NO336388B1 - Homogen katodeenhet - Google Patents

Abstract

En katodeenhet for installasjon i et lysstoffrørlegeme (3) som tilhører et lysstoffrør (1), hvilken katodeenhet (5) omfatter en katodeskjerm (15a, 15, 15'-15"") som delvis omgir en elektrode (9) som er elektrisk isolert fra katodeskjermen (15), en kraftforsyningsanordning (11) som er innrettet til å danne en elektrisk forbindelse mellom elektroden (9) og en kontakt (13), idet katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") omfatter en første ende (19) som vender mot utladingen, hvilken første ende (19) omfatter en sentral åpning (21), og en andre ende (39) som vender mot kontakten (13). Den første ende (19) av katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") er utformet med en avrundet del (25) for å lette innføring av katodeenheten (5) i lysstoffrørlegemet (3).

Description

Bakgrunnsteknikk

Oppfinnelsen angår en katodeenhet for lysstoffrør ifølge innledningen til krav 1. Oppfinnelsen angår også produksjonsindustrien for lysstoffrør og en fremgangsmåte for fremstilling av lysstoffrør ifølge innledningen til krav 10. Likeledes angår oppfinnelsen et lysstoffrør ifølge innledningen til krav 11, hvilket lysstoffrør er konstruert for lang levetid.

Lysstoffrør fremstilles i dag med lang levetid med hensyn til driftstid. WO 81/01244 beskriver en katodeenhet omfattende en katodeskjerm, også kalt elektrodeskjerm, som er konstruert som en sylindrisk kappe, hvilken kappe er forbundet med den ende som vender mot utladningen ved hjelp av en plate av elektrisk isolerende materiale som er forsynt med et sentralt hull. Konstruksjonen virker meget tilfredsstillende. Videre utvikling av katodeenheten har imidlertid resultert i forbedringer, særlig med hensyn til tilpasningen av katodeenheten til trange lysstoffrør. Man har funnet at platen ikke nødvendigvis trenger å fremstilles av glimmer eller et annet materiale som ikke leder elektrisitet.

Lysstoffrør av ovennevnte type omfatter elektroder som vekselvis virker som katoder og anoder, idet katodefunksjonen utgjør den kritiske faktor, både når det gjelder levetid beregnet i driftstimer, og produktpålitelighet. Elektroden er forsynt med et spesielt emittermateriale som har evne til å utsende elektroner ved moderat temperatur og energitilførsel. Emittermaterialet omfatter alkalioksider. Elektrodens levetid er begrenset av fordampning og katodeforstøvning av emittermaterialet fra elektrodens såkalte heteflekk. Heteflekken oppnår sin varme i begynnelsen fra elektrisk oppvarming og kinetisk energi i de innfallende positive ioner. Emisjonen av elektroner finner sted fra denne flekk. Dette betyr at den største konsentrasjon av ionisert emittermateriale, så som barium, strontium og kalsium, finnes i den umiddelbare nærhet og noen få millimeter ut fra heteflekken. Katodeskjermens oppgave er å øke konsentrasjonen av positive ioner og særlig det ioniserte emittermateriale i den umiddelbare nærhet elektrodens heteflekk.

I JP S49-142982 U beskriver en katodeskjerm somhar en stor sentral åpning. Katodeskjermen reduserer mørkleggingen av lysstoffrøret.

Et problem med kjent teknologi er at installasjon av katodeenheten ifølge den kjente utførelse i et trangt lysstoffrør legeme krever stor presisjon. Likeledes krever fremstillingen av en katodeenhet som består av flere deler mye arbeid, hvilket er kostbart.

Det finnes for tiden ingen katodeenheter som er egnet for trange lysstoffrør og som forlenger lysstoffrørets driftstid, mens de på samme tid forenkler fremstillingsprosessen. Kjente katodeenheter kan dessuten ikke håndteres eller behandles i mekaniske fremstillingsprosesser.

Det er et formål med oppfinnelsen å unngå de nevnte ulemper ved den kjente teknikk.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å oppnå en katodeenhet som forblir i brukbar stand, hva angår lysstoffrørets virkemåte eller funksjon, under transporten av lysstoffrøret.

De ovennevnte problemer er blitt løst ved hjelp av den innledningsvis beskrevne katodeenhet slik den er beskrevet i den karakteriserende del av krav 1.

På denne måte er det mulig å installere katodeenheten i et trangt lysstoffrør raskere og på en mer automatisert måte, hvilket er kostnadseffektivt. På samme tid reduseres faren for skade på belegget på innsiden av lysstoffrørlegemet under fremstillingen av lysstoffrøret.

Alternativt er katodeskjermen utformet med minst én sidevegg som i hovedsaken faller inn mot en senterlinje. Ved hjelp av denne anordning kan den såkalte pumpeprosess for å eliminere urenheter i et lysstoffrør under fremstilling gjøres mer effektiv. På liknende måte gjøres installasjonen av katodeenheten i lysstoffrørlegemet lettere, da toleransen er større innenfor området med den innfallende sidevegg.

Katodeskjermen er fortrinnsvis fremstilt i ett stykke. Fremstillingen av katodeskjermen kan derved utføres i ett trinn, hvilket er kostnadsbesparende. Likeledes er katodeskjermen dannet av bare én komponent, noe som eliminerer faren for funksjonsfeil forårsaket av uriktig installasjon av komponenter som danner katodeskjermen. Jo mindre komponentene er, jo vanskeligere er det å montere disse. Katodeskjermen som er fremstilt i ett stykke, forlenger lysstoffrørets levetid ved å eliminere de ovenfor omtalte funksjonsfeil.

Katodeskjermen fremstilles hensiktsmessig av metall som har liten tendens til å reagere med komponentene i atmosfæren inne i lysstoffrøret. Et slikt metall er jern. På denne måte kan fremstillingen av en katodeskjerm gjøres mer kostnadsbesparende, da metallet er enkelt å forme og bibeholder sin form etter behandling. Anvendelsen av det rene metall, så som fortrinnsvis rent jern, betyr at det ikke finnes noen kjemiske urenheter som, dersom de var til stede, kunne forårsake redusert funksjon av katodens emittermateriale. Det er blitt vist ved forsøk at en katodeskjerm som er fremstilt i sin helhet av rent metall, og i hvilken den sentrale åpning er ca. 5 mm i diameter, har evne til å samle og holde på et stort antall positivt ladede partikler i en betydelig tid i nærheten av heteflekken, hvilket bidrar til returen av emittermaterialet til elektroden.

Alternativt er katodeskjermen utformet med minst én spalte eller sliss i området for kraftforsyningsanordningen. Katodeskjermen kan derved isoleres elektrisk fra elektroden selv om katodeskjermen under transport kommer til hvile i en stilling som er forskjøvet i forhold til lysstoffrørets senterlinje. På liknende måte kan avstanden økes mellom de to kraftforsyningsanordninger samtidig som isolasjonspåliteligheten bevares. Det kan dessuten benyttes lengre katodespiraler med mer emittermateriale, noe som forlenger lysstoffrørets driftstid.

Katodeskjermen er fortrinnsvis forsynt med et varmeisolerende materiale på utsiden. På denne måte sikres det mot slutten av elektrodens levetid at katodeskjermen ikke leder varme mot veggen av lysstoffrøret når katodeskjermen oppvarmes av elektroden, noe som resulterer i at den på grunn av tyngdekraften bøyes nedover mot lysstoffrørets vegg som et resultat av oppvarming og mykgjøring av anordningen som holder katodeskjermen. Dermed unngås faren for at lysstoffrøret brytes i stykker og faller ut av sin innfatning.

Katodeskjermens ytterside sett i katodeskjerm ens lengderetning følger hensiktsmessig en rett linje som er i hovedsaken parallell med lysstoffrør legemets lengdeakse. En maksimal mengde av emittermateriale kan derved påføres på en elektrode, hvorved lysstoffrørets levetid forlenges. Dette vil si at en katodeskjerm som er anordnet sentralt i forhold til lysstoffrørlegemets senterlinje og hvor katodeskjermens veggtykkelse er jevn, betyr at begge inngangspunkter til en elektrode kan være beliggende på en maksimal avstand fra hverandre innenfor katodeskjermens vegg. Katodeskjermen anbringes på en slik avstand fra lysstoffrørlegemets vegg at det ikke er noen kontakt mellom disse. Avstanden mellom elektroden og katodeskjermens innerside må være så liten som mulig for at den ønskede effekt skal oppnås. Det må imidlertid ikke være noen elektrisk kontakt mellom disse.

