Urzadzenia oswietleniowe, w których swiatlo wytwarza sie wskutek wyladowa¬ nia elektrycznosci w srodowisku rozrze¬ dzonego gazu, zawierajacego przynajmniej jeden gaz szlachetny, skladaja sie z ob¬ wodu elektrycznego i z wlaczonej don lampy swietlacej, posiadajacej banke, za¬ wierajaca srodowisko gazowe, elektrody oraz przewody dosylowe, przepuszczane przez scianki banki.W wymienionych urzadzeniach rózni¬ ca potencjalu na elektrodach lampy swie¬ tlacej, wymagana do jej dzialania, rozkla¬ da sie na spadek potencjalu anodowy, spadek potencjalu wzdluz dodatniego slu¬ pa swietlnego i spadek potencjalu katodo¬ wy.W znanych lampach swietlacych prez¬ nosc srodowiska gazowego wynosi kilka milimetrów slupa rteci. W pewnych lam¬ pach preznosc ta wynosi nawet kilka cen¬ tymetrów slupa rteci, a natezenie pradu, wynoszace zazwyczaj kilkadziesiat mi- liamperów, moze osiagnac nawet wartosc kilkuset miliamperów. Anodowy spadek napiecia jest nieznaczny, wynosi bowiem kilka woltów, katodowy zas jest zalezny od wlasciwosci katody i posiada zazwy-caaj&fWirtosc dosc znaczna, dochodzaca do kilkuset coltów, a w kazdym razie nie jest nigdf w przyblizeniu ihrticjszy od 60 wol¬ tów.., •• —V ' '* Pod wtzgledem wydajnosci swietlnej energja elektryczna, pochlonieta przez wy¬ zej omówione dwa spadki napiecia, sta¬ nowi straty.Spadek napiecia wzdluz dodatniego slupa swietlnego jest proporcjonalny do dlugosci tego slupa, wobec czego, chcac polepszyc wydajnosc swietlna, nalezy wy¬ mieniony slup jak najbardziej wydluzyc, co jednak pociaga za soba wzrost napiecia zasilajacego, które wynosi zazwyczaj kil¬ ka tysiecy woltów.Tak wysokie napiecia wytwarza sie obecnie przewaznie zapomoca pradnic pradu zmiennego, wobec czego elektrody lampy swietlacej, które winny spelniac na- przemian zadanie to anody, to katody, sa zawsze jednakowe.Bardzo jest pozadane, by z uwagi na wygode i bezpieczenstwio, mozna bylo za¬ silac lampy swietlace przy zastosowaniu niskiego napiecia, zwykle stosowanego w sieci i wynoszacego przewaznie 110 lub 220 woltów i to zarówno pradu stalego, jak i zmiennego. Jednoczesnie jest bardzo po¬ zadane osiagniecie przynajmniej takiej samej wydajnosci swietlnej, jaka posiada¬ ja obecne lampy swietlace i to nietylko ze wzgledu na wzrost zapotrzebowania na oswietlenie zapomoca lamp swietla- cych, wypelnionych gazami szlachetnemi, do celów dekoracyjnych i reklamowych, lecz równiez ze wzgledu na coraz wieksze za¬ stosowanie tych lamp do oswietlania dróg dla lotnictwa i marynarki, a przedewiszyist- kiem do oswietlenia wnetrz.Wynalazek niniejszy ma na celu stwo¬ rzenie instalacji oswietleniowej, odpowia¬ dajacej wyzej podanym wymaganiom.Wynalazek jest wynikiem badan, maja¬ cych na celu wyzyskanie zjawiska wylado¬ wania w postaci luku. Jak wiadomo, przejscie od wyladowania swietlacego do wyladowania lukowego zaznacza sie znacz¬ nym wzrostem natezenia pradu wyladowa¬ nia. Trwalosc lamp swietlacych jest zalez¬ na od natezenia pradu roboczego, przyczem w patencie francuskim Nr 434525 wykaza¬ no, ze o ile trwalosc lamp swietlacych ma byc wystarczajaca do celów przemyslo¬ wych, to powierzchnia elektrody winna wynosic 1,5 dm2 na 1 amper natezenia pradu. Moze wiec zachodzic obawa, ze zwiekszenie natezenia pradu, powstajace przy wyladowaniu lukowem, zmniejszy bardzo trwalosc lampy mimo zastosowania elektrod o bardzo duzych powierzch¬ niach.Poza tern w miare silnego wzrostu na¬ tezenia pradu obszar wyladowania na ka¬ todzie sprowadza sie do bardzo malej czesci powierzchni katody, to jest do tak zwanej „plamy katodowej", z której na¬ stepuje silne wyrzucanie czastek oraz wy¬ wiazywanie sie pary z tworzywa katody.Aczkolwiek plama katodowa wedruje po katodzie, to jednak jej wymiary sa w kazdym razie tak male, ze przy wyladowa¬ niu lukowem nie mozna zapobiec rozpa¬ daniu sie katody droga zwiekszenia po¬ wierzchni katodowej, jak to zaproponowa¬ no dla lamp swietlacych w patencie fran¬ cuskim Nr 434525. Do zmniejszenia trwa¬ losci lamp, pracujacych przy wyladowaniu lukowem, przyczynia sie równiez zjawisko, wystepujace na anodzie, spostrzezone pod¬ czas badan i opisane ponizej.O ile anode stanowi blaszka metalowa, zwinieta w cylinder, to chociaz wymienio¬ ny cylinder bedzie dostatecznie