DE943783C

DE943783C - Metalldampfentladungsgefaess mit fluessiger Kathode

Info

Publication number: DE943783C
Application number: DES4605D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Berte Grenadenberg; Dr-Ing Alfred Siemens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-07-20
Filing date: 1941-07-20
Publication date: 1956-06-01

Description

Metalldampfentladungsgefäß mit flüssiger Kathode Es sind bereits elektrische Metalldampfentladungsgefäße mit flüssiger Kathode bekannt, bei denen der Brennfleck an der Kathodenoberfläche durch einen besonderen gekühlten Ansatz festgehalten wird. Diese Metalldampfentladungsgefäße haben den Vorzug, daß nur eine geringe Dampfentwicklung an der Kathodenoberfläche stattfindet, dadurch wird auch die Brennspannung des Entladungsgefäßes verhältnismäßig klein. Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß diese bekannten Metalldampfentladungsgefäße wesentlich verbessert werden können, wenn man die Dampfentwicklung an der Oberfläche der Katthode dadurch noch weiter herabsetzt, daß man das Kathodenquecksilber vor der strahlenden Wärme des Lichtbogens und der durch Rekombination der Ladungsträger entstehenden Wärme schützt.
Die Erfindung betrifft ein Metalldampfentladungsgefäß mit flüssiger Kathode, bei dem der Brennfleck an der Kathodenoberfläche durch einen oder mehrere stark gekühlte Ansätze fixiert ist, und besteht darin, daß die Kathodenoberfläche mit Ausnahme geringer, um die Brennfleckfixierer für die Lichtbogenbildung vorgesehener Flächenteile abgeschirmt ist gegen die Einwirkung des von dem Kathodenbrennfleck ausgehenden Entladungslichtbogens. Im einfachsten Fall kann hierzu ein Schirm aus Blech Verwendung finden, der in geringem Abstand von der Kathodenoberfläche angeordnet ist. Ein derartiger Blechschirm schützt die Kathode vor der strahlenden Wärme des Lichtbogens, so daß eine Verdampfung des Kathodenquecksilbers nach Möglichkeit vermieden wird. überdies findet auch die Rekombination der Ladungsträger nicht mehr an der Kathodenoberfläche, sondern an der Oberfläche des Schirmes statt. Es wird also auch die durch- Rekombination der Ladungsträger entstehende Wärme nicht mehr eine Verdampfung des Kathodenquecksilbers bewirken. Durch Anwendung von zwei oder mehr hintereinanderliegenden Schirmen kann der Schutz der Kathodenoberfläche gegen einstrahlende Wärme noch beträchtlich erhqht werden. Eine weitere Steigerung der Abschirmung läßt sich durch Wasserkühlung eines oder mehrere der Schirme erreichen.
In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt den Kathodenteil eines Metalldampfentladüngsgefäßes mit flüssiger Kathode. Der Kathodenbehälter i ist mittels des keramischen Ringes 2 von der metallischen Wandung 3 des Entladungsgefäßes isoliert. Der Kathodenbehälter i dient zur Aufnahme der Quecksilberkathode q. und ist mit einem Kathodenbrenner 5 ausgestattet, der zur Fixierung des Brennfleckes dient. Um die Quecksilberkathode vor der strahlenden Wärme des Lichtbogens zu schützen, ist erfindungsgemäß ein Schirm 6 vorgesehen, der von einem flüssigen Kühlmittel durchströmt wird; das mittels der Rohre 7 und 8 zu-bzw. abgeführt wird. Um zu vermeiden, daß sich an der Innenseite des Schirmes 6 die von der Kathode aufsteigenden Quecksilberdämpfe kondensieren, ist der Schirm 6 gegen den Lichtbogen noch durch einen weiteren Schirm 9 abgedeckt, der beispielsweise als einfacher Blechschirm ausgebildet sein kann. Beim Betrieb des Entladungsgefäßes kommt dieser Schirm 9 bald auf eine hohe Temperatur, so daß eine Kondensation des Quecksilbers an diesem Schirm nicht stattfindet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist nicht nur die Kathodenoberfläche durch die Schirme 6 und gegen den Lichtbogen abgeschirmt, sondern auch die Seitenwandungen des Kathodenbehälters. Auf diese Weise wird auch eine unnütze Erwärmung des in die Kathode zurückfließenden bereits kondensierten Quecksilbers vermieden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist- in Fig. 2 dargestellt. Die Figur zeigt ein -einanodiges Metalldampfentladungsgefäß,. bei dem die Anode i i zentrisch zur Kathode 4 angeordnet ist, wobei zur Herabsetzung der Rückzündungsgefahr eine Blende 12 vorgesehen ist, um direkte Entladungswege zwischen Kathode und Anode zu unterbinden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel decken die Schirme 6 und 9 nicht nur die Oberfläche der Kathode und die Seitenwandungen des Kathodenbehälters ab; sondern auch die schrägen Seitenteile 13 des Dampfraumes, an denen der Rückfluß des Quecksilbers stattfindet. Zweckmäßig ist es, wie die rechte Seite der Fig. 2 zeigt, die Schirme 6 und 9 nur so groß zu machen, daß sie lediglich die Teile der Wandungen 13 abschirmen, die einer besonderen intensiven Strahlung des Lichtbogens ausgesetzt sind.
Fig.3 zeigt den Grundriß einer Kathode mit drei Kathodenbrennern 5 und einem Schirm 6, der erfindungsgemäß die Oberfläche 4 der Kathode abschirmt. Durch den Schirm 6 werden lediglich die den Kathodenbrennern benachbarten Oberflächenteile der Quecksilberkathode freigelassen. Die übrigen Teile der Kathode sind gegen den Lichtbogen abgeschirmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Metalldampfentladungsgefäß mit flüssiger Kathode, bei dem der Brennfleck an der Kathodenoberfläche durch einen stark gekühlten Ansatz fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenoberfläche mit Ausnahme geringer, um die Brennfleckfixierer für die Lichtbogenbildung vorgesehener Flächenteile abgeschirmt ist gegen die Einwirkung des von dem Kathödenbrennfleck ausgehenden Entladungslichtbogens.
2. Metalldampfentladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Seitenwände des Kathodenbehälters gegen den Lichtbogen abgeschirmt sind.
3. Metalldampfentladungsgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Seitenteile des Dampfraumes, an denen der Rückfluß des Quecksilbers stattfindet, vorzugsweise an den der Lichtbogenwärme besonders ausgesetzten Teilen abgeschirmt sind.
4. Metalldampfentladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Schirme aus Blech zur Anwendung kommen.
5. Metalldampfentladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelschirm zur Anwendung kommt, der aus einem vom Wasser durchströmten Teil besteht, der durch einen Blechschirm abgedeckt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 510.8i9, 533 705. 537 466, 545 789. Hierzu i Blatt Zeichnungen