En eventuell forekomst av forurensede gasser i utladningen har også en avioniserende virkning. Anvendelsen av en katodeskjerm stiller høye krav til konstruksjonen av katodeenheten, da tenningen av lysstoffrøret kan utføres lettere uten anvendelse av noen katodeskjerm. Dette stiller høye krav til en eliminasjon av gassformige urenheter i lysstoffrøret.

Alternativt er katodeskjermens andre ende fullstendig åpen. Under fremstillingen av lysstoffrøret benyttes forskjellige typer av pumpeprosesser for å fjerne nedbrytningsproduktene av emittermaterialet. Effektiv pumping er særlig viktig for katodeenheter med den maksimale mengde av emittermateriale. Den fullstendig åpne andre ende sikrer at tilfredsstillende ventilasjon oppnås ved hjelp av pumpeprosessen for fjerningen av nedbrytningsproduktene og andre urenheter. Derved forlenges lysstoffrørets levetid. Den fullstendig åpne andre ende oppnås også for å redusere vekten av katodeskjermen, hvilket reduserer faren for at katodeskjermen skal forskyves i radial retning under transport. Jo lavere vekt, jo mindre dreiemoment hvor anordningen som holder katodeskjermen, virker som en vektarm, og katodeskjermen kan holdes i stilling under transporten. På liknende måte tillater den fullstendig åpne andre ende at elektroden kan innføres i katodeskjermen på enkel måte under fremstillingen av katodeenheten.

Katodeskjermens innerside er fortrinnsvis belagt med et isolerende materiale. Katodeskjermen kan derved isoleres elektrisk fra elektroden selv om katodeskjermen under transport kommer til hvile i en stilling som er forskjøvet i forhold til lysstoffrørlegemets senterlinje.

De ovenfor omtalte problemer er blitt løst ved hjelp av den innledningsvis beskrevne fremgangsmåte, ved hjelp av de trinn som er beskrevet i den karakteriserende del av krav 10.

På denne måte gjøres fremstillingen av lysstoffrøret mer effektiv. Da katodeskjermen fremstilles i ett stykke, kan tid spares under produksjonen, hvilket er kostnadsbesparende. For den store mengde emittermateriale som oppnås ifølge oppfinnelsen, i forhold til det forholdsvis lille rom inne i katodeskjermen, betyr den fullstendig åpne åpning ved katodeskjermens andre ende at en effektiv fjerning av nedbrytningsproduktene kan utføres ved pumpeprosessen.

De ovenfor omtalte problemer er likeledes blitt løst ved hjelp av det innledningsvis beskrevne lysstoffrør, slik det er beskrevet i den karakteriserende del av krav 11. På denne måte kan det oppnås et trangt lysstoffrør, for eksempel det såkalte T5-, T4- og T3-lysstoffrør, hvilket er enkelt å fremstille og som har en lengre levetid i forhold til kjent teknikk. Den samme teknikk kan også benyttes for T8-lysstoffrøret.

Kort beskrivelse av tegningene

I det følgende vil oppfinnelsen bli beskrevet under henvisning til tegningene, der

fig. la viser skjematisk en katodeenhet ifølge en første utførelse,

fig. lb viser skjematisk en katodeenhet ifølge en andre utførelse,

fig. lc viser skjematisk et tverrsnitt av en katodeskjerm på fig. lb,

fig. Id viser skjematisk utformingen av en elektrode ifølge en tredje utførelse,

fig. le viser skjematisk utformingen av den elektrode som er vist på fig. lb,

fig. 2a viser skjematisk begynnelsen av innføringen av katodeenheten på fig. lb i et lysstoffrørlegeme,

fig. 2b viser skjematisk fullførelsen av innføringen,

fig. 3a viser skjematisk en katodeskjerm i sideriss ifølge en fjerde utførelse,

fig. 3b viser skjematisk katodeskjermen på fig. 3a i sideriss,

fig. 3c viser skjematisk en katodeskjerm på fig. 3b i tverrsnitt C-C,

fig. 3d viser skjematisk en katodeskjerm ifølge en femte utførelse,

fig. 4a og 4b viser skjematisk katodeskjermen på fig. 3a,

fig. 4c viser skjematisk en del av en katodeskjerm ifølge kjent teknikk,

fig. 5 viser skjematisk en katodeskjerm ifølge en sjette utførelse, og fig. 6 viser skjematisk et lysstoffrør omfattende katodeenheter ifølge oppfinnelsen.