dlugi w stosunku do swej srednicy w wyladowaniu bierze udzial zawsze tylko mniei lub wie¬ cej szerokie pasnio na koncu cylindra i tyl¬ ko z wymienionego pasma a zwlaszcza je¬ go brzegów nastepuje ulatnianie sie ma- terjalu anody.A wiec przy wyladowaniu lukowem na¬ tezenie pradu wzrasta bardzo silnie i jed- - 2 —noczesnie w wyladowaniu bierze udzial tylko bardzo mala czesc powierzchni ka¬ tody oraz nieduza czesc powierzchni ano¬ dy, okreslana .ponizej nazwa „strefy ano¬ dowej". Wobec powyzszego przy wylado¬ waniu lukowem natezenie pradu na decy¬ metr kwadratowy powierzchni uzytecz¬ nej elektrody jest bardzo duze. Biorac pod uwage, ze trwalosc lampy swietlacej, wy¬ pelnionej gazem szlachetnym, maleje bar¬ dzo szybko w miare wzrostu natezenia pradu, wysnuwano wnioski, ze wyladowa¬ nie lukowe nie nadaje sie do zastosowania w lampach wyzej omawianych, sprowadzi bowiem zbyt szybkie ich zuzycie.Nalezy podkreslic bardzo wazna oko¬ licznosc, ze lampy swietlace na niskie na¬ piecie nie moga byc dlugie a tern samem objetosc ich nie moze byc duza, wobec czego i zapas gazu w lampie jest nieduzy w porównaniu z zapasem gazu w lampach swietlacych wysokiego napiecia, co jeszcze bardziej utrudnia rozwiazanie zagadnienia.Mozna wiec przypuszczac, ze jedyny sposób opanowania podanych wyzej trud¬ nosci bedzie polegal na zwiekszeniu prez¬ nosci gazu, zawartego w lampie, wiadomo bowiem jak dalece zwiekszenie preznosci gazu opóznia ulatnianie sie elektrod. Lecz wbrew przypuszczeniom i wnioskom, wy¬ snutym wyzej, stwierdzono, ze mozna osiagnac dostateczna trwalosc lampy nie- tylko zachowujac slabe preznosci gazów, zalecone w patencie francuskim Nr 434525 dla lamp swietlacych i wynoszace kilka milimetrów slupa rteci, lecz nawet stosu¬ jac gaz o znacznie nizszej preznosci, wy¬ noszacej w niektórych przypadkach kilka setnych milimetra slupa rteci.Jednem ze zjawisk, skladajacych sie na istotna róznice miedzy wyladowaniem swietlacem a wyladowaniem lukowem, jest zjawisko, polegajace na tern, ze ulat¬ nianie sie elektrod i nastepujace potem skraplanie czastek tworzywa elektrod, za¬ mienionych na pare (co jest glówna przy¬ czyna absorbcji gazów), jest zwiazane nie- tylko z gestoscia pradu ale i z gestoscia mocy, zuzytej na elektrodach, a wiec jest zalezne od liczby watów na dm2 elektro¬ dy, mierzonych iloczynem gestosci pradu przez spadek napiecia na elektrodach.Przy przejsciu wyladowania swietlacego w wyladowanie lukowe, spadek napiecia na katodzie maleje gwaltownie do kilku wol¬ tów, skad mozna wnioskowac, ze dla kato¬ dy mozna przyjac wieksze, gestosci pradu, anizeli przy wyladowaniu swietlacem. Ta¬ kie rozumowanie nie wydaje sie jednak dosc przekonywujace w wyjasnieniu przy¬ czyn badanego zjawiska, dajacego nieocze¬ kiwane wyniki.Np. gdy lampa posiada elektrody .po¬ tasowe, umieszczone w neonie, to spadek napiecia na katodzie zmniejsza sie z oko¬ lo 60 woltów przy wyladowaniu swietla¬ cem do 2 — 5 woltów przy wyladowaniu lukowem, czyli spada srednio do 1/20 swej wartosci pierwotnej, tak iz przy wylado¬ waniu lukowem przy zastosowaniu tego samego napiecia mozna byloby zwiekszyc gestosc pradu dwudziestokrotnie. Otóz przez plame katodowa o bardzo malej po¬ wierzchni mozna przepuscic kilka ampe- rów co odpowiada gestosciom pradu kil¬ kadziesiat tysiecy razy wiekszym od ge¬ stosci, zaproponowanych w patencie fran¬ cuskim Nr 434525. Najbardziej jednak za¬ stanawiajacym i istotnym jest fakt odkry¬ ty, który stwierdza, ze wbrew dotychczaso¬ wym mniemaniom niezwykle duze gestosci pradu katodowego daja sie pogodzic, jak wspomniano wyzej, ze zwyklemi prez- nosciami gazu, wynoszacemi kilka mili¬ metrów slupa rteci a nawet z preznosciami o wiele mniejszemi, które wynosza np. kil¬ ka dziesietnych a nawet kilka setnych mi¬ limetra slupa rteci, co zmniejszyloby bar¬ dzo trwalosc lamp swietlacych.Wynalazek stanowi urzadzenie oswie¬ tleniowe, zlozone z obwodu elektrycznego i wlaczonej don lampy elektrycznej o wy- - 3 -ladowaniu lukowem, utworzonej z banki, zaopatrzonej w elektrody i wypelnionej mieszanina gazów, zawierajacych przy¬ najmniej jeden gaz szlachetny, przyczem cecha znamienna wynalazku jest z jednej strony preznosc srodowiska gazowego w bance, wynoszaca 3 —0,05 mm slupa