DE842689C - Elektrische Hochdruckentladungsroehre - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. JUNI 1952

N2490 VIIIcj21f

Die Erfindung betrifft eine elektrische Hochdruckentladungsröhre, deren Elektrodenenden mit einer die Wärmeabgabe verringernden Schicht überzogen sind. Unter einer Hochdruckentladungsröhre wird hier eine mit einem oder mehreren Gasen, Dämpfen oder Gasdampfgemischen gefüllte Entladungsröhre verstanden, in der im Normalbetrieb der Druck so hoch ist, daß die Entladung den Querschnitt des Entladungsraums nicht ganz ausfüllt, sondern eingeschnürt ist.

Um zu verhüten, daß die Elektrodenenden der Röhre eine zu niedrige Temperatur annehmen, werden verschiedene Mittel angewendet. Außer der Erwärmung der Elektrodenenden mittels energieverbrauchender Heizelemente ist es bekannt, die Elektrodenenden mit einer verhältnismäßig starken Schicht aus einem wärmeisolierenden und hitzebeständigen Stoff, z. B.

Asbest, zu überziehen. Dieser Überzug ist schwierig zu befestigen, so daß dieses Verfahren besonders für Massenherstellung von Entladungsröhren wenig geeignet ist. Außerdem kann dieser Stoff, falls die Ent- ao ladungsröhre mit einem entlüfteten Raum umgeben ist, infolge von Gasabgabe einen schädlichen Einfluß auf das Vakuum dieses Raumes ausüben.

Das gebräuchlichste Verfahren besteht darin, dje Elektrodenenden auf der Außenseite mit einer dünnen as Metallschicht zu versehen, die eine spiegelnde Oberfläche mit geringer Wärmeausstrahlung aufweist. Zur Herstellung solcher spiegelnden Metallschichten ist man praktisch auf Edelmetalle, wie Platin und Gold, angewiesen. Platin, das üblichste Metall für die Ver-Spiegelung der Elektrodenenden, wird meist in Form einer chemischen Verbindung aufgebracht, die bei der

Claims (2)

1. Erhitzung eine Verspiegelung zurückläßt. Die Verwendung edler Metalle ist jedoch verhältnismäßig teuer. Andere Metalle sind nicht üblich, da die Herstellung von Spiegeln aus nichtedlen Metallen schwierig ist, was durch die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Metalls, wie die Höhe des Schmelzpunktes, Verdampfung im Vakuum usw., bedingt ist.

   Die Erfindung, welche die erwähnten Nachteile vermeidet, beruht auf der Erkenntnis, daß bei Hochdruckentladungsröhren die auf die Elektrodenenden aufgebrachte Schicht keine spiegelnde Oberfläche aufweisen muß, wobei unter einer spiegelnden Oberfläche eine solche verstanden wird, die im sichtbaren Gebiet im Durchschnitt einen größeren Koeffizienten für gerichtete Reflexion besitzt als 75%. Durch den Wegfall der Bedingung optischer Spiegelung hat man eine weit größere Wahl in bezug auf die Stoffe, aus denen der dünne Überzug der Röhrenenden herstellbar ist.

   so Erfindungsgemäß wird der eine nichtspiegelnde Oberfläche aufweisende Überzug der Elektrodenenden der Röhre aus einem Wärmestrahlen absorbierenden, hitzebeständigen, in feinverteiltem Zustand aufzubringenden Stoff hergestellt, wobei die Stärke des Überzuges kleiner als 500 Mikron gehalten wird. Dieser Stoff kann z. B. aus Kohlenstoff oder Thoriumoxyd bestehen, welche Stoffe mittels eines geeigneten Bindemittels auf die Röhrenwand aufgebracht werden können. Auch ist es möglich, schwarzes Metallpulver,

   z. B. schwarzes Wolframpulver zu verwenden, das beispielsweise durch Spritzen auf die Röhrenenden aufgebracht werden kann.

   Die Verwendung dünner Schichten aus Kohlenstoff auf der Röhrenwand ist bei Niederdruckentladungsröhren bekannt. Der damit verfolgte Zweck war, die mit dieser Schicht überzogenen Stellen die niedrigste Temperatur der Wand des Entladungsraums annehmen zu lassen. Angesichts dieser Tatsache muß es als überraschend angesehen werden, daß bei der Verwendung einer Schicht aus Kohlenstoff ,oder aus anderen Stoffen nach der Erfindung bei Hochdruckentladungsröhren die Temperatur der damit überzogenen Stellen höher ist als ohne diesen Überzug.

   Eine Erklärung für diese überraschende Erscheinung dürfte sich daraus ergeben, daß die Strahlungsdichte an der Wand bei Hochdruckentladungsröhren erheblich größer ist als bei Niederduckröhren. Infolge des Aufbringens der Schicht nach der Erfindung ist die Zunahme der vom Lampeninneren absorbierten Energie größer als die Zunahme der ausgestrahlten Energie, so daß die Temperatur der überzogenen Röhrenteile höher ist, als sie ohne Überzug sein würde.

   Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

   Die in der Zeichnung dargestellte Lampe, die zu Beleuchtungszwecken verwendet wird, aber auch zur Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen geeignet sein kann, enthält eine Hochdruckquecksilberdampfentladungsröhre 1 mit röhrenförmigem Entladungsgefäß, das mit zwei an den Enden durchgeführten, festen Glühelektroden 2 mit einer Entfernung voneinander von 100 mm versehen ist. Das aus Hartglas bestehende ■Entladungsgefäß mit einem lichten Durchmesser in den Elektrodenenden von 22 mm und einer Wandstärke von 1,5 mm ist mit Argon unter einem, Druck von 4 mm Quecksilbersäule bei Zimmertemperatur und 135 mg Quecksilber gefüllt, das beim No.malbetrieb vollständig verdampf t ist. Die Entladungsröhre ist mit einem röhrenförmigen Glaskolben 3 mit einem lichten Durchmesser von 43 mm umgeben. Der Raum zwischen der Entladungsröhre und dem Kolben ist zu einem hohen Grad entlüftet. Beim Betrieb nimmt die Röhre nach dem Erreichen des Endzustandes eine Spannung von 120 Volt bei einer Stromstärke von 2,5 Amp. auf.

   Die Elektrodenenden dieser Röhre sind über eine Länge von 12 mm mit einer annähernd 100 Mikron starken, matten Schicht 4 aus einer kolloidalen Dispersion von Graphit in Wasser mit einem Schutzkolloid, z. B. dem sogenannten Aquadag, überzogen. Diese Röhre erreicht bei Zimmertemperatur der Umgebung nach 405 Sek. nach dem Einschalten eine Spannung von 100 Volt zwischen den Elektroden, während die gleiche Röhre ohne den Graphitüberzug zum Erreichen dieser Spannung 470 Sek. brauchte. Wird die von der Elektrode abgewendete Oberfläche der Graphitschicht etwas aufgerieben, so braucht die Röhre 400 Sek. zum Erreichen dieser Brennspannung.

   Diese Verschiedenheiten in der Aufwärmezeit werden bei niedrigerer Außentemperatur und bei Wind noch beträchtlich größer. Die Röhren mit nicht überzogenen Elektrodenenden sind oft unbrauchbar, da sie nicht die erforderliche hohe Temperatur erreichen.

   Einige Vorteile des Überzugs nach der Erfindung bestehen darin, daß er infolge des feinverteilten Zu-Standes unter etwaigem Zusatz eines geeigneten Bindemittels leicht aufgebracht werden kann und nicht eingebrannt werden muß, wie dies bei Platin gemäß einem oft verwendeten Verfahren geschieht; er ist billiger als die Spiegel aus Edelmetall und häufig billiger als eine wärmeisolierende Asbestschicht; ferner werden bei der Verwendung des Überzuges nach der Erfindung Spannungen im Glas, die bei der Bildung der Edelmetallspiegel entstehen können, vermieden.

   PΛTEX T ΛXSPROCHE:

   ι. Elektrische Hochdruckentladungsröhre, deren Elektrodenenden mit einer die Wärmeabgabe verringernden Schicht überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug der Elektrodenenden eine nicht spiegelnde Oberfläche aufweist und aus einem Wärmestrahlen absorbierenden, hitzebeständigen, in feinverteiltem Zustand aufzubringenden Stoff besteht und dünner als 500 Mikron ist. ·
2. 2. Elektrische Hochdruckentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Kohlenstoff besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen