7b) in Abhängigkeit von der Quecksilber-Temperatur TH . Daraus wird ersichtlich, dass bei einer Strahlungsquelle mit den Parametern der Erfindung die Bogenspannung weder als Mess- noch als Regelgrösse verwendbar ist.In Fig. 7a) the arc voltage U is shown as a function of the discharge current I, and in Fig. 7b) as a function of the mercury temperature T H. It can be seen from this that, in the case of a radiation source with the parameters of the invention, the arc voltage can neither be used as a measurement nor as a control variable.

Obwohl der Druckausgleichsraum 4 wichtig für die Stabilisierung der Entladung ist, bewirkt er andererseits die Gefahr, dass die Entladung direkt durch den Druckausgleichsraum H durchzündet. Diese Gefahr wächst mit steigendem Argon-Druck P*-,· Um dem zu begegnen, können erfindungsgemäss im wesentlichen drei Massnahmen, einzeln oder vorzugsweise miteinander, ergriffen werden:Although the pressure equalization space 4 is important for stabilizing the discharge, on the other hand it creates the risk that the discharge will ignite directly through the pressure equalization space H. This risk increases with increasing argon pressure P * -, To counter this, according to the invention, essentially three measures can be taken, individually or preferably together:

- Die Geometrie des Druckausgleichsrauines '+ wird so gewählt, dass die Spannung für die Zündung eines Bogens durch den Druckausgleichsraum 1 hindurch möglichst hoch ist. Dazu bietet sich ein möglichst kleiner Durchmesser des Druckausgleichsraumes U an. Jedoch muss der Durchmesser ausreichend gross sein, dass ein Druckausgleich zwischen The geometry of the pressure equalization roughness ' + is chosen so that the voltage for the ignition of an arc through the pressure equalization space 1 is as high as possible. A diameter of the pressure equalization space U that is as small as possible is recommended for this purpose. However, the diameter must be large enough that a pressure equalization between

7409448 iail777409448 iail77

den Elektrodenräumen 2 und 3 stattfinden kann. Unter diesen Aspekten hat sich eine Ausbildung wie in Fig· U als zweckmassig erwiesen: Innerhalb eines Rohres 14, das nur der stabilen Verbindung der zwei Elektrodenräume 2 und 3 dient, ist als Druckausgleicheraum 4 ein Strömungsrohr des Durchmessers d = 2....4 mm vorgesehen. Dieses Strömungsrohr kann zur Erhöhung der Zündspannung oval oder sonstwie unrund gestaltet sein. (An dieser Stelle soll auch erwähnt sein, dass die Elektrodenräume 2 und 3 sowie das Rohr des Druckausgleichsraumes t und das der mechanischen Verbindung dienende Rohr m aus Normalglas gefertigt werden, und nur das den Entladungsraum 5 umschliessende Rohr zwecks Transparenz für die UV- ι Strahlung aus Quarzglas bestehen muss. Wie z.B. aus Fig. 4 ersichtlich, wird das Quarzrohr an die Elektrodenräume mittels einer sogenannten Schachtelhalmverbindung 18 angeschlossen. Dabei werden jeweils Glasringe miteinander verschmolzen, die die Wärmeausdehnungskoeffiziententhe electrode spaces 2 and 3 can take place. Under these Aspects, a design as shown in FIG A stable connection between the two electrode spaces 2 and 3 is used, the pressure equalization space 4 is a flow tube of diameter d = 2 .... 4 mm. This flow tube can be oval to increase the ignition voltage or otherwise be out of round. (At this point it should also be mentioned that the electrode spaces 2 and 3 as well as the tube of the pressure equalization space t and the tube m serving the mechanical connection are made of normal glass, and only the discharge space 5 enclosing tube must be made of quartz glass for the purpose of transparency for the UV radiation. Such as from 4, the quartz tube is attached to the electrode spaces by means of a so-called horsetail connection 18 connected. In doing so, glass rings are fused together, which have the coefficient of thermal expansion des Quarzes und des Normalglases einander annähern).of quartz and normal glass approach each other).

Die durch die elektrisch floatenden Hohlzylinder 11, 12 : erzeugte elektrische Feldverteilung wird durch interne Massnahmen beeinflusst. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Hohlzylinder 11, 12 ein in den Druckausgleichsraum 4 hineinfokussierendes Feld erzeugen. Durch Anordnung einesThe electrically floating hollow cylinders 11, 12: The generated electric field distribution is influenced by internal measures. It has been shown that the hollow cylinders 11, 12 generate a field which focusses into the pressure equalization space 4. By arranging a

Il Il ■■■■ ·«■·«Il Il ■■■■ · «■ ·«

',.* l;3 Y ,' .". . 20/71I',. * l; 3 Y,'. " .. 20/7 1 I.

ι 3 1 -J ι 3 1 -J » If · IHl»If · IHl

t .ι ι 4 a ■ ·t .ι ι 4 a ■ ·

■ i j in Oi ■ ·■ i j in Oi ■ ·

- elektrisch isoliert aufgehängten Gitters 13 an mindestens einem der Eingänge in den Druckausgleichsraum H wird die Feldverteilung erheblich verbessert. Im übrigen wirken auch die Hohlzylinder 11, 12 selbst als Hindernisse gegen ein Durchzünden.- Electrically insulated suspended grid 13 on at least one of the inputs into the pressure equalization space H is the Field distribution significantly improved. In addition, the hollow cylinders 11, 12 themselves counteract as obstacles a spark.

Die elektrische Feldverteilung wird durch externe Massnahmen beeinflusst. Hierzu hat sich ein auf vorzugsweise ^ negativem elektrischen Potential, z.B. -lOOV gegen dieThe electric field distribution is influenced by external measures. To do this, one has to be preferred ^ negative electrical potential, e.g. -loOV against the

Kathode 9, liegender leitender Belag 15, z.B. aus Silber, Gold ader Graphit, *uf dem Rohr IH als besonders wirkungsvoll erwiesen. Dabei ist wichtig, dass der Belag über den Ansatz des Rohres 14 an den Elektodenräumen 2,3 hinaufgezogen ist. Dadurch wird das Fokussierungsfeld fast völlig beseitigt.Cathode 9, horizontal conductive coating 15, e.g. made of silver, gold or graphite, proved to be particularly effective on the tube IH. It is important that the topping is over the approach of the tube 14 is pulled up to the electrode spaces 2,3. This will make the focus field almost completely eliminated.

Ein wichtiger Gedanke der Erfindung liegt auch in der Speise- und Regeleinrichtung für den Entladungsstrom, das "erste Regelglied"6. Dieses muss im wesentlichen folgenden Anforderungen genügen:An important idea of the invention also lies in the supply and control device for the discharge current, the “first control element” 6. This must essentially meet the following requirements suffice:

- Bei der Zündung der Entladungsröhre 1 mit kaltem Entladungsraum (T„ ist tief) muss die angelegte Bogenspannung ein Mehrfaches der Betriebsbogenspannung sein.- When the discharge tube 1 is ignited with a cold discharge space (T "is low), the applied arc voltage must be a multiple of the operating arc voltage.

- Im Betrieb muss der Strom auf dem vorgegebenen, konstan-- During operation, the current must be at the specified, constant

7409448 10LH777409448 10LH77

i> · . 1» · · '· P0/7Üi> ·. 1 »· · '· P0 / 7Ü

- ten Wert IQ gehalten werden.- th value I Q can be maintained.

- Es müssen verschiedene Werte I einstellbar sein.- Different values I must be adjustable.

Der Strom darf nicht durch Null gehen, da die Strahlungsquelle sonst erlöschen würde.The current must not go through zero as the radiation source otherwise it would expire.

Das Regelglied soll preiswert und betriebssicher sein.The control element should be inexpensive and reliable.

Das in Fig. 5 dargestellte und einen Teil der Erfindung bildende Regelglied 6 erfüllt diese Anforderungen.That shown in Fig. 5 and forming part of the invention Control element 6 fulfills these requirements.