rte¬ ci, która winna byc tern mniejsza, im wiek¬ szy jest przekrój poprzeczny banki, i z dru¬ giej strony uklad polaczen elektrod lampy, który umozliwia prace lampy przy wylado¬ waniu lukowem.Lampy wyladowcze wedlug wynalazku moga byc wykonane w licznych odmianach, W ponizszym opisie podaje sie tytulem przykladu szereg srodków, umozliwiaja¬ cych nalezyta prace wzmiankowanych wy¬ zej lamp..Jeden z wymienionych srodków doty¬ czy katody. Jak wiadomo w lampie o wy¬ ladowaniu lukowem nawet przy bardzo malym spadku napiecia na katodzie zosta¬ je w tej ostatniej pochlonieta znaczna ilosc energji wobec duzych natezen pradów, przeplywajacych przez lampe. Poza tern plama katodowa, w której nastepuje lokal¬ ny wzrost temperatury, staje sie, jak za¬ znaczono, ogniskiem obfitego ulatniania sie tworzywa katody, a oprócz tego wyrzucane sa stale czastki tworzywa, nie zamienione w pare. Aby zapobiec niedogodnosciom, zwiazanym z ulatnianiem sie materji i wy- swabadzaniem czastek, nalezy czesc kato¬ dowa lampy, to jest czesc, zawierajaca ka¬ tode, wykonac tak, aby posiadala ona stre¬ fy, które przy normalnem dzialaniu lampy mialyby temperature, nizsza od temperatu¬ ry srodowiska gazowego i scianek slupa swiecacego, a takze scianek czesci anodo¬ wej, a to w tym celu, aby tworzywo katody moglo skraplac sie w wymienionych stre¬ fach, które winny jednak posiadac tempe¬ rature dosc wysoka, aby skroplona materja opadala w stanie plynnym zpowrotem na katode.Poza tern dla usuniecia niedogodnosci, wynikajacych z ulatniania sie materji i wy- swabadzania czastek, miedzy obszarem ka¬ todowym a slupem swiecacym zostaje prze¬ widziana strefa, której temperatura robo¬ cza jest wyraznie wyzsza od temperatury czesci swiecacej, a wiec tern bardziej i od temperatury stref skraplania obszaru kato¬ dowego. W ten sposób otrzymuje sie roz¬ graniczenie stref skraplania, które jest bar¬ dzo skuteczne zwlaszcza wtedy, gdy rózni¬ ca miedzy temperatura katodowej strefy skraplania a temperatura obszaru swieca¬ cego jest stosunkowo niewielka.Wreszcie miedzy katoda a koncem swie¬ cacego sli^pa gazowego wpoblizu katody u- mieszcza sie przegrode, np. szklana lub me¬ talowa, aby wszystkie czastki materji, wye¬ mitowane wzdluz prostej przez kazdy czyn¬ ny punkt katody, nie mogly przedostac sie do czesci swiecacej wspomnianego slupa.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklady wykonania wynalazku. Fig. 1 — 5 przedstawiaja rózne odmiany wy¬ konania katodowej czesci lampy wyladow¬ czej, zbudowane wedlug wynalazku. Je¬ dnakowe czesci skladowe lampy posiada¬ ja na róznych figurach te same oznacze¬ nia.Dla utworzenia stref skraplajacych po¬ szczególnym odcinkom naczynia czesci ka¬ todowej nadaje sie specjalne ksztalty geo¬ metryczne. Takie ksztalty posiadaja czesci 5, 6, 7, 8, 9, 10 scianek naczynia czesci ka¬ todowej. Wymienione czesci scianek nie podlegaja wcale wzglednie tylko w nie¬ znacznym stopniu doplywowi ciepla, wy¬ wiazujacego sie przy wyladowaniu, i stano¬ wia strefy skroplenia par tworzywa kato¬ dy, zawartego w miseczce 11.Wlaczenie obszaru o wysokiej tempe¬ raturze pomiedzy obszar katodowy a slup swiecacy, moze byc osiagniete np. zapomo- ca przewezenia 12 (fig. 2) lub zapomoca osobnego narzadu 14 (fig. 3) w postaci pla¬ szcza, izolujacego cieplnie, lub tez w posta¬ ci grzejnika. - 4 --.Wreszcie przegroda, która rna zapobie¬ gac przedostawaniu sie czastek tworzywa katody, wyrzucanych wzdluz prostych do slupa swiecacego stanowi kolano 15 (fig. 4), które ogranicza przedostawanie sie wymie¬ nionych czastek poza przekrój 16 lub tez zaslone 17 (fig. 5).Stosujac razem lub oddzielnie wymie¬ nione wyzej srodki, osiaga sie wkoncu, ze masa katody nie zatraca sie przez wydo¬ stawanie sie jej czastek poza obszar kato¬ dowy podczas pracy lampy. Poniewaz ze wzgledów konstrukcyjnych miseczka kato¬ dowa nie zawsze moze byc zmniejszona, przeto do miseczki tej wklada sie materja- ly, obojetne na wyladowanie, jak odlamki szkla lub paciorki szklane albo kwarcowe, co jest korzystne zwlaszcza wtedy, gdy ka¬ tode stanowi metal alkaliczny, stop metalu alkalicznego lub inny kosztowny metal al¬ bo metal o wyzszej temperaturze topie¬ nia.Poza tern wymienione wyzej srodki za¬ pobiegaja skropleniu