Måter for utførelser av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i form av utførelser. For klarhetens skyld er komponenter som ikke er av relevans for oppfinnelsen, utelatt fra tegningene. I visse tilfeller er de samme komponenter som er vist på flere tegninger, ikke gitt noe henvisningstall, men svarer til dem som er gitt et henvisningstall. Fig. la viser en katodeskjerm 15a for en katodeenhet 5 ifølge en første utførelse. Til venstre er katodeskjermen 15a vist i tverrsnitt fra siden, og til høyre er katodeskjermen 15a vist innlemmet i et lysstoffrørlegeme 3. For å gjøre mer effektiv en såkalt pumpeprosess for eliminasjon av urenheter i et lysstoffrør 1 under fremstilling, hvilket vil bli beskrevet nærmere nedenfor, er katodeskjermen 15a utformet med to sidevegger 2 som er innfallende mot (eng: incident to) senterlinjen CL. Et rom 4 som er dannet mellom katodeskjermen 15a og lysstoffrørlegemet 3, i kombinasjon med en fullstendig åpen andre ende 39 av katodeskjermen 15a, betyr at gjennomstrømningen er meget effektiv for fjerningen av de nevnte urenheter. Monteringen av katodeskjermen 15a til en festeanordning 17 forenkles ved hjelp av den flate overflate som er oppnådd. Likeledes gjøres innføring av katodeenheten 5 i lysstoffrørets 1 lysstoffrørlegeme 3 under fremstillingen av lysstoffrøret 1 enklere. En større toleranse oppnås i retningen u-u, hvilket bidrar til mer pålitelig innføring under montering, uten at katodeskjermen 15a kommer i kontakt med lysstoffrørlegemet 3. Fig. lb viser et lengdesnitt av den ene ende av lysstoffrørets 1 lysstoffrørlegeme 3 omfattende katodeenheten 5 ifølge en andre utførelse. Lysstoffrørets 1 lysstoffrørlegeme 3, så som en glasskolbe, er ved sin respektive ende tilkoplet på konvensjonell måte ved hjelp av en fot 7 som også tjener som en anordning for støtte av en kraftforsyningsanordning 11 som understøtter en elektrode 9. Kraftforsyningsanordningen 11 er innrettet til å danne en elektrisk forbindelse mellom elektroden 9 og en kontakt 13 som er anordnet ved den ene ende av lysstoffrøret 1, hvilken kontakt kan tilkoples til en kraftforsyningsenhet (ikke vist). Elektroden 9 er delvis omgitt av katodeskjermen 15. Katodeskjermen 15 er understøttet av en festeanordning 17, så som en metallstøtte, og er elektrisk isolert fra elektroden 9 ved hjelp av den elektrisk isolerende fot 7. En første ende 19 av katodeskjermen 15 omfatter en sentral åpning 21. Den første ende 19 vender i retning mot utladningen, det vil si mot den andre ende av lysstoffrøret 1 og elektroden (ikke vist) som er anordnet der. Den sentrale åpning 21 har en diameter d på 3-8 mm, fortrinnsvis 5-7 mm, hvilket ved eksperiment er blitt vist å være den mest effektive størrelse på den sentrale åpning 21 i katodeskjermen 15 for trange lysstoffrør, så som lysstoffrør med en diameter på 16 mm.

Den første ende 19 er utformet med en avrundet del 25 for å gjøre innføringen av katodeenheten 5 i lysstoffrørlegemet 3 lettere under fremstilling. Lysstoffrørets 1 lysstoffrørlegeme 3 er på innsiden belagt med et fosforpulver 27. Den avrundede del 25 betyr at katodeenheten 5 kan monteres i lysstoffrørlegemet 3 på pålitelig måte uten at belegget, så som fosforpulveret 27, skrapes av på innsiden av lysstoffrørlegemet 3.

