DE924704C

DE924704C - Gas discharge lamp with discharge heated glow cathode

Info

Publication number: DE924704C
Application number: DEN4486A
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Nowak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-10-02
Filing date: 1951-10-02
Publication date: 1955-03-07

Description

Gasentladungslampe mitentladungsbeheizter Glühkathode Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe mit entladungsbeheizter Glühkathode und einer Glimmentladungskathodie, wobei die Glühkathode innerhalb der Glimmentladungskathode angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist clie Glühkathodedabei am inneren Ende der Glimmentladungskathode angebracht. Die Glühkathode, bildet edaibei einen Bestanditeil einer aktivierten Glimmentladungskathode und ist so ausgelegt, daß sie Seich unter dem Betriebsstromwert auf Emissionstemperatur erhitzt, deraxt, daß die Glühkathode erst dann die Strornlieferung allmählich allein übernimmt, wenn sie sich infolgegeringerer Wärmeableitung stärker alsder übTige Kathodenteil aufgeheizt hat.Gas discharge lamp with discharge-heated glow cathode The invention relates to a gas discharge lamp with a discharge-heated glow cathode and a glow discharge cathode, wherein the hot cathode is arranged within the glow discharge cathode. According to the invention The hot cathode is attached to the inner end of the glow discharge cathode. The glow cathode forms a component part of an activated glow discharge cathode and is designed so that it is below the operating current value at emission temperature heated, deraxes that the hot cathode only then gradually supplies the current on its own takes over if it is stronger than the usual due to lower heat dissipation Cathode part has heated up.

Der Erfinider hat an anderer Stelle ber#eits Gasentladiungslampen, angegeben, welche, mit Glimmentladungskathode arbeiten und an Ni-ede#rspannungsnetzen betrieben werden können. Die Glimmentladungskathode ist dabei innerhalb des zur Lichtausstrahlung bestimmten Lampenteiles innerhalb eines Schirmes angebracht, der die Entladunggegen das Lampenende zu umlenkt: und von der Gasentladung umgeben wird. Diese Gasentlaidungsl-ampen zünden sofort nach dem Einsch#alte,n, besitzen hohe Lebensdauer und erfordern nur kleine Vorschaltglieder. Es wurde gefunden, daß durch Selbstaufhoi:zung solcher Glimmentladungskathoden auf einen unterhalb Glühemissionstemperatur liegenden Temperaturwert die Leistungsfähigkeit dieser Kathoden erhöht und der Kathod#enfa,1,1 gesenkt werden konnte,. Nachtei-lig ist dagegen der trotzdem noch verhältnismäßig beachtliche Leistungsverlust im Kathoden-fall der Glimmentladungskathode.The inventor has already specified gas discharge lamps elsewhere, which work with glow discharge cathodes and can be operated on low-voltage networks. The glow discharge cathode is attached within the lamp part intended for light emission within a screen which deflects the discharge towards the lamp end: and is surrounded by the gas discharge. These gas discharge lamps ignite immediately after switching on, have a long service life and only require small ballasts. It was found that by self-heating of such glow discharge cathodes to a temperature value below the glow emission temperature, the efficiency of these cathodes could be increased and the cathode 1.1 decreased. On the other hand, the disadvantage is the still relatively considerable power loss in the cathode case of the glow discharge cathode.

Glühkathodenlampen besitzen diesen, Mangel nicht, benötigen jedoch entweder ein Startgerät für .die Vorheizung der Glühkathoden oder Vorsorge für Zündung unter Anwendung eines Stromstoßes für die Anh.eizung der Glühkathode. Die Lebensdauer solcher Lampen wird durch belin Einschalten auftretende Beschädigungen der Glühkathoide wesentlich herabgesetzt.Hot cathode lamps do not have this deficiency, but do require them either a starter device for preheating the hot cathodes or provision for ignition using a current surge for heating the hot cathode. The service life of such lamps is reduced by damage occurring when they are switched on the glow cathoids are significantly reduced.

Die Gasentladungslampe, gemäß der Erfindung stellt ein Mittelding dieser Lampenarten dar und vermeidet dadurch die Nachteile derselben weitgehend. Die Lampe zündet nach Art einer Kaltkathodenlampe, wobei der Betrieb zunächst mit Glimmentladungskathode erfolgt und die Glühkathode einen Bestandteil derselben bildet. Dabei erhitzt ,sich, die (in gleicher Weise wie die Glühkathode kat.hodenfallerniedriigend präparierte- Glimmen-tladungsflächenkathode, doch besitzt idiese eine größere Wärmmbgabefähigkeit wie die an -derselben angebrachteGlühkathode, ffie nun allmählich die volle Strornbelastung übernimmt. Dieser Vorgang dauert etwa einige Sekunden, kann sich aber gegebenenfälls auch über eine längere- Zeitdauer erstrecken.The gas discharge lamp according to the invention represents something in the middle these types of lamps and thereby largely avoids the disadvantages of the same. The lamp ignites in the manner of a cold cathode lamp, with operation initially with Glow discharge cathode takes place and the hot cathode forms part of the same. This heats up, the (in the same way as the hot cathode cat prepared glow surface cathode, but it has a greater heat emitting ability Like the incandescent cathode attached to it, the full current load is now gradually being exerted takes over. This process takes about a few seconds, but it may change also extend over a longer period of time.

Es Ist bereits bekannt, Glühkathoden durch die gleichzeitige Anwendung einer Glimmentladüngska.tIliade züi starte#n, indem vorzugsweise der Gliimmentladüngsstrom durch die GI.üh-ka;bhoclenwendel gelfeitet wird. Den vorbekannten Anordnungen kommt eine gleich günstige Wirkung wie der Erfindung jtedodh nicht zu.It is already known to use hot cathodes at the same time A glow discharge can be started by preferably adding the glow discharge current is guided by the GI.üh-ka; bhoclenwendel. The previously known arrangements come an equally beneficial effect as the invention is not yet possible.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es bezeichnet i die etwa mit einein Leuchtstoffbelag versehene Glaswand einer röhrenförmigen Gasentladungslampe, in welchex auf einem Füßchen:2 das Elektrodensystem befestigt ist. Dieses bestehthier -aus einer GlimnientladungskathOde 3, einer topfförinigen LTmlenkel,61ztrOld,- 4 und einem distanzierenden Isolierteil 5. Dadurch wird die Entladung gezwungen, einen gegen das Lanipenende zu gerichteten Weg 6 zu nehmen und ,das Elektrodensystem allseitig zu umgeben. Die UmlenkelektrOde 4 ist zur Zündungserleichterung z"v#eokinäß,ig Über ein-en Widerstand 7 mit der Kathode 3 verbunden. In die Glimmentladungskathode 3 iist am unteren Ende derselben ein Glüh- faden 3a eingesetzt, der in gleibher Weise -wie dieselbe mit einer Emisstionsschicht, etwa aus Karbonaten- der Erda,1-kal.ie-n, versehen ist. Bekn Betrieb der Lampe erhitzt sich dieser Faden & ,stärker, da"s-eineWärmeabgabeinöglich#lz--eit geringer ,ist als diejenige, der umgebenden Kathodenteile 3. Er übernimmt hierdurch, kontinuierlich die Stromlieferung, - um schließlich als Glühkathode den vollen Stromwert zu führen. Damit werden die Verluste an der Kathode herabgesetzt, ohne daß die Vorteile der Gliinmentlaidungs-kathode aufgegeben werden, da solche Lampen ohne ZündmechanlIsmus an Niederispannungsnetzen, betreibbar sind unid-,die Glühkathode beim Einschalten nicht besonders leidet.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. It denotes the glass wall of a tubular gas discharge lamp, which is provided with a fluorescent coating and in which the electrode system is fastened on a foot: 2. This consists of a glow discharge cathode 3, a cup-shaped tube handle, 4 and a distancing insulating part 5. This forces the discharge to take a path 6 directed towards the end of the flange and to surround the electrode system on all sides. The UmlenkelektrOde 4 is a-en resistor 7 to the cathode 3 is connected to the ignition facilitating z "v # eokinäß, ig over. In the glow discharge cathode 3 iist at the lower end thereof incandescent thread used 3a in gleibher manner -As same with a Emisstionsschicht, from about Karbonaten- ERDA, 1-kal.ie-n, is provided BEKN operation of the lamp heats the thread and, more, as "s-eineWärmeabgabeinöglich # lz -. eit less than that, the surrounding Cathode parts 3. In this way, it takes over the current supply continuously - in order to finally carry the full current value as a hot cathode. This reduces the losses at the cathode without giving up the advantages of the Gliinlaidungs-Cathode, since such lamps can be operated on low-voltage networks without an ignition mechanism, the hot cathode does not suffer particularly when switched on.