materjalu katody w obszarze niekatodowym lamp, a tern samem zapobiegaja okluzji gazów srodowiska ga¬ zowego lampy o skroplonym materjale ka¬ tody, tak iz z jednej strony przejrzystosc scianek slupa swiecacego lampy pozostaje niezmienna, a z drugiej strony srodowisko gazowe lampy pozostaje nienaruszone.Inne srodki, sluzace do osiagniecia spel¬ nienia warunków, jakim maja zadosc czy¬ nic lampy wyladowcze wedlug wynalazku, sluzace do celów oswietleniowych, dotycza anody.Anoda nie absorbujaca gazów jest trud¬ na do wykonania, poniewaz powinna odpo¬ wiadac pewnej liczbie warunków, które sa omówione nizej.. Stwierdzono, ze rozmiary i polozenie tej czesci anody, skad wychodzi wyladowa¬ nie czyli strefy anodowej na anodzie, zale¬ zy od wymiarów samej anody i od poloze¬ nia jej w lampie, a mianowicie polozenia jej wzgledem scianek, Np. w przypadku za- stosowania wydrazonej anody walcowej stwierdzono, ze strefa anodowa sklada sie na wewnetrznej powierzchni walca z pasma o glebokosci, równej prawie podwójnej srednicy walca, a na powierzchni zewnetrz¬ nej z pasma, którego szerokosc rosnie w miare zwiekszania odleglosci anody od scianek.Zauwazono równiez, ze nie wszystkie miejsca powierzchni strefy anodowej pra¬ cuja jednakowo i ze ulatnianie sie metalu jest szczególnie intensywne w obszarach zgeszczenia pola elektrycznego, jak np. na brzegach, ostrzach i wszystkich czesciach powierzchni, wydatnie wypuklych.Stwierdzono wreszcie, ze emisja czastek tworzywa anody jest szczególnie szkodliwa, zwlaszcza pod wzgledem pochlaniania ga¬ zów wówczas, gdy czastki wyrzucone mo¬ ga osiadac na czesciach zimnych lub niedo¬ statecznie ogrzanych banki lub anody, przy- czem zdolnosc absorbcyjna gwaltownie sie zmniejsza jezeli osad wytwarza sie w ob¬ szarach bardzo goracych, jesli np. czastki, wyemitowane z pewnych punktów po¬ wierzchni anody, moga osiadac tylko na powierzchni tejze anody.Wymienione spostrzezenia posluzyly za podstawe ustalenia podanych ponizej znamion wynalazku, które mozna stosowac oddzielnie lub razem w róznych zestawie¬ niach. 1. Anoda jest wykonana w ten sposób, ze posiada strefe anodowa, której po¬ wierzchnia posiada wartosc najmniejsza, okreslona przez preznosc srodowiska gazo¬ wego w lampie wyladowczej, przyczem wartosc ta winna najlepiej wynosic przy¬ najmniej 1 cm2 na 1 amper pradu przeply¬ wajacego, gdy preznosc wynosi 3 mm slupa rteci i co najmniej 8 cm2 na 1 amper pradu przeplywajacego, gdy preznosc wynosi 0,05 mm slupa rteci; gdy zas preznosc ga¬ zu jest zawarta pomiedzy temi dwiema wartosciami skrajnemi, to powierzchnia ma odpowiednia wartosc posrednia. — 5 —2. Ogólna powierzchnia anody jest co najmniej siedem razy wieksza od po¬ wierzchni strefy anodowej. 3. Anoda posiada ksztalt bryly wy¬ drazonej, przyczem dlugosc czesci anody, przez która przechodza linje sil pola elek¬ trycznego, jest co najmniej równa srednicy anody. 4. Czesci anody, które sa narazone na zuzycie, to jest powierzchnia zewnetrzna lub przynajmniej czesc tej powierzchni, zdolna do emitowania elektronów, jak rów¬ niez brzegi anody sa pokryte odpowiednim dielektrykiem, np. warstewka krzemu, szkla, kwarcu, przyczem osloniecie brzegów moze siegac na pewna glebokosc do wnetrza a- nody. 5. Dla zmniejszenia natezenia pola e- lektrycznego, wytwarzanego przez ladunki elektryczne na sciankach banki lampy, wy¬ mienione scianki sa umieszczone w takiej odleglosci od anody, aby czastki materjalu, ulatniajace sie z anody, nie mogly na nich osiadac. W ten sposób osad powstaje na wewnetrznej powierzchni anody, która po¬ siada podczas pracy temperature, wystar¬ czajaca aby osad nie byl w stanie pochla¬ niac na stale gazów, stanowiacych srodo¬ wisko gazowe lampy.Wreszcie przed oddaniem lampy wyla¬ dowczej do uzytku, wewnetrzna strone scianek banki oraz elektrody lampy pod¬ daje sie dzialaniu wyladowania oraz ci¬ snienia srodowiska gazowego, aby po uply¬ wie dostatecznie dlugiego czasu otrzymac okluzje gazów przez wewnetrzna strone scianek banki oraz przez elektrody lampy, która to okluzja moze osiagnac nawet sto¬ pien nasycenia w tych narzadach. W ten sposób podczas pracy lampy, dzieki samo¬ czynnemu regenerowaniu srodowiska gazo¬ wego absorbcja tego srodowiska przy u- latnianiu