Fig. lc viser et tverrsnitt A-A av katodeenheten 5 som er vist på fig. lb. For at den maksimale mengde av emittermateriale 23 skal kunne påføres på elektroden 9 for å gi en lang driftstid, er katodeskjermen 15 fremstilt med en tynn materialetykkelse for å frembringe et så stort rom som mulig innenfor katodekjernen 15. Katodeskjermens 15 ytterside, sett i katodeskjermens lengderetning, følger en rett linje L som er parallell med lysstoffrørlegemets 3 lengdeakse og en senterlinje CL. Yttersiden eller den utvendige diameter D av katodeskjermen 15 er mindre enn den innvendige diameter Gi av lysstoffrørlegemet 3, slik at det er dannet et mellomrom eller en spalte S med en størrelse på 1-4 mm, fortrinnsvis 2-3 mm. På denne måte kan en maksimal mengde av emittermateriale 23 påføres på elektroden 9 langs avsnittet B mellom elektrodens 9 festepunkter 29.

Katodeskjermen 15 fremstilles i ett stykke, hvilket betyr at katodeskjermen kan produseres i et eneste trinn. Katodeskjermen 15 er i denne utførelse dannet ved pressing av metallet, så som jern eller nikkel, i et presseverktøy (ikke vist). Selv om katodeskjermen 15 har forholdsvis små dimensjoner, betyr fremstillingsprosessen at små komponenter ikke trenger å monteres til hverandre. Dette har store fordeler. Fremstilling av katodeskjermen 15 i ett stykke er kostnadsbesparende og forbedrer katodeskjermens 15 driftsegenskaper, noe som forlenger lysstoffrørets 1 levetid. Mange små komponenter som monteres sammen for å danne en enhet, kan øke faren for funksjonsfeil. Spesielt ved fremstilling av trange lysstoffrør, hvor katodeskjermene er konstruert av små komponenter med forholdsvis liten dimensjon, er faren for funksjonsfeil forholdsvis stor på grunn av disse små komponenter. Den foreliggende katodeskjerm 15 eliminerer slike funksjonsfeil.

Fig. Id viser skjematisk utformingen av en elektrode 9 og dens arrangement i forhold til en katodeskjerm 15" ifølge en tredje utførelse. Emittermaterialet 23 er påført langs avsnittet B mellom elektrodens 9 festepunkter 29. Festepunktene 29 er anordnet ganske enkelt nær innersiden 33 av den sylinderformede katodeskjerm 15", da katodeskjermen 15" ikke har noen bunn. På denne måte kan en stor mengde emittermateriale 23 anbringes på elektroden 9 som er omgitt av katodeskjermen 15". Katodeenheten 5 som er vist på fig. lb, er vist på fig. le hvor elektroden 9 har et rett avsnitt mellom festepunktene 29. Fig. 2a og 2b viser innføringen av katodeenheten 5 på fig. la i lysstoffrørlegemet 3 med fosforpulver 27 påført på innsiden av lysstoffrørlegemet 3. Den avrundede del 25 av katodeskjermen 15 betyr at innføringen av katodeenheten 5 forenkles, samtidig som fosforpulveret 27 ikke skades. På denne måte forblir fosforpulveret 27 inntakt, og fremstillingen av lysstoffrøret 1 er kostnadsbesparende. Fig. 3a-3c viser en katodeskjerm 15"' ifølge en fjerde utførelse. Fig. 3b viser katodeskjermen 15"' i sideriss, og fig. 3c viser katodeskjermen 15"' på fig. 3b i et riss C-C. Henvisningstallene svarer til dem som er vist i de foregående figurer. Ifølge denne utførelse er katodeskjermen 15"' utformet med to slisser 31 i området for kraftforsyningsanordningen 11. Det er blitt vist ved eksperiment at slissen 31 ikke i særlig grad påvirker utstrømningen av emittermateriale 23 fra det indre av katodeskjermen 15'". Festepunktene 29 kan være anbrakt noe ute i den respektive sliss 31, slik at ytterligere emittermateriale 23 kan påføres på elektroden 9. På denne måte oppnås en forlenget levetid for lysstoffrøret 1.

