Swietlenie gazów i par bylo juz wyko¬ rzystywane w najrozmaitszych lampach do wytwarzania swiatla lub promieni po- zafiolkowych. Wszystkie znane dotych¬ czas lampy posiadaja jednak te wspólna ceche, ze w przestrzeni wyladowczej tych lamp wytwarza sie pola elektryczne przy pomocy elektrod lub przez indukcje, Za pomoca tych pól sa wytwarzane elektrycz¬ ne strumienie jonów i elektronów, a przy pomocy tych strumieni energia pola elek¬ trycznego zostaje przetworzona w prze¬ strzeni wyladowczej lampy czesciowo na energie cieplna, a czesciowo na energie promieniowania. W ten sposób pracuja wszystkie lampy wyladowcze, np. lampy lukowe, lampy swietlace albo bezelektro- dowe lampy indukcyjne wszelkiego ro¬ dzaju.Przedmiotem wynalazku jest lampa, w której przetwarzanie energii elektrycznej na swiatlo odbywa sie w sposób zasadni¬ czo odmienny. Istotna czescia skladowa lampy jest wedlug wynalazku przyrzad, nazwany zródlem promieni elektronowych i opisany szczególowo ponizej. W przy¬ rzadzie tym energia elektryczna, dopro¬ wadzona do lampy, jest przetwarzana naj-pierw na energia kinetyczna elektronów.Szybkosci tych elektronów odpowiadaja napieciu robdczsrrit? lampy, które wybiera sie najwltisciWiej w granicach 50 — 300 V.Promienie elektronowe wpadaja do prze¬ strzeni swietleniowej, zawierajacej ga¬ zy lub pary metali albo mieszanine gazów i par metali. Promienie elektronowe prze- wodza prad, równy calkowitemu pradowi* pobieranemu przez lampe, mniej prad po* mocniczy, sluzacy do ogrzewania elektrod.W stanie roboczym gazy i pary metali zostaja w wysokim stopniu zjonizowane w przestrzeni swietleniowej. Gazy te lub pa¬ ry metali zawieraja dodatnie jony i elek¬ trony prawie w dokladnie jednakowych ilosciach w jednostce objetosci. Wskutek tego przestrzen swietleniowa jest prawie zupelnie wolna od pól elektrycznych. Prze¬ wazajaca liczba elektronów w przestrzeni swietleniowej posiada energie tylko kilku woltów, a wiec znacznie mniejsza, anizeli wspomniane wyzej elektrony pierwotne, które wpadaja do przestrzeni swietlenio¬ wej jako promienie i doprowadzaja do niej energie.Stwierdzono, ze sposób przetwarzania energii kinetycznej elektronów pierwo¬ tnych wedlug wynalazku jest skuteczny wtedy, gdy natezenie promieni elektrono¬ wych i cisnienie w przestrzeni swietlenio¬ wej sa odpowiednio obliczone, przy czym mozna osiagnac bardzo ekonomiczne swia¬ tlo. Sposób ten polega na przenoszeniu energii kinetycznej elektronów pierwot¬ nych na elektrony powolne w silnie zjo¬ nizowanej przestrzeni swietleniowej. Pier¬ wotne elektrony zuzywaja swa energie na zderzenia z czasteczkami gazów, pobudza¬ jac je do promieniowania.Aby otrzymac lampe wedlug wynalaz¬ ku o duzej sprawnosci swietlnej, powinny byc w niej przestrzegane warunki nastepu¬ jace. Natezenie pradu elektronowego po¬ winno byc wielkie, najlepiej ponad 0,5 A* Cisnienie w przestrzeni swietleniowej po* winno byc odpowiednio dobrane i nie po¬ winno byc ani zbyt wysokie, ani tez zbyt niskie. Gdy cisnienie w przestrzeni swie¬ tleniowej lampy jest za wysokie, to elek¬ trony pierwotne zatracaja swa energie w zderzeniach z licznymi czasteczkami gazu, zanim zdaza przystapic do wymiany ener¬ gii z elektronami powolnymi. Gdy cisnie¬ nie w swietleniowej przestrzeni lampy jest za niskie, to przed oddaniem calej swej energii elektrony pierwotne uderzaja o scianki banki tracac w ten sposób czesc swej energii, która przy tym zostaje prze¬ tworzona bezuzytecznie na cieplo. Stwier¬ dzono, ze najlepiej jest cisnienie w swie¬ tleniowej przestrzeni lampy dobrac tak, azeby elektrony pierwotne zderzaly sie z czasteczkami gazu od 5 do 50 razy, zanim dosiegna szklanej scianki banki.Np. w lampie wedlug wynalazku, wy¬ pelnionej neonem, przy napieciu roboczym 70 V stwierdzono wyniki nastepujace. Przy cisnieniu neonu, wynoszacym 0,4 mm slu¬ pa rteci, i natezeniu pradu, wynoszacym 0,6 A, sprawnosc lampy wynosila 10 lu¬ menów na wat. Przy cisnieniu neonu, wy¬ noszacym 0,3 mm slupa rteci, i natezeniu pradu, wynoszacym 0,24 A, sprawnosc lampy wynosila tylko 5 lumenów na wat.Przy cisnieniu zas neonu, wynoszacym 0,6 mm slupa rteci, i natezeniu pradu, wyno¬ szacym 1,2 A, sprawnosc lampy wynosila tylko 7 lumenów na wat. Banka lampy miala ksztalt kulisty o srednicy 6 cm. Przy najkorzystniejszym cisnieniu neonu, wyno¬ szacym 0,4 mm slupa rteci, srednia swo¬ bodna dlugosc drogi elektronów wynosi okolo 2,5 mm, a wiec elektrony zderzaly sie srednio 20 — 30 razy z czasteczkami gazu, zanim przeszly droge okolo 60 mm do przeciwleglej scianki banki szklanej.Podana powyzej regula 5 — 50 zderzen obowiazuje, jak stwierdzono, równiez w innych srodowiskach gazowych i dla in¬ nych rozmiarów banki. Z reguly tej wyni¬ ka, ze dla gazów szlachetnych helu i neo* — 2 —nu cisnienie powinno wynosic kilka dzie¬ siatych czesci milimetra slupa rteci, dla argonu i pary rteci — kilka setnych czesci milimetra slupa rteci i wreszcie dla par potasowców, np, pary sodu — kilka tysie¬ cznych czesci milimetra slupa rteci.Na rysunku fig. 1 przedstawia widok schematyczny lampy elektrycznej wedlug wynalazku, fig. 2 i 3 przedstawiaja odpo¬ wiednio przekrój i widok z góry zródla promieni elektronowych, fig. 4 przedstawia przekrój jednego z kanalów, w jakie zaopa¬ trzone jest zródlo promieni elektrono¬ wych, fig. 5 — przekrój zródla promieni elektronowych konstrukcji uproszczonej, fig. 6 — przekrój zródla promieni elektro¬ nowych, w którym elektrony sa otrzymy¬ wane z gazu silnie zjonizowanego, fig. 7, 8 i 9 przedstawiaja przekroje róznych kon¬ strukcji zródla promieni elektronowych te¬ go ostatniego rodzaju, fig. 10 przedstawia lampe z dwiema przestrzeniami wyladow¬ czymi, polaczonymi w szereg, fig. 11 — 15 przedstawiaja rózne konstrukcje zródla promieni elektronowych na prad zmienny, wreszcie fig. 16 przedstawia lampe wedlug wynalazku, która mozna uzywac zamiast zwyklej zarówki.Fig. 1 przedstawia widok schematycz¬ ny lampy elektrycznej wedlug wynalazku.Cyfra 1 oznacza banke, zawierajaca prze¬ strzen swietleniowa i wykonana z materia¬ lu, przezroczystego dla pozadanego pro¬ mieniowania. W przykladzie niniejszym banka ma ksztalt gruszki i zawiera w po¬ blizu szyjki zródlo 2 promieni elektrono¬ wych. Zródlo to emituje promienie elek¬ tronowe o duzym natezeniu, które wycho¬ dza np. równolegla wiazka równolegle do osi lampy, wkrótce jednak po wyjsciu roz¬ praszaja sie i mieszaja sie miedzy soba wypelniajac cala przestrzen lampy swie- tleniem.Zródlo promieni elektronowych wedlug wynalazku ma na celu wytwarzanie pro¬ mieni elektronowych o szybkosci 50 — 300 V i ogólnym natezeniu