Die Lanipe wird zweckmäßig als Röhrenlampe mit belderseitig symmetrischen Elektroden:anOTidnungen gebaut. Sie enthält zweckmäßig eine Füllung von einem oder mehrerlen Edelgasen, von einigen Torr Druck, insbesondere ein Argo#n-Nechii-Gernisch von etwa 3 bis 6 Torr mit oder ohne Zusatz von Quecksilber oder einem schwereren Edelgas.The Lanipe is expediently built as a tube lamp with symmetrical electrodes on the field side. It expediently contains a filling of one or more noble gases with a pressure of a few Torr, in particular an Argo # n-Nechii-Gernisch of about 3 to 6 Torr with or without the addition of mercury or a heavier noble gas.

Die Glühkathode kann gegebenenfalls auch auf eigenen Zuführungsdrähten befestigt und, leitend außerhalb der Röhre mit der Glimmlentladungskathode, #dire.kt oder über einen WideTstand, elektrisch verbunden sein. Wesentlich ist, daß die Funktion beibehalten wird, wonach die zuerst kalte Glüllikathode zunächst spezifisch nicht mehr wiedieübrigen Teileder Glimmentladungskathode belastet wird und erst,infolge geringer-er Wärmiealbleitung #s;ich stärker als deren Teile erhitzt. Ein kle#iner Widerstand, eingeschaltet in eine äußere elektrische Verbindung zwischen Glühfadien, 3, und Glimmentladungskathode 3, kann im Gegenteil noch dazu. beitragen, daß #die spezifische Belastung der Glühkathode im Moment der Einiscilialtung geir.ini,o,ieir ii-st als diejenige der Glimmentladungska,thOde 3. ÄhriEdh wirkt der größere Abstand der im Innern der Kathoide 3 angebrachten Glühkath,ode &, da eich- iin Moment der Einschaltung ,die Entladung,auf,die näherlitgenden Kathodenteile konzentriert. Nalürlich darf die. spezifische Be-Iastung &s Glühfadens 3a nicht zu gering gehalten wertden, da dieser sonst die notwendige Teinpera,tursteigeDung nicht exreicht.If necessary, the hot cathode can also be attached to its own lead wires and electrically connected to the glow discharge cathode outside the tube, either directly or via a wide stand. It is essential that the function is retained, according to which the initially cold glow cathode is initially no longer specifically loaded on the other parts of the glow discharge cathode and only heated more than its parts as a result of lower heat dissipation. On the contrary, a small resistance, switched into an external electrical connection between filament, 3, and glow discharge cathode 3, can do the opposite. Contribute to the fact that # the specific load of the hot cathode at the moment of installation is lower than that of the glow discharge ca, thOde 3. ÄhriEdh the greater distance between the hot cathode inside the cathoids 3 acts, ode &, da eich - In the moment of switching on, the discharge, concentrated on the nearer cathode parts. Of course the. The specific load of the filament 3a should not be kept too low, as this would otherwise not provide the necessary temperature rise.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas discharge la, -nipemit Entlgdun, -is, aid-izter glow cathoids and a Glinimentlaclungskathode, wherein the glow cathode is arranged within the glow discharge cathode, characterized in that the glow cathode (3 ") is attached near the inner end of the glow-removal cathode (3) which only allows discharge from that side which is turned away from the side of the arrangement of the hot cathode. du # ngsöff # now the surrounding Glinimentladungskathode is larger than -the opening #Durdhinesser) of the glow discharge cathode. 3. Gas discharge lamp according to claims. i and / or 2, characterized in that the glow, ka.thode, placed transversely within the glow discharge cathode and 4, gas discharge lamp according to the A.nisprüohen i qyi6 3 or one of the same "da, - characterized in that the glow cathode (3a) e nt -containing glow, -dischargegkajtho.cbc (3) by a screen cover (4) -bypass w.ir # d #. 5. Gas discharge planes according to claims i to 4 or one in the same, characterized in that the discharge line of the glow cathode (30 is connected to the glow discharge cable (3) via a resistor.