Das Regelglied 6 weist eine Leistungseinheit 25 auf, die zwei antiparallel geschaltete Thyristoren 30 und einen Brückengleichrichter 31 umfasst. Die Leistungseinheit 25 ist z.B. an die Phasen R und T des Drehstromnetzes angeschlossen. Die Zündwinkel oC der beiden Thyristoren werden von.der weiter unten anhand von Fig. 7 erläuterten Regeleinheit 26 gesteuert. Bei oC = 180 wird jeder Stromdurchgang von den beiden Thyristoren 30 gesperrt. Bei«*- = 0° werden die beiden Phasenspannungen voll durchgelassen.The control element 6 has a power unit 25 which comprises two anti-parallel connected thyristors 30 and a bridge rectifier 31. The power unit 25 is connected, for example, to phases R and T of the three-phase network. The ignition angles oC of the two thyristors are controlled by the control unit 26 explained below with reference to FIG. At oC = 180, each passage of current is blocked by the two thyristors 30. At «* - = 0 ° the two phase voltages are fully let through.

Der Eingang der Regeleinheit. 26 wird von einem heilbaren NTC-Widerstand, der NTC-Einheit 29, gesteuert, der von der Spannung über dem Shunt 32 beheizt wird. Dadurch wird eine träge Stromregelung erreicht, was im Hinblick auf dieThe input of the control unit. 26 is from a curable NTC resistor, the NTC unit 29, controlled, which is heated by the voltage across the shunt 32. This creates a sluggish current regulation achieved what in terms of

7409448 10,11777409448 10.1177

20/7420/74

Schwingungsneigung des Systems (negative Charakteristik der Gasentladung) von besonderem Vorteil ist.The tendency of the system to vibrate (negative characteristic of the gas discharge) is particularly advantageous.

Ein weiterer Vorteil dieser Technik liegt darin, dass die NTC-Einheit 29 vor der Zündung mit einer Hilfsspannung so vorgeheizt werden kann, dass beim Zünden nur ein kleiner Strom fliesst. Mit der Zündung wird diese Hilfsspannung dann ausgeschaltet, und entsprechend der Abkühlung des NTC-Widerstandes steigt der Entladungsstrom langsam an bis zu dem stabilisierten Sollwert. Dadurch wird ein Ueberschwingen des Stromes beim Zünden verhindert.Another advantage of this technology is that the NTC unit 29 is connected to an auxiliary voltage before ignition can be preheated so that only a small current flows when igniting. With the ignition, this auxiliary voltage is then switched off and the NTC resistor cools down accordingly the discharge current increases slowly up to the stabilized target value. This causes the current to overshoot when Ignition prevented.

Zur Zündung der Entladung ist aussen auf dem Kathoder.raua 2 eine Hilfselektrode 33 vorgesehen, welcher aus einer Zündeinheit 34 ein Hochspannungspuls zugeführt wird. Statt der Hilfselektrode 33 kann auch ein Zündstift an der Entladungsröhre 1 vorgesehen sein.To ignite the discharge, the outside of the cathode is 2 an auxiliary electrode 33 is provided, to which a high-voltage pulse is fed from an ignition unit 34. Instead of the auxiliary electrode 33, an ignition pin can also be attached to the discharge tube 1 be provided.

Die Zündspannung U in Höhe von 500 ... 700V wird von der Gleichspannungsquelle 27 bereitgestellt, die einen Brückenglei.vhrichter; eine Drossel und einen Kondensator umfasst. Die Gleichspannungsquelle 27 ist der Leistungseinheit 25 über den hochohndgen Seriswiders tand 28 (R s» 1 ..« 5 kfl) parallel geschaltet. Dadurch wird erreicht, dass dann, wenn der Wert des Ausgangs-The ignition voltage U in the amount of 500 ... 700V is provided by the DC voltage source 27, which has a bridge gliding device; comprises a reactor and a capacitor. The DC voltage source 27 is connected in parallel to the power unit 25 via the high-resistance series resistor 28 (R s "1 .." 5 kfl). This ensures that when the value of the output

2Ο/71»2Ο / 7 1 »

Stromes* i der Leistungseinheit 25 Null ist, über den strombegrenzenden Seriewiderstand 28 ein kleiner Haltestrora iCurrent * i of the power unit 25 is zero, a small holding torque i via the current-limiting series resistor 28

ρ nunρ now

durch die Entladungsröhre 1 weiterfliesst, der das Erlöschen der Entladung verhindert.continues to flow through the discharge tube 1, which prevents the discharge from going out.

In Fig. 6 sind die Ströme und Spannungen der Leistungseinheit 25 dargestellt.In Fig. 6, the currents and voltages of the power unit 25 are shown.

Die "weissen" Impulse im u/t-Diagramm steuern den einen, die dunkel schraffierten den anderen der Thyristoren 30.The "white" impulses in the u / t diagram control the one who dark hatched the other thyristors 30.

rie Impulse I entsprechen einem Zündwinkel oC = 180 .-Wie ersichtlich, wird dann der Strom i* und entsprechend auch der Strom i zu Null.The pulses I correspond to an ignition angle oC = 180.-As can be seen, the current i * and accordingly also the Current i to zero.

Die Impulse II entsprechen einem Zündwinkel<Λ«»60ο. Es ergibt sich dann die dick ausgezogene Kurve für den Strom i*, und hinter dem Brückengleichrichter 31 der pulsierende Gleichstrom i und i . Zu dem pulsierenden Gleichstrom i gehört die pulsierende Gleichspannung u , die zwischen der Zündspannung U und der Bogenspannung bei maximalem Strom sehwankt. Der pulsierende Gleichstrom i , bzw. die pulsierende Gleichspannung u werden in einer Drossel 35 gedämpft, ehe sie in die Entladungsröhre 1 eingespeist werden.The pulses II correspond to an ignition angle <Λ «» 60 ο . The result is the bold curve for the current i *, and behind the bridge rectifier 31 the pulsating direct current i and i. The pulsating direct current i includes the pulsating direct voltage u, which fluctuates between the ignition voltage U and the arc voltage at maximum current. The pulsating direct current i or the pulsating direct voltage u are damped in a choke 35 before they are fed into the discharge tube 1.

20/71 ^ 20/71 ^

Die~ Regelung wird im Normalbetrieb so eingestellt, dass der Gleichstromanteil des Stromes i zusammen mit dem Haltestrom i . gerade den notwendigen Entladungsgleichstrom IQ entsprechend einer Entladungsstromdichte j ergibt.The ~ control is set in normal operation so that the direct current component of the current i together with the holding current i. just gives the necessary DC discharge current I Q corresponding to a discharge current density j.

Die in Fig. 7 dargestellte Regeleinheit 28 funtioniert im wesentlichen wie folgt:The control unit 28 shown in FIG. 7 functions in the essential as follows:

Der NTC-Widerstand der NTC-Einheit 29 ist Teil einer Brücken schaltung, die ausserdem noch die Widerstände 36, 37 und 38 umfasst. 36 ist ein mit dem vorgenannten NTC-Widerstand iden tischer NTC-Widerstand. 37 ist ein Festwiderstand. Mit 38 wird der Sollwert I des Entladungsstromes I eingestellt*The NTC resistor of the NTC unit 29 is part of a bridge circuit that also has resistors 36, 37 and 38 includes. 36 is a NTC resistor identical to the aforementioned NTC resistor. 37 is a fixed resistor. At 38 the setpoint I of the discharge current I is set * ucr nüxxZwcig uc7 jj£:uCjC£nsCiiciLiiucr nüxxZwcig uc7 jj £ : uCjC £ nsCiiciLii

Tr 1, Tr 2 und Tr 3 gebildet. Transistor Tr 3 sperrt, solange die BrUckenschaltung abgeglichen ist. Mit wachsendem Ungleichgewicht wird Tr 3 immer mehr geöffnet und veranlasst einen wachsenden Strom im Tranbistor Tr M-.Tr 1, Tr 2 and Tr 3 formed. Transistor Tr 3 blocks as long as the bridge circuit is balanced. As the imbalance grows, Tr 3 opens more and more and induces one growing current in the tranbistor Tr M-.

Proportional dem Strom durch Tr 4 emittiert die lichtemittierende Diode des Optokopplers OK eine wachsende Lichtintensität, welche ihrerseits den Transistor des Optokopplers OK weiter öffnet.The light emitting one emits proportional to the current through Tr 4 The diode of the optocoupler OK increases the light intensity, which in turn further opens the transistor of the optocoupler OK.