Under transport av lysstoffrøret 1 utsettes dette for uforutsette krefter. Dersom katodeskjermen 15"' forskyves noe fra sin posisjon og bøyes nedover, hvilket er vist i overdrevet form på fig. 3a for å klargjøre situasjonen, kommer elektroden 9 ikke i kontakt med katodeskjermen 15"', men når en posisjon i området for slissen 31, og skjermen forblir således elektrisk isolert fra elektroden 9. Dette betyr at lysstoffrørets 1 driftspålitelighet økes. På denne måte kan elektroden 9 gjøres lengre uten fare for kortslutning, og kan derved også gis ytterligere emittermateriale 23, slik at lysstoffrørets levetid økes.

Fig. 3d viser en katodeskjerm 15"" ifølge en femte utførelse, hvor et elektrisk isolerende materiale 35, så som porselen eller emalje, er belagt på innersiden 33 av katodeskjermen 15"". I tilfelle elektroden 9 skulle komme i kontakt med katodeskjermen 15"", er den på denne måte fremdeles elektrisk isolert fra skjermen.

Ved slutten av elektrodens 9 levetid, når emittermaterialet 23 er blitt oppbrukt, oppvarmes katodeskjermen 15"" av den kraftig oppvarmede elektrode 9, slik at festeanordningen 17 kan mykgjøres hvoretter katodeskjermen 15"" bøyes ned mot lysstoffrørlegemet 3 på grunn av tyngdekraften. Fig. 4a viser skjematisk hvordan elektroden 9 har brent av og på denne måte varmet opp katodeskj ermen 15"".

Fig. 4b viser et forstørret snitt av kontaktpunktet mellom lysstoffrørlegemet 3 og katodeskjermen 15"". Et varmeisolerende materiale 37 er påført på katodeskjermen 15"", hvilket materiale kan være glass, og hindrer i stor grad overføringen av varme fra den oppvarmede katodeskjerm 15"" til lysstoffrørlegemet 3, slik at faren for at lysstoffrøret 3 skal brekke i stykker og falle ut av sin innfatning (ikke vist), elimineres. Den avrundede del 25 av katodeskjermen 15"" øker kontaktflaten mellom katodeskjermen 15"" og lysstoffrørlegemet 3, hvilket betyr at varmen fordeles over et stort område. Fig. 4c viser en katodeskjerm ifølge kjent teknikk, hvor et skarpt hjørne sender ut varme over et meget lite område, hvilket resulterer i en stor fare for at lysstoffrøret går i stykker.

Forurensninger i lysstoffrøret består ofte av de normale komponenter av luft, for eksempel oksygen, nitrogen, karbondioksid, forurensninger av hydrokarbontype og nedbrytningsprodukter fra emittermaterialet, for eksempel karbondioksid. Forurensninger i lysstoffrøret 1 kan forringe lysstoffrørets funksjon og levetid. Det benyttes derfor forskjellige typer av pumpeprosesser for å fjerne forskjellige gasser, for eksempel for å fjerne nedbrytningsprodukter fra emittermaterialet 23. Forurensninger, som hovedsakelig opptrer i molekylform, har evne til å absorbere energi fra prosesser i utladningen, hvilket har den funksjon å sikre en effektiv ionisering av emittermaterialet 23. Eventuelle forurensninger resulterer derved også i en forringelse i returen av emittermateriale 23 til elektroden 9. Visse sluttprodukter fra forurensningene har en liknende negativ virkning på katodeenhetens 5 emisjonsevne.

En metode for pumping, gassfylling og forsegling av et lysstoffrør 1 utføres ved at lysstoffrøret forsynes med et pumperør (ikke vist) i hver ende. Et vakuum frembringes ved den ene ende, mens en lampefyllende gass tilføres ved den andre ende, hvilken gass "skiller ut" de nevnte nedbrytningsprodukter fra emittermaterialet 23.