pradu od kilkuset miliamperów do kilku amperów.Wedlug wynalazku zródlo promieni elektronowych posiada szereg równole¬ glych kanalików, z których wyrzucane sa elektrony, emitowane z dna i scianek tych kanalików. Kazdy z tych kanalików po¬ siada wymiary tak ograniczone, ze pomi¬ mo duzej jonizacji gazu nie zachodza w nim samorzutne wyladowania, lecz pro¬ mienie elektronowe ograniczaja natezenie pradu przez swój wlasny ladunek prze¬ strzenny. Zasada ta jest wyjasniona na kilku przykladach wykonania wynalazku, kilku przykladach wykonania wynalaz¬ ku. wych, zasilanego pradem stalym, przed¬ stawiaja fig. 2 i 3. Zródlo to zawiera duza liczbe malych kanalików, z których kazdy dziala w sposób omówiony wyzej i wyka¬ zuje podczas pracy dodatnia charaktery¬ styke, to znaczy przebieg zaleznosci pradu od napiecia taki, ze z rosnacym nateze¬ niem strumienia elektronów spadek napie¬ cia w kanalikach wzrasta. Wskutek tego kanaliki te moga statecznie pracowac w ukladzie równoleglym, przy czym liczne slabe promienie elektronowe, wysylane z poszczególnych kanalików, tworza razem gruba wiazke, która przewodzi duzy prad W niniejszym przykladzie wykonania zró¬ dlo promieni elektronowych sklada sie z tarcz przewodzacych i izolacyjnych, nalo¬ zonych na siebie i umieszczonych w jednej oslonie. Katode 3 stanowi tarcza metalo¬ wa, np. z niklu, zaopatrzona w duza liczbe wkleslych wglebien 4, rozmieszczonych wedlug jakiegokolwiek prawidlowego wzo¬ ru. Wglebienia te stanowia katody w po szczególnych kanalikach. Wglebienia te sa powleczone materialami o malej pracy wyjsciowej elektronów, np. tlenkiem baru.Katoda 3 jest ogrzewana posrednio grzej¬ nikiem 5, wykonanym np. ze srubowo zwi¬ nietego drutu wolframowego, umieszczone¬ go w spiralnym rowku, wykonanym w tar- — 3 —czach 6 i 7 z ogniotrwalego materialu ce¬ ramicznego.Ponad katoda 3 znajduja sie tarcze 8, 9 i /O, wszystkie trzy posiadajace otwory, rozmieszczone nad wglebieniami w po¬ wierzchni katody i stanowiace kanaliki, w których sa emitowane elektrony. Tarcza 8 jest wykonana z materialu izolacyjnego i izoluje tarcze metalowa 9 od katody.Ponad ta tarcza znajduje sie tarcza 10 z materialu izolacyjnego, nazwana filtrem elektronowym, poniewaz, jak zostanie wy¬ jasnione w dalszym ciagu opisu, sluzy do oddzielania jonów od elektronów. W celu zmniejszenia strat cieplnych cale zródlo promieni elektronowych jest umieszczone w oslonie 11 z materialu ceramicznego.Oslona 11 jest zaopatrzona w powloke przewodzaca 12, stanowiaca anode. Ano¬ da powoduje, ze strumien pierwotnych promieni elektronowych, który wchodzi do przestrzeni swietleniowej, zostaje zagiety w silnie zjonizowanej przestrzeni swietle¬ niowej z powrotem do zewnetrznego ob¬ wodu pradu juz prawie wylacznie w posta¬ ci powolnych elektronów. Gdy anoda po¬ siada dostatecznie duza powierzchnie, to powstaje na niej tylko bardzo maly spa¬ dek anodowy, powodujacy bardzo male straty.Fig. 3 przedstawia widok zródla pro¬ mieni elektronowych od strony przestrzeni swietleniowej i uwidocznia wyloty kanali¬ ków, w których emitowane sa elektrony.Fig. 4 przedstawia przekrój podluzny jednego z takich kanalików. Cyfra 3 ozna¬ cza katode. Wklesla powierzchnia katody, zaopatrzona w substancje aktywna, np. w tlenki wapniowców, emituje elektrony, wy¬ biegajace prostopadle do jej powierzchni.Elektrony przebiegaja najpierw przez otwór w tarczy izolacyjnej 8, nastepnie przez otwór w tarczy metalowej 9 i wresz¬ cie przez otwór w filtrze elektronowym 10 do przestrzeni swietleniowej.Przestrzen 17, utworzona przez otwór w tarczy metalowej 9 i ograniczona od do¬ lu katoda 3, jestK- nazwana przestrzenia przyspieszajaca, gdyz w niej elektrony uzyskuja pierwsze przyspieszenie. Gdy tarcza metalowa 9 jest polaczona bezpo¬ srednio z anoda, to elektrony uzyskuja w tej przestrzeni pelna szybkosc, gdy zas jest polaczona z niskim potencjalem, np. gdy jest polaczona z anoda poprzez duzy opornik lub dzielnik napiecia, to elektrony pomiedzy przestrzenia 17 i przestrzenia swietleniowa doznaja dalszego przyspie¬ szenia osiagajac u wylotu kanalika pelna szybkosc.Filtr elektronowy 10, wykonany z ma¬ terialu izolacyjnego, ma wazne zadanie zapobiegania powstawaniu luków, które moglyby spowodowac zniszczenie katody lub nawet calego zródla promieni elektro¬ nowych. Zapobiega sie temu w sposób na¬ stepujacy.Scianki filtru chwytaja pewna liczbe rozproszonych elektronów i uzyskuja la¬ dunek ujemny. Ten ladunek ujemny odpy¬ cha przewazajaca liczbe elektronów, to znaczy skupia strumien elektronów w srod¬ ku kanalu. Wskutek tego w kanalach po¬ wstaje ladunek ujemny, który odpycha po¬ wolne elektrony, jakie moglyby przedostac sie z przestrzeni swietleniowej do kana¬ lów. Dodatnie jony natomiast zostaja przy¬ ciagniete w kierunku katody przez ujemne ladunki scianek, gdzie zostaja zobojetnio¬ ne. Wskutek tego tylko nieduza czesc jo¬ nów dodatnich dochodzi do katody i ta czesc nie wystarcza do zniszczenia katody.Filtr elektronowy sluzy wiec do oddziela¬ nia jonów od elektronów.Opisany kanalik, emitujacy elektrony, wykazuje podczas pracy dodatnia chara¬ kterystyke, czyli przebieg zaleznosci pra¬ du od napiecia, która zalezy tylko od ci¬ snienia gazu a nie zalezy od emisyjnej zdolnosci katody. Wskutek tego moc ta¬ kiego zródla moze byc dokladnie wyzna¬ czona z góry i pozostaje stala przy ewen- — 4 —tualnym zmniejszeniu emisyjnej zdolnosci katody. Opisane zródlo promieni elektro¬ nowych moze byc zasilane bezposrednio z sieci oswietleniowych o zwyklych napie¬ ciach 110 — 250 V.Stwierdzono poza tym, ze przy odpo¬ wiednim obliczaniu filtru elektronowego zarówno elektroda przyspieszajaca jak i wglebienie w powierzchni katody moga byc niepotrzebne, przez co otrzymuje sie znaczne uproszczenie konstrukcji zródla promieni elektronowych. Fig. 5 przedsta¬ wia przekrój zródla promieni elektrono¬ wych konstrukcji uproszczonej, które po¬ siada tylko katode plaska 18, powleczona tlenkami wapniowców, oraz filtr elektro¬ nowy 19.W przyrzadzie tym elektrony sa przy¬ spieszane miedzy katoda i przestrzenia swietleniowa. Ujemne ladunki scianek ka¬ nalików* nie pozwalajace na przedostawa¬ nie sie jonów dodatnich do katody, wzbu¬ dzaja wewnatrz kanalików przewaznie ujemny ladunek przestrzenny i dzieki te¬ mu kanaliki podczas pracy wykazuja do¬ datnia charakterystyke, czyli przebieg za¬ leznosci pradu od napiecia. Luk swietlny nie powstaje wcale, chociaz bylby nieuni¬ kniony, gdyby katoda tlenkowa byla umie¬ szczona bezposrednio w gazie silnie zjoni¬ zowanym. Zródlo promieni elektronowych zaczyna dzialac samoczynnie z chwila