/den Von dem Transistor des Optokopplers OK durchfliessenden Strom/the Current flowing through the transistor of the optocoupler OK

wird ein Lade- Kondensator UO aufgeladen, dessen Spannung danna charging capacitor UO is charged, its voltage then

20/7^20/7 ^

einen Unijunction-Transistor UJ öffnet, wenn dessen Schwellspannung erreicht ist.a unijunction transistor UJ opens when its threshold voltage is reached.

Dei"· Ti'äiiSi» toi· des OptükOppIex'-S OK und der Frimürteii des dem Unijunction-Transistor UJ nachgeschalteten Transformators T werden von einer pulsierenden Gleichspannung gespeist, die durch Doppelweggleichrichtung im Brückengleichrichter Ul und Abschneiden auf die Zenerspannung der Z-Diode Z erzeugt wird. Der Brückengleichrichter 41 wird mit einer Wechselspannung beaufschlagt, die synchron mit der die antiparallelen Thyristoren 30 speisenden Spannung verläuft. Wie ersichtlich, werden im Transformator T sekundärseitig immer dann Impulse erzeugt, wenn der unijunction-Transistor UJ vom Kondensator HO geöffent worden ist. Diese Impulse steuern dann die Thyristoren 30. Die Impulse werden umso früher kommen, je weiter der Transistor des Optokopplers OK geöffnet ist. Ist die Brücke 29-36-37-38 abgeglichen, so ist der Zündwinke loc der Impulse derart, dass sich der erforderliche Entladungsgleichstrom IQ ergibt. Ein Ungleichgewicht der Brücke verk3ainert oder vergrössert den Wert von oc . The "· Ti'äiiSi» toi · the OptükOppIex'-S OK and the frame of the transformer T connected downstream of the unijunction transistor UJ are fed by a pulsating DC voltage, which is generated by full-wave rectification in the bridge rectifier Ul and cutting to the Zener voltage of the Zener diode Z An alternating voltage is applied to the bridge rectifier 41, which runs synchronously with the voltage feeding the antiparallel thyristors 30. As can be seen, pulses are generated in the transformer T on the secondary side whenever the unijunction transistor UJ has been opened by the capacitor HO. These impulses then control the thyristors 30. The impulses will come earlier the further the transistor of the optocoupler OK is opened Discharge direct current I Q results. An imbalance in the bridge reduces or increases the value of oc.

Die beschriebene Regeleinheit weist insbesondere zwei bemerkenswerte Gedanken auf:The control unit described has two notable ideas in particular:

- Damit beim Start der Entladungsröhre 1 diese nicht sofort mit vollem Strom beaufschlagt wird, was zu unerträglichen- So that when the discharge tube 1 is started, it is not immediately subjected to full current, which becomes unbearable

Stabilitätsproblemen führen würde, wird der Heizwiderstand der NTC-Einheit 29 zunächst auf den Start-Widerstand 39 geschaltet und der NTC-Widerstand vorgeheizt. Nach erfolgter Zündung der Gasentladung wird dann auf den Shunt 32 umgeschaltet, so dass sich der NTC-Widerstand, da vorläufig nur ein kleiner Entladungsstrom fliesst, abkühlt. Es werden dadurch die Zündimpulse am Ausgang des Transformators T von der anfänglichen Blcckisrlage bei«c<=>180 erst ganz langsam zur späteren Betriebslage hingeschoben.Would lead to stability problems, the heating resistor of the NTC unit 29 is initially set to the start resistor 39 switched and the NTC resistor preheated. After ignition of the gas discharge is then on the shunt 32 switched over, so that the NTC resistor, as only a small discharge current for the time being flows, cools. This causes the ignition pulses at the output of the transformer T to change from the initial block position at «c <=> 180 only slowly to the later operational situation pushed over.

Damit die Basisspannung des dem Ladekondensator 10 vorgeschalteten Transistors nicht durch das ständig wechselnde Emitterpotential gestört wird, ist die galwanisch getrennte Steuerung über den Optokoppler OK vorgesehen.So that the base voltage of the transistor connected upstream of the charging capacitor 10 does not change constantly changing emitter potential is disturbed, the galvanically separated control is via the optocoupler OK provided.