Emittermaterialet 23 på elektroden 9 omfatter karbonater som ikke må være igjen i lysstoffrøret 1 når dette forsegles. Tilnærmet en tredel av vekten av emittermaterialet 23 omformes til gass og fjernes på effektiv måte. En måte for oppnåelse av en effektiv pumpeprosess, er såkalt "argonrensing" ved hvilken argon anvendes gjentatte ganger i lysstoffrøret 1. Ved å lede en strøm gjennom elektroden 9 under prosessen, oppvarmes emittermaterialet 23 til 1000-1200 grader Celsius, noe som innebærer at materialet nedbrytes slik at karbondioksid og karbonmonoksid fjernes, mens alkalioksidene forblir i emittermaterialet 23.

En annen måte er vakuumpumping ved høy temperatur i kombinasjon med "intern pumping" som oppnås ved at kvikksølvdråper mates inn i det varme lysstoffrør 1, idet prosessen gjentas en rekke ganger. Når kvikksølvdråpene treffer lysstoffrøret 1, fordampes de raskt og forårsaker en diffusjonspumpevirkning i lysstoffrøret, slik at fjerning av forurensningene finner sted. Det er blitt vist ved eksperiment at den mest effektive fjerning oppnås når katodeskjermen 15 har en fullstendig åpen andre ende 39. Man har også funnet at den fullstendig åpne andre ende 39 har meget liten innflytelse på plasmatettheten nær elektrodens 9 "heteflekk", noe som er fordelaktig med hensyn til elektrodens levetid.

Da katodeskjermens 15 andre ende 39 er helt åpen, betyr dette at en effektiv pumpeprosess og fjerning fra lysstoffrøret 1 av de nevnte nedbrytningsprodukter som oppnås fra den maksimalt oppnådde mengde av emittermateriale 23 mellom festepunktene 29, utføres på en mer effektiv måte enn hva som tidligere var tilfelle.

Den fullstendig åpne andre ende 39 innebærer også at fremstillingsprosessen forenkles. Katodeenheten 5 kan for eksempel fremstilles av et sylinderemne som er dannet av en metallstrimmel, hvilket emne avkuttes i passende lengder. Den første ende 19 av hver katodeskjerm 15 som produseres, bøyes slik at en avrundet del 25 tilveiebringes, idet enden trekkes sammen med en sentral åpning 21. Den første ende 19 kan også omfatte klaffer 41 som bøyes for å trekke enden sammen. En slik katodeskjerm 15 ifølge en sjette utførelse er vist på fig. 5.

En stor mengde emittermateriale 23 på elektroden 9 har en positiv virkning på lysstoffrørets 1 levetid. Det er ønskelig at graden av ionisering oppnår den høyest mulige verdi i hele det område hvor det er en stor forekomst av emittermateriale. Utformingen av den foreliggende katodeenhet 5 betyr at en maksimal mengde emittermateriale 23 kan anbringes på elektroden 9, og at fordampet og forstøvet (eng: sputtered) emittermateriale kan ioniseres i høy grad.

Ved oppnåelse av avstanden mellom elektrodens 9 festepunkter 29 og anordning av elektroden 9 på en slik måte at så mye emittermateriale 23 som mulig kan anbringes, mens elektroden 9 på samme tid er anordnet på en slik avstand fra katodeskjermens 15 innerside 33 at elektroden er elektrisk isolert fra katodeskjermen, oppnås et lysstoffrør 1 med lengre levetid enn med kjent teknologi. Selve katodeskjermen 15 er anordnet på minst mulig avstand fra lysstoffrørets vegg.

Da katodeskjermens 15 inner- og ytterside strekker seg i lysstoffrørets 1 lengderetning langs en rett linje L, hvilke sider er parallelle med lysstoffrørets 1 lengdeakse og senterlinjen CL, kan festepunktene 29 anordnes på en maksimal avstand fra hverandre. På denne måte kan så mye emittermateriale 23 som mulig anbringes mellom festepunktene 29.

Et lysstoffrør 1 som vist på fig. 6, fremstilles i overensstemmelse med en fremgangsmåte som erkarakterisert vedfølgende trinn: pressing av katodeskjermen 15 i ett stykke, idet den første ende 19 formes med en avrundet del 25, sveising av katodeskjermen 15 til festeanordningen 17 som er festet til foten 7, montering av katodeskjermen 15 til foten 7, innføring av katodeenheten 5 i lysstoffrørlegemet 3, fjerning av nedbrytningsprodukter av emittermaterialet 23 ved pumping, og forsegling av lysstoffrøret 1 når alle nedbrytningsprodukter er blitt fjernet fra lysstoffrøret.