sie tworzywa anody nie moze w zadnym razie zmienic w znaczniejszym stopniu preznosci roboczej i skladu mie¬ szaniny gazów w lampie. Podany rezultat mozna równiez osiagnac przez chwilowe zwiekszenie preznosci srodowiska gazowe¬ go w lampie. Okluzja gazów przez elektro¬ dy i przez scianki banki lampy posiada te zalete, ze zwieksza w znacznym stopniu trwalosc lampy wyladowczej.Po osiagnieciu zadanej okluzji gazów preznosc ich w bance lampy jest doprowa¬ dzana ponownie do wartosci roboczej, po- czem lampa moze byc oddana do uzytku.Opisane wyzej srodki, dotyczace kato¬ dy, anody i banki lampy, daja sie równiez zastosowac do przyrzadów, zasilanych pra¬ dem zmiennym, przyczem katode przylacza sie do punktu zerowego, a liczba anod rów¬ na jest liczbie faz. Stosujac np. prad trójfa¬ zowy osiaga sie latwosc zaplonu i dobra statecznosc swietlenia podczas pracy lam¬ py, dzieki nieprzenikaniu tworzywa katody do swiecacego slupa. Swiatlo staje sie wów¬ czas bardzo spokojne dzieki nakladaniu sie trzech faz. W sieciach rozdzielczych lampy trójfazowe posiadaja zalete bardzo dobre¬ go zrównowazenia obciazenia wszystkich trzech faz sieci.Dzieki zastosowaniu wspomnianych wy¬ zej srodków otrzymuje sie lampe o wylado¬ waniu lukowem, której trwalosc jest duza i która pracuje bez znaczniejszego ulatniania sie tworzywa elektrod i bez zmiany barwy swiatla mimo stosowania gazów o bardzo slabych preznosciach, które jak wspomnia¬ no wahaja sie w zaleznosci od przeznacze¬ nia lampy pomiedzy 3 a 0,05 mm slupa rteci.Stosowanie gazów o tak niskich prezno¬ sciach daje bardzo powazne korzysci, gdyz stwierdzono, ze najwieksza wydajnosc swietlna wystepuje wlasnie przy podanych niskich preznosciach, przyczem w pewnych przypadkach wydajnosc swietlna lampy wedlug wynalazku jest o wiele wyzsza, niz wydajnosc lamp swietlacych, a nawet jest wyzsza od zwyklych gazowanych lamp za¬ rowych, tak zwanych ,,pólwatowych".Przy podanych niskich preznosciach gra- - 6 —djent potencjalu jest zwykle najmniejszy.Zgodnosc minimum napiecia i maximum sprawnosci lampy w funkcji preznosci gazu wystepuje tern wyrazniej, im wiekszy jest przekrój poprzeczny slupa gazowego, tak iz np. duza lampa, pracujaca przy wylado¬ waniu lukowem w warunkach najlepszej sprawnosci, bedzie tern samem pracowala przy nizszem napieciu, czyli inaczej mówiac przy najwiekszej dlugosci slupa swiecace¬ go dla danego napiecia.W ten sposób lampy wedlug wynalaz¬ ku, wypelnione gazami szlachetnemi o ni¬ skiej preznosci, posiadaja szereg zalet, któ¬ rych nie spotyka sie jednoczesnie w zadnej ze znanych lamp wyladowczych z gazami szlachetnemi, a które sa nastepujace: duza swiatlosc, moznosc zasilania niskiem napie¬ ciem, maximum dlugosci lampy przy danem napieciu, bardzo wysoka sprawnosc swietl¬ na, duza statecznosc dzialania i wreszcie duza trwalosc. Lampy wedlug wynalazku znajduja zastosowanie do oswietlania dróg zeglugi lotniczej i morskiej a przedewszyst- kiem do oswietlania wnetrz.Na;fig. 6 przedstawiono schemat insta¬ lacji swietlnej wedlug wynalazku. Cyfra 1 oznacza pradnice, np. na prad staly o na¬ pieciu 110 woltów, polaczona przewodem 2 z anoda 3 lampy wyladowczej 4 a przewo¬ dem 5 z katoda 6 tejze lampy. Cyfra 7 o- znacza opornik uspokajajacy, który np. ma pochlaniac 10% energji, pobieranej przez lampe. Napiecie na zaciskach opornika wy¬ nosi wiec okolo 10 woltów, a na zaciskach lampy wyladowczej — okolo 100 woltów.Lampa wyladowcza 4 zawiera srodowi¬ sko gazowe, posiadajace przynajmniej je¬ den gaz szlachetny i wykazujace preznosc, wahajaca sie w granicach od 3 do 0,05 mm slupa rteci.Obwód elektryczny, skladajacy sie z pradnicy /, przewodów 2 i 5 oraz lampy wyladowczej 4, jest obliczony tak, aby lam¬ pa pracowala w warunkach wyladowania lukowego.Cyfra 8 oznacza odpowiednie urzadze¬ nie zaplonowe znanego typu, wytwarzaja¬ ce przepiecie, niezbedne do uruchomienia lampy wyladowczej. Urzadzenie to mozna wylaczyc z obwodu skoro tylko w lampie nastapi wyladowanie.Lampa wyladowcza 4 sklada sie z cze¬ sci srodkowej 9, w której podczas pracy lampy wystepuje »lup swietlny, z czesci a- nodowej 10 z anoda 3 i z czesci katodowej 11 z katoda 6. Czesc katodowa 11 jest wy¬ konana podobnie jak na fig. 5, anoda 3 zas posiada ksztalt