Ein letzter, sehr wesentlicher Teil der Erfindung liegt in der Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen Einrichtung zur trockenen Kurzzeit-Kaltsterilisation in situ, insbesondere von Verpackungsmaterial für Lebensmittel, welche nicht durch Erhitzung in verpacktem Zustand sterilisiert werden können, z.B. Milchprodukte, oder von Flüssigkeiten mit genügender UV-Transparenz (z.B. Wasser), oder zur oberflächigen Sterilisation von Schüttgut und Pulver.A final, very essential part of the invention resides in the use of a device as described above for dry short-term cold sterilization in situ, especially of packaging material for food that does not penetrate Heat can be sterilized in a packaged state, e.g. dairy products, or liquids with sufficient UV transparency (e.g. water), or for surface sterilization of bulk and powder.

Claims (1)

- 20 - 20/74- 20 - 20/74 3. c h u t ζ a η s ρ r Ü c h e3. c h u t ζ a η s ρ r Ü c h e 1. Einrichtung zur Erzeugung ultravioletter Strahlung mit hoher spektraler Strahldichte, bei welcher die Strahlung in einer eine thermoemissive Kathode und einen zylindrischen Entl^'dungsraum des Durchmessers\D = 4 .... 20 mm aufweisenden Entladungsröhre mit einei* Quecksilber/Argon-Füllung durch eine wandstabilisierte Gleiehstrom-Gasentladung bei einem Druck p„ des Quecksilbers zwischen1. Device for generating ultraviolet radiation with high spectral radiance, in which the radiation in one a thermoemissive cathode and a cylindrical discharge space of diameter \ D = 4 .... 20 mm having a discharge tube with a * mercury / argon filling by means of a wall-stabilized synchronous current gas discharge at a pressure p "of mercury between 3u3u 5.10~^ und 5.10 Torr und einer Stromdichte j des Ent-5.10 ~ ^ and 5.10 Torr and a current density j of the 2 ladungsstromes I zwischen 1 und 25 A/cm erzeugt wird, wobei der Druck p. des Argons zwischen 0,01 und 0,10 Torr liegt und ein erstes Regelglied (6) vorgesehen ist, welches die Stromdichte j des Entladungsstromes,I auf. einen konstanten Wert jQ zwischen 1 und 25 A/cm regelt, und"ein' zweites Regelglied (7) vorgesehen ist, welches den Druck PH des Quecksilbers auf einen solchen Wert regelt, dass die Ausbeute Vj der Linie der Wellenlänge 2538 S, d.h. das Verhältnis der spektralen Strahlungsleistung für die Wellenlänge Λ = 2537 Ä zur in die Entladung eingespeisten elektrischen Leistung, mindestens 80 % des Ausbeute-Maximums η für die eingestellte Stromdichte jQ beträgt| 2 charge current I between 1 and 25 A / cm is generated, the pressure p. of the argon is between 0.01 and 0.10 Torr and a first control element (6) is provided, which the current density j of the discharge current, I on. regulates a constant value j Q between 1 and 25 A / cm, and "a second regulating element (7) is provided which regulates the pressure P H of the mercury to such a value that the yield Vj of the line of wavelength 2538 S, ie the ratio of the spectral radiant power for the wavelength Λ = 2537 Å to the electrical power fed into the discharge, at least 80 % of the maximum yield η for the set current density j Q is | 7409448 10.11.777409448 11/10/77 21 - 20/7421 - 20/74 dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungsröhre (1) einen den Kathodenraum (2) mit dem Anodenraum (3) verbindenden Druckausgleichsraum (4) umfasst, wobei die Summe der Volumina des Kathodenraumes (2), des Anodenraumes (3) und des Druckausgleichsraumes (4) grosser ist als das Volumen des Entladungs räume s (5).characterized in that the discharge tube (1) connects the cathode compartment (2) to the anode compartment (3) Comprises pressure equalization space (4), the sum of the volumes of the cathode space (2), the anode space (3) and the Pressure equalization space (4) is larger than the volume of the discharge spaces (5). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, dass die geometrische Gestaltung des Druckausgleichsraumes (4) derart ist, dass dessen Strömungswiderstand höchstens gleich dem des Entladungsraumes (5) ist, jedoch dessen Zündspannung für ein Durchzünden zwischen den Elektrodenräumen (2, 3) bei Betriebsbedingungen grosser ist als fü" den Entladungsraum (5).2. Device according to claim 1, characterized in that the geometric design of the pressure equalization space (4) is such that its flow resistance is at most is the same as that of the discharge space (5), but its ignition voltage for a through-ignition between the electrode spaces (2, 3) under operating conditions is greater than fü " the discharge space (5). 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (9) und die Anode (10) jeweils von einem metallisch .leitenden, elektrisch isoliert aufgehängten Hohlzylinder (11, 12) umgeben sind.3. Device according to claim 1, characterized in that the cathode (9) and the anode (10) each of a metallic . Conductive, electrically insulated suspended hollow cylinder (11, 12) are surrounded. 4. Einrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Eingänge in den Druckausgleichsraum (4) durch ein metallisch leitendes, elektrisch isoliert aufgehängtes Gitter (13) abgeschlossen ist.4. Device according to claim I 9, characterized in that at least one of the two inputs into the pressure compensation space (4) is closed by a metallically conductive, electrically insulated suspended grid (13). 7409448 10.11777409448 10.1177 G 74 09 448.7 4.3.1976 Lü/CaG 74 09 448.7 March 4th, 1976 Lü / Approx 20/7420/74 5. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Druckausgleichsraum (4) sich in einem Rohr (14) zwischen den an den Enden der Schenkel des Entladungsraumes (5) vorgesehenen Elektrodenräumen (2, 3) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das den Druckausgleichsraum (4) enthaltende Rohr (14) aussen einen metallisch leitenden Belag (15) aufweist, der über den Ansatz des Rohres (14) an den Elektrodenräumen (2, 3) hinausgezogen ist.5. Device according to claim 1, wherein the pressure equalization space (4) in a tube (14) between the ends of the Legs of the discharge space (5) provided electrode spaces (2, 3), characterized in that the the pipe (14) containing the pressure compensation space (4) has a metallically conductive coating (15) on the outside which extends over the approach of the tube (14) to the electrode spaces (2, 3) is pulled out. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (10) ein zwecks Vergrösserung der Oberfläche becherförmiger, mit einem Pyrographitbelag (19) beschichteter Graphitkörper ist.6. Device according to claim 1, characterized in that the anode (10) is used for the purpose of enlarging the surface cup-shaped graphite body coated with a pyrographite coating (19). 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (10) ein zwecks Vergrösserung der Oberfläche mit Rillen, Rippen oder dergleichen versehener Massivmetallkörper aus Molybdän ist.7. Device according to claim 1, characterized in that the anode (10) with a purpose to enlarge the surface Grooves, ribs or the like provided solid metal body made of molybdenum. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Pyrographitbelag (19) bzw. auf der Oberfläche des Massismetallkörpers ein Zirkonbelag (20) vorgesehen ist.8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that on the pyrographite coating (19) or on the surface of the solid metal body, a zirconium coating (20) is provided. c r ■ tc r ■ t - 23 -- 23 - 9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anodenraum (3) ein Quecksilber-Dispenser (22) vorgesehen ist.9. Device according to claim 1, characterized in that a mercury dispenser (22) is provided in the anode compartment (3). 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der kältesten Stelle (8) der Entladungsröhre (1), vorzugsweise im Druckausgleichsraum (4), ein Temperaturfühler (16), vorzugsweise ein Thermistor, angeordnet ist, und eine auf die kälteste Stelle (8) der Entladungsröhre (1) wirkende Beheizung (17) vorgesehen ist.10. Device according to claim 1, characterized in that at the coldest point (8) of the discharge tube (1), preferably in the pressure compensation chamber (4), a temperature sensor (16), preferably a thermistor, is arranged, and a heating (17) acting on the coldest point (8) of the discharge tube (1) is provided. 7409448 iail777409448 iail77
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