Utførelsene og liknende varianter ligger selvsagt innenfor rammen av oppfinnelsen. Katodeskjermen 15 kan fremstilles av andre materialer enn metall, for eksempel av et materiale som ikke leder elektrisitet, belagt med for eksempel emalje eller glass. Alternativt kan katodeskjermen fremstilles i sin helhet av glass.

Festeanordningen 17 kan likeledes konstrueres slik at den er varmebestandig, for å unngå den foran omtalte bøyning nedover av katodeskjermen 15. Den sentrale åpning 21 kan selvsagt også ha forskjellig form, for eksempel elliptisk eller vinkelformet. Selve katodeskjermen 15 kan også ha et vinkelformet eller avsmalnende tverrsnitt.

Claims (8)

1. Katodeenhet for installasjon i et lysstoffrørlegeme (3) som tilhører et lysstoffrør (1), hvilken katodeenhet (5) omfatter en katodeskjerm (15a, 15, 15'-15"") som er fremstilt i sin helhet av rent metall, som delvis omgir en elektrode (9) som er elektrisk isolert fra katodeskjermen (15), en kraftforsyningsanordning (11) som er innrettet til å danne en elektrisk forbindelse mellom elektroden (9) og en kontakt (13), idet katodeskjermen (15) omfatter en første ende (19) som vender mot utladningen, hvilken første ende (19) omfatter en sentral åpning (21), og en andre ende (39) som vender mot kontakten (13), der katodeskjermens (15a, 15, 15'-15"") første ende (19) er utformet med en avrundet del (25) for å lette innføringen av katodeenheten (5) i lysstoffrørlegemet (3),karakterisert vedat den sentrale åpning (21) har en diameter (d) på 3-8 mm, fortrinnsvis 5-7 mm, for å samle og holde på et stort antall positivt ladede partikler i en betydelig tid i nærheten av heteflekken, hvilket bidrar til returen av emittermaterialet til elektroden.

2. Katodeenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat katodeskjermen (15a) er utformet med minst én sidevegg (2) som er i hovedsaken innfallende mot en senterlinje (CL).

3. Katodeenhet ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat katodeskjermen (15a, 15, 15'-15 " ") er fremstilt i ett stykke.

4. Katodeenhet ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") er utformet med minst én sliss (31) i området for den nevnte kraftforsyningsanordning (11).

5. Katodeenhet ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat yttersiden av katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") sett i katodeskjermens (15) lengderetning, følger en rett linje (L) som er i hovedsaken parallell med lysstoffrørlegemets lengdeakse.

6. Katodeenhet ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat den andre ende (39) av katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") er helt åpen.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av et lysstoffrør (1) som omfatter et lysstoffrørlegeme (3), en katodeenhet (5), hvilken katodeenhet (5) omfatter en katodeskjerm (15a, 15, 15'-15"") som er fremstilt i sin helhet av rent metall, som delvis omgir en elektrode (9) som er forsynt med emittermateriale (23) og som er elektrisk isolert av katodeskjermen (15), og en kraftforsyningsanordning (11) som er festet til en fot (7) og er innrettet til å danne en elektrisk forbindelse mellom elektroden (9) og en kontakt (13), idet katodeskjermen (15) omfatter en første ende (19) som vender mot utladningen og som omfatter en sentral åpning (21) som har en diameter (d) på 3-8 mm, fortrinnsvis 5-7 mm„ og en andre ende (39) som vender mot den nevnte kontakt (13),karakterisert vedfølgende trinn: - pressing av katodeskjermen i ett stykke, idet den første ende (19) utformes med en avrundet del (25), - sveising av katodeskjermen (15a, 15, 15'-15"") til en festeanordning (17) som er festet til foten (7), - innføring av katodeenheten (5) i lysstoffrørlegemet (3), - fjerning av nedbrytningsprodukter av emittermaterialet (23) ved pumping, og - forsegling av lysstoffrøret (1) når alle nedbrytningsprodukter er blitt fjernet fra lysstoffrøret.

8. Lysstoffrør omfattende minst én katodeenhet (5) ifølge ett av de foregående krav.