wydrazonego cylindra, za¬ mknietego na jednym koncu i wykonanego tak, ze posiada strefe anodowa 12, zawar¬ ta pomiedzy linjami 12' i 12", której po¬ wierzchnia posiada wartosc najmniejsza, okreslona w wywodach, podanych powy¬ zej. Powierzchnia ogólna anody jest co naj¬ mniej siedem razy wieksza od powierzchni strefy anodowej.Czesc 13 powierzchni zewnetrznej ano¬ dy, w której moglaby wystepowac emisja elektronów, jak równiez brzeg 14 anody i czesc 15 jej wnetrza, przylegla do brze¬ gu, sa osloniete warstewka 16, wykonana z odpowiedniego dielektryka.Scianki wewnetrzne banki lampy wyla¬ dowczej sa odsuniete od anody na taka odleglosc, aby na sciankach tych zupelnie nie osiadalo tworzywo, ulatniajace sie z a- nody, przyczem osad tworzywa anody mo¬ ze tworzyc sie tylko na stronie wewnetrz¬ nej anody 3. Gdy lampa jest czynna, to strona wewnetrzna anody posiada dosta¬ teczna temperature, aby osad nie byl w stanie pochlaniac gazów.Przed oddaniem lampy do uzytku trze¬ ba doprowadzic okluzje gazów przez stro¬ ne wewnetrzna scianki banki oraz elektro¬ dy 3 i 6 do stanu nasycenia, jak bylo wy¬ jasnione wyzej.Ponizej tytulem przykladu podano opis lamp wyladowczych wedlug wynalazku, wypelnionych neonem oraz wypelnionych mieszanina helu i neonu. — 7 —W znanych instalacjach oswietlenio¬ wych z neonowemi lampami swictlacemi najwiekszy nacisk kladzie sie na mozliwie najwieksze powiekszenie trwalosci lampy i w tym celu stosuje sie preznosc gazu sto¬ sunkowo wysoka. Wyrób i uzycie takich lamp jest wówczas latwe, ale latwosc te osiaga sie kosztem zmniejszenia sprawnosci swietlnej. Stwierdzono jednak, ze przy preznosciach stosunkowo malych iw wa¬ runkach elektrycznych, okreslonych w ni¬ niejszym patencie, swiatlo neonowe o- siaga nadzwyczaj duza sprawnosc swietl¬ na, co uwidoczniaja krzywe, przedstawio¬ ne na fig. 7.Na fig; 7 przedstawiono trzy krzywe, o- trzymane doswiadczalnie. Kazda z poda¬ nych krzywych dotyczy oswietleniowej neonowej lampy wyladowczej, w której slup swiecacy ma srednice nastepujace: d = 66 mm dla krzywej I d = 36 mm dla krzywej II d = 28 mm dla krzywej III.Kazda z podanych krzywych zostala wykreslona przez odlozenie na osi odcie¬ tych 0X preznosci neonu w milimetrach slupa rteci, a na osi rzednych OY — za¬ potrzebowania enerigji w watach na jedna swiece przez slup swiecacy, tak iz otrzy¬ muje sie zapotrzebowanie wlasciwe ener¬ gji elektrycznej przez slup swiecacy w funkcji preznosci gazu przy stalem nateze¬ niu pradu. Z 'krzywych tych wynika, ze: a) dla preznosci gazu, zawartych miedzy 1 mm i 1,5 mm slupa rteci, zapo¬ trzebowanie wlasciwe enerigji, to jest zapo¬ trzebowanie tylko przez slup swiecacy z pominieciem energji, zuzytej w elektro¬ dach, wynosi okolo pól wata na swiece i jest prawie niezalezne od srednicy banki lam- py; b) dla preznosci gazu, wiekszych od 1,5 mm slupa rteci, zapotrzebowanie wla¬ sciwe energji rosnie w miare wzrostu prez¬ nosci gazu, przyczem zwiekszenie to wy¬ stepuje tern wyrazniej, im wieksza jest srednica lampy; c) naodwrót, przy preznosciach gazu, mniejszych od 1 mm slupa rteci, zapotrze¬ bowanie wlasciwe energji maleje w miare obnizania preznosci gazu az do pewnego minimum, które zjawia sie przy preznosci gazu, zawartej miedzy 0,1 mm a 1 mm slu¬ pa rteci, zaleznie ód srednicy lampy, przy¬ czem zmniejszanie sie zapotrzebowania wlasciwego energji staje sie tern wyrazniej¬ sze, im srednica lampy jest wieksza; d) dla kazdej srednicy lampy istnieje okreslona preznosc gazu, przy której zapo¬ trzebowanie wlasciwe energji jest najmniej¬ sze.Wynika stad, ze mozna wykonac lampy wyladowcze wspomnianego typu o danej srednicy tak, by preznosc srodowiska ga¬ zowego (mniejsza od 1,5 mm slupa rteci) odpowiadala najmniejszemu zapotrzebowa¬ niu wlasciwemu energji dla danej srednicy lampy.Podane krzywe uwydatniaja równiez istnienie strefy A, która jest zawarta po¬ miedzy preznoscia neonu, wynoszaca 1 mm a 1,5 mm slupa rteci i w której zapotrzebo¬ wanie wlasciwe energji jest prawie nieza¬ lezne od srednicy lampy.Z podanego wyzej wynika wyraznie, ze stosujac lampy, zawierajace w przewaznej czesci neon, korzystnie jest stosowac prez¬ nosci, nie przekraczajace 1,5 mm slupa rteci. Moze sie jednak zdarzyc, ze nalezy do pewnego stopnia poswiecic sprawnosc swietlna na korzysc innych wzgledów. Moz¬ na wówczas stosowac lampe wyladowcza, zawierajaca srodowisko gazowe, którego preznosc bedzie nieco mniejsza lub wieksza od preznosci, odpowiadajacej najmniejsze¬ mu zapotrzebowaniu wlasciwemu energji elektrycznej. Np. w lampach neonowych o malych srednicach (mniejszych od 30 mm) preznosc gazu, której odpowiadaloby naj¬ mniejsze zapotrzebowanie wlasciwe ener- - 8 —gji, jest znacznie mniejsza od preznosci, przy której napiecie, niezbedne do zasila¬ nia lampy, jest najnizsze. W tym przy¬ padku wiec mogloby byc korzystne stoso¬ wanie preznosci, wyzszych od 1,5 mm slu¬ pa rteci. Chcac jednak nie obnizac zbytnio sprawnosci swietlnej nie nalezy przekro¬ czyc preznosci 3 mm slupa rteci.Naódwrót stwierdzono, ze w lampach neonowych o duzych srednicach (wiekszych od 30 mm) najnizsze napiecie, niezbedne do zasilania lampy, wystepuje przy prez- nosciach gazu, niezbyt odbiegajacych od preznosci, przy których sprawnosc swietl¬ na jest najwyzsza. Np. godne jest szcze¬ gólnej uwagi, ze najmniejsze zapotrzebo¬ wanie wlasciwe energji, wynoszace 0,3 wata na swiece, w lampie o srednicy 66 mm wystepuje przy preznosci gazu, wynoszacej okolo 0,3 mm slupa rteci, przyczem prez¬ nosc gazu w tejze lampie, odpowiadajaca najmniejszemu napieciu zasilajacemu, wy¬ nosi 0,8 mm slupa rteci.Z rozwazan powyzszych wynika, ze mozna wykonac lampe wyladowcza wedlug wynalazku, w której srodowisko gazowe posiada preznosc, równa preznosci, przy której napiecie zasilajace jest najnizsze.Podobne wyniki otrzymuje sie nietylko przy wypelnieniu lampy neonem lecz rów¬ niez i innemi gazami.Stosowanie do wypelniania lamp mie¬ szanin gazowych, skladajacych sie z helu i neonu przy niewielkiej zawartosci neonu, w celu otrzymania swiatla bialego ewen¬ tualnie z lekkim odcieniem rózowym, któ¬ rego wyglad przy bezposredniej obserwacji przypomina swiatlo dzienne, zostalo rozpa¬ trzone szczególowo w patencie francuskim Nr 67741.W dalszym ciagu opisu nazwa „swiatlo biale" bedzie oznaczala swiatlo, które uka¬ zuje oswietlone przedmioty prawie w tym samym odcieniu, jaki posiadaja one w swie¬ tle dziennem, to jest w swietle, zawieraja- cem promienie z wszystkich obszarów widma widzialnego, przyczem natezenia wymienionych promieni mozna, porównac z natezeniami promieni, wchodzacych w sklad widma slonecznego.Zastosowanie mieszania gazów wspo¬ mnianego rodzaju w elektrycznych lanv pach oswietleniowych wedlug wynalazku* zawierajacych neon o preznosci 3-^-0,06 *BAn slupa rteci iw stosunku, odpowiednim do wytwarzania swiatla bialego, umozliwia wykonanie instalacji oswietleniowej zapo- moca lukowej lampy wyladowczej, posia¬ dajacej niezmiernie wazne zalety technicz¬ ne, których nie mozna byloby osiagnac za- pomoca któregokolwiek urzadzenia znane¬ go. Z posród zalet nalezy wymienic: duza swiatlosc lampy wyladowczej, niezmien¬ nosc barwy wytworzonego swiatla, wysoka sprawnosc energetyczna instalacji oraz dlugotrwalosc dzialania lampy.Nalezy zaznaczyc, ze lampy wyladow¬ cze, któreby wykazywaly wszystkie wyzej wymienione zalety, sa dotychczas nieznane, budowie ich bowiem stoi na przeszkodzie wielka latwosc pochlaniania gazów szla¬ chetnych przez elektrody i banki szklane.Poza tern jest zupelnie nieznane uzycie znikomych ilosci neonu w wyzej wymienio¬ nej mieszaninie gazów,tak ze np. w lampie wyladowczej zwyklych rozmiarów objetosc neonu przy cisnieniu atmosferycznem wy¬ nosi zaledwie kilka tysiecznych centymetra szesciennego.Lampy wyladowcze wedlug wynalazku, wypelnione mieszanina helu i neonu, posia¬ daja szereg innych bardzo cennych wlasno¬ sci, podanych ponizej.Mianowicie w odróznieniu ód lamp lu¬ kowych, wypelnionych tylko neonem, naj¬ mniejsze zapotrzebowanie wlasciwe ener¬ gji, to jest tylko przez slup swiecacy lampy, wypelnionej podana mieszanina gazów, a wiec pomijajac zuzycie energji w elektro¬ dach, jest prawie niezalezne od srednicy wymienionego slupa, ale podobnie jak przy neonie, wymienione najmniejsze zapotrze- — 9 —bowanie wlasciwe energji jest tern mniej¬ sze, im wieksza jest srednica lampy, przy- czem preznosc gazu jest w przyblizeniu odwrotnie proporcjonalna do srednicy lam¬ py, np. w lampie o srednicy 65 mm prez¬ nosc wynosi 0,2 mm slupa rteci, a w lam¬ pie o srednicy 20 mm preznosc wynosi 0,55 mm slupa rteci.Nastepnie przy wszelkich srednicach lamp najmniejsze napiecie robocze jako funkcja preznosci gazu w lampie zgadza sie prawie zupelnie z najmniejszem zapo¬ trzebowaniem wlasciwem energji, tak iz lampa, której sprawnosc swietlna jest naj¬ wyzsza, bedzie równiez lampa, w której przy jednakowej dlugosci slupa swiecace¬ go napiecie robocze jest najnizsze, wzgled¬ nie która przy danem napieciu roboczem bedzie najdluzsza.Na fig. 8 przedstawiono krzywe, wyra¬ zajace zapotrzebowanie wlasciwe energji przy stalem natezeniu pradu w funkcji preznosci srodowiska gazowego dla lamp o róznych srednicach, na fig. 9 zas przedsta¬ wiono krzywe równiez dla stalego nateze¬ nia pradu, przedstawiajace napiecie robo¬ cze (zasilania) w funkcji preznosci srodo¬ wiska gazowego.Kazda z krzywych jest znaleziona do¬ swiadczalnie i odpowiada lampie o okre¬ slonej srednicy.Wedlug fig. 8 na osi odcietych odklada sie preznosc mieszanin helu i neonu w mili¬ metrach slupa rteci, a na osi rzednych zo¬ staja odlozone wartosci wlasciwego zapo¬ trzebowania energji przez slup swiecacy, wyrazone w watach na swiece. Podane krzywe uwydatniaja, ze dla kazdej sred¬ nicy lampy istnieje okreslone najmniejsze zapotrzebowanie wlasciwe energji, jak rów¬ niez, ze najmniejsze zapotrzebowanie wla¬ sciwe mocy posiada praktycznie jednako¬ wa wartosc dla wszystkich lamp.Krzywe wedlug fig. 8 zostaly ustalone dla lamp o nastepujacych srednicach: krzywa I dla lampy o srednicy 66 mm, krzywa II dla lampy o srednicy 36 mm, krzywa III dla lampy o srednicy 20 mm.Przy wykreslaniu krzywych wedlug fig. 9, na osi odcietych odlozono preznosc mieszaniny helu i neonu w milimetrach slu¬ pa rteci, a na osi rzednych gradjent poten¬ cjalu w slupie swiecacym w woltach na metr biezacy slupa, przyczem wykreslone krzywe dotycza lamp, pobierajacych prad o natezeniu kilku amperów.Podane na fig. 9 krzywe zostaly wyzna¬ czone dla lamp, napelnionych mieszanina helu i neonu, o srednicach nastepujacych: krzywa I dla lampy o srednicy 66 mm, krzywa II dla lampy o srednicy 36 mm, krzywa III dla lampy o srednicy 20 mm, krzywa IV dla lampy o srednicy 10 mm.Z rozpatrzenia podanych krzywych wynika, ze dla kazdej srednicy lampy ist¬ nieje okreslona preznosc mieszaniny helu i neonu, przy której lampa dziala przy naj- nizszem napieciu.Sklad mieszaniny helu i neonu obiera sie dla kazdego poszczególnego przypadku w ten sposób, by otrzymane swiatlo bylo biale, przyczem nalezy uwzglednic szereg czynników z których najwazniejsze sa: cal¬ kowita preznosc mieszaniny gazów w lam¬ pie, natezenie pradu, pobieranego przez lampe, oraz przekrój slupa swiecacego lam¬ py.Badania, przeprowadzone z róznemi lampami wyladowczemi, nasuwaja wnioski, ze zwiekszenie preznosci gazów i zwieksze¬ nie srednicy lampy prowadza do tego sa¬ mego celu co i zwiekszenie zawartosci ne¬ onu i odwrotnie. Otrzymane dane doswiad¬ czalne wyrazono szeregiem zestawien.Nizej przytoczone trzy przyklady, uje¬ te w formie tablic, daja moznosc zdac sobie aprawe ze znaczenia podanych wyzej trzech czynników w stosunku do skladu mieszani¬ ny gazów w lampie. — 10 —Przyklad I.Preznosc mieszaniny gazów 0,05 mm Hg 0,5 „ „ ^ » »» Srednica lampy 20 mm 20 „ 20 „ Natezenie pradu 2 A 2 „ 2 ,.Zawartosc Ne ¦w mieszaninie He + Ne 10% 4% 0,75% Przyklad II.Natezenie pradu 2 A 4.5 „ Preznosc mieszaniny gazów 0,5 mm Hg 0,5 „ „ Srednica lampy 33 mm 36 „ Zawartosc Ne w mieszaninie He + Ne i 5% 3% Przyklad III.Srednica lampy 20 mm 36 „ Natezenie pradu 2 A 2 „ Preznosc mieszaniny gazów 0,5 mmj^Hg 0,5 „ „ Zawartosc Ne w mieszaninie He -f- Ne i 4% 3% Z podanych wyzej przykladów wynika, ze wplyw preznosci mieszaniny gazów jest szczególnie wazny.Powyzsze dane sa przytoczone tytulem przykladu, jest bowiem zrozumiale, ze nie wykracza sie poza zakres wynalazku stosu¬ jac lampy o odmiennych srednicach i od¬ miennych natezeniach pradu z zachowa¬ niem zaleznosci wymienionych wielkosci od preznosci mieszaniny gazów w granicach, podanych wyzej.Wazne jest, aby przy zmianach skladu mieszaniny helu i neonu w podanych wyzej granicach zapotrzebowanie wlasciwe ener- gji i napiecie robocze nie wahaly sie w znaczniejszym stopniu. PL