ogrzewania katoda i przylozenia napiecia, tak iz zbedne jest jakiekolwiek urzadzenie zaplonowe.Przy prawidlowym obliczeniu filtru elektronowego, zachodzace w nim straty elektronów i mocy mozna ograniczyc do kilku procentów ogólnego pradu wzgle¬ dnie ogólnej mocy, pobieranej przez lam¬ pe. Straty te sa spowodowane glównie tym, ze elektrony pierwotne wytwarzaja jony wewnatrz filtru, przy czym wówczas kazdy jon dodatni przyciaga elektron do scianki.Obliczenie filtru elektronowego jest wazne równiez z tego wzgledu, ze chara¬ kterystyka zródla promieni elektronowych, czyli przebieg zaleznosci pradu od napie¬ cia, zalezy w bardzo znacznym stopniu od wysokosci i poprzecznych rozmiarów ka¬ nalików. Najwiekszy wplyw wywieraja przy tym rozmiary poprzeczne, a mianowi¬ cie srednica kanalików o przekroju po¬ przecznym okraglym lub szerokosc kanali¬ ków o przekroju poprzecznym podluznym.Wyjasniaja to przyklady nastepujace dla kanalików o przekroju poprzecznym okra¬ glym. W lampie na napiecie 100 V, napel¬ nionej neonem przy cisnieniu 0,25 mm slu¬ pa rteci, prad elektronowy, plynacy w kazdym kanaliku, wynosi 40 mA, przy tym potrzebne sa nastepujace wysokosci kanalików dla róznych srednic przekroju poprzecznego, a mianowicie dla srednicy 0,89 mm — wysokosc 1,3 mm, dla srednicy 0,93 mm — wysokosc 1,8 mm, dla sredni¬ cy 0,97 mm — wysokosc 2,5 mm. W tym przypadku zmiana srednicy otworu tylko o A% wymaga dla jej skompensowania zmiany wysokosci o 40%.Wplyw, jaki wywiera wysokosc kanali¬ ków, wyjasnia przyklad nastepujacy.W lampie na napiecie 100 V, napelnionej neonem przy cisnieniu 0,25 mm slupa rteci, przez kanalik o przekroju poprzecznym okraglym o srednicy 0,93 mm i wysokosci 1,8 mm plynie prad elektronowy o nateze¬ niu 40 mA, natomiast przy wysokosci ka¬ nalika 2,3 mm w tych samych warunkach plynie tylko prad 15 mA.Jak wynika z podanych przykladów, przez zmiany w stosunkowo waskich grani¬ cach srednicy i wysokosci kanalików moz¬ na otrzymywac zródla promieni elektrono¬ wych na rózne pozadane napiecia i rózne natezenie pradu. Poniewaz prócz tego licz¬ ba kanalików, emitujacych elektrony, mo¬ ze byc dowolnie wielka, przeto jest wielka liczba sposobów wykonania lampy na dany prad przy danym napieciu. Stwierdzono doswiadczalnie, ze najlepiej jest stosowac — 5 —kanaliki o jak najmniejszej srednicy prze¬ kroju poprzecznego, gdyz wtedy otrzymu¬ je sie kanaliki o najmniejszej wysokosci i o najmniejszych stratach. Filtr o waskich kanalikach wymaga prócz tego malej ge¬ stosci pradu, wskutek czego unika sie nad¬ miernego zuzycia katody. Stwierdzono, ze korzystnie jest dobierac srednice przekroju poprzecznego kanalików tak, zeby ich wy¬ sokosc nie przekraczala 2,5 mm.Podane wyzej przyklady dotycza ka¬ nalików o przekroju poprzecznym okra¬ glym. Gdy emisja promieni elektronowych odbywa sie przez szczeliny, jak w przy¬ kladzie wedlug fig. 15, to szerokosc szczeliny powinna byc mniejsza od 0,9 mm.W innej postaci wykonania zródla pro¬ mieni elektronowych wedlug wynalazku jako zródlo elektronów stosuje sie silnie zjonizowany gaz, którego jonizacje osiaga sie za pomoca wyladowania pomocniczego, np. za pomoca luku. Fig. 6 przedstawia przekrój takiego zródla promieni elektro¬ nowych na prad staly. Zródlo to posiada katode 20 o malej pracy wyjsciowej elek¬ tronów, np. katode, stosowana w prosto¬ wnikach lub niskonapieciowych lampach wyladowczych o wyladowaniu lukowym.Tuleja 21 stanowi anode luku pomocni¬ czego. Zarówno katoda 20 jak i anoda 21 sa otoczone oslona 22, wykonana najlepiej z ceramicznego materialu izolacyjnego.Oslona jest zamknieta filtrem elektrono¬ wym 23, który moze byc wykonany z tego samego materialu co i oslona lub tez z siatki drucianej, powleczonej izolacyj¬ nym materialem ceramicznym. Anode sta¬ nowi powloka 24, umieszczona na zewne¬ trznej stronie oslony.Jak wyzej zaznaczono, przestrzen we¬ wnetrzna moze byc jonizowana lukiem po¬ mocniczym niskiego napiecia. W opisanym ukladzie z katoda zarowa i duza, stosun¬ kowo blisko umieszczona anoda dla pod¬ trzymania luku w parze rteci wystarcza napiecie 10 V, a w neonie — 25 V. Luk jo¬ nizuje silnie cala przestrzen wewnetrzna.Skoro tylko napiecie zostanie przylozone równiez do anody zewnetrznej 24, to z ka¬ nalików wychodza promienie elektronowe.Charakterystyka tego zródla promieni elektronowych jest równiez dodatnia i w swym przebiegu rózni sie tylko nieznacz¬ nie od charakterystyk poprzednio omó¬ wionych zródel promieni elektronowych wedlug fig. 2, 3 lub 5. W czasie prób zdolano przeciagnac prawie caly stru¬ mien luku w postaci promieni elektro¬ nowych przez kanaliki filtru elektrono¬ wego. W tym stanie mozna nawet wy¬ laczyc anode pomocnicza i wówczas caly prad od katody przeplywa przez filtr elek¬ tronowy. Wystepujace wówczas wylado¬ wanie w przestrzeni wewnetrznej odpo¬ wiada swietleniu katodowemu w wylado¬ waniach lukowych. Prad w dalszym ciagu przeplywa w postaci promieni elektrono¬ wych, które wydostaja sie przez kanaliki filtru do przestrzeni swietleniowej, a po¬ wraca juz w postaci elektronów powolnych przez anode 24 z powrotem do obwodu ze¬ wnetrznego.Zjawisko to mozna wywolac nie tylko za pomoca wyladowania lukowego, lecz równiez za pomoca wyladowania swietla- cego. Osiaga sie to wtedy, gdy anoda po¬ mocnicza jest polaczona z dodatnim bie¬ gunem sieci poprzez opornik, którego opor¬ nosc jest tak duza, ze nie moze powstac luk. W tym przypadku lampa, zwlaszcza przy wyzszych napieciach, zapala sie sa¬ morzutnie natychmiast po przylozeniu na¬ piecia do anody zewnetrznej. W ulepszo¬ nej konstrukcji takiej lampy, stosujac ka¬ tode specjalnego typu, mozna nie stosowac uprzedniego ogrzewania katody przy za¬ palaniu lampy. Znana jest rzecza, ze na pewnych materialach katodowych, których wspólna cecha jest zle przewodnictwo cieplne i dobra emisja elektronów, moze byc zapalony luk bez uprzedniego pod-grzania katody* Fig. 7 przedstawia zródlo promieni elektronowych, zaopatrzone w taka katode 25. Najpierw wywoluje sie slabe wyladowanie swletlace za pomoca elektrody pomocniczej 26, która jest pola¬ czona z dodatnim biegunem sieci poprzez opornik 27 o duzej opornosci/ Po przylo¬ zeniu napiecia do anody zewnetrznej pro¬ mienie elektronowe wybiegaja z otworów filtru elektronowego 28, a natezenie pradu wzrasta natychmiast do swej wartosci koncowej. Natezenie pradu w takich lam¬ pach nie powinno byc mniejsze od 1 A, je¬ zeli plamka katodowa ma utrzymywac sie samorzutnie. Równiez i w tym przypadku charakterystyka lampy, czyli przebieg za¬ leznosci pradu od napiecia, jest dodatnia, to znaczy prad wzrasta wraz ze wzrostem napiecia.Zródla promieni elektronowych z silnie zjemizowanym gazem, jako zródlem elek¬ tronów, posiadaja te wielka zalete, ze mozna stosowac filtry elektronowe dowol¬ nego ksztaltu, gdyz silnie zjonizowany gaz dobrze wypelnia przestrzen wewnetrzna wszelkiego ksztaltu. Mozna wiec wytwa¬ rzac np. zbiezne wiazki promieni elektro¬ nowych. W tym przypadku filtr elektrono¬ wy 30, jak to uwidoczniono na fig. 8, po¬ siada ksztalt wkleslej czaszy kulistej i emituje promienie elektronowe, skupia¬ jace sie w punkcie 0. Punkt ten j:est oto¬ czony swiecaca silnie strefa swietlna, w przyblizeniu ksztaltu kulistego. W niektó¬ rych gazach, np, w helu, i w parach nie¬ których metali, np. rteci i kadmu, taka skupiona strefa swiecaca posiada inne wla¬ sciwosci barwne i daje bardziej ekonomi¬ czne swiatlo anizeli zewnetrzna strefa swietlna. W innych gazach, np. w neonie, i w parach innych metali, np. sodu, spraw¬ nosc swietlna maleje przy zbyt duzych ge¬ stosciach pradu. W tym przypadku korzy¬ stne jwtt ato&owanie rozwartej wiazki pro- arieni* Fig. 9 ptzedatawia filtr elektrono¬ wy 31 o ksztalcie wypuklym, sluzacym dó wytwarzania takiej wiazki promieni W odróznieniu od innych konstrukcji we wszystkich zródlach promieni elektrono¬ wych wedlug fig. 6 — 9 liczba szybkich jo¬ nów dodatnich, trafiajacych na katode, jest bardzo mala. Wskutek tego katody w tych zródlach promieni elektronowych sa narazone tylko na takie samo zuzycie, jak katody w lukowych lampach wyladow* czych, których trwalosc, jak wiadomo* moze byc duza. Inna bardzo wazna cecha tych zródel swiatla jest zastosowanie sa- moogrzewajacych sie katod, których za¬ plon nastepuje natychmiast po przyloze¬ niu napiecia. Wskutek tego lampy takiet wypelnione gazami szlachetnymi, daja od razu pelna swiatlosc natychmiast po zapa¬ leniu, W lampach, zawierajacych prócz gazów szlachetnych jeszcze pary melali, uplywa kilka minut, zanim w swietle gazu szlachetnego ukaze sie jeszcze swiatlo pa¬ ry metalu i swiatlosc lampy osiagnie swa wartosc koncowa.Stwierdzono, ze przy wyzszych napie¬ ciach, np. 220 — 250 V, mozna otrzymac wieksza sprawnosc swietlna, gdy zamiast jednej lampy mocy pozadanej zastosuje sie dwie polaczone szeregowo lampy, kaz¬ da na napiecie, równe polowie napiecia wymienionego, i o mocy, równej polowie mocy pozadanej. Fig. 10 przedstawia lam* pe, która zawiera dwie polaczone w szereg lampy w jednej bance i jedno wspólne zródlo elektronów dla obu lamp. Lampa, przedstawiona na fig. 10, posiada katode 32 i filtr elektronowy 33+ Banka lampy jest ¦ przedzielona przegroda 34 na dwie czesci. Otwór w przegrodzie 34 jest zaslor niety filtrem elektronowym 35, który ma te same rozmiary co i filtr 33. Anoda ma ksztalt plaskiego pierscienia 36, który le¬ zy na przegrodzie i otacza filtr elektro¬ nowy 35* przy czym przewód 37, dopro¬ wadzajacy prad do anody, jest izolowany.W konstrukcji tej gaz, silnie zjonizowany w pierwszej przestrzeni swietkmiowei 3$,sluzy jako zródlo elektronów dla drugiej przestrzeni 39. Obydwa jednakowe filtry elektronowe 33 i 35 dziela napiecie na pól.Powyzej byly opisane konstrukcje zró¬ del promieni elektronowych na prad staly.Konstrukcje na prad zmienny posiadaja podwojona liczbe czesci zasadniczych, a wiec np. dwa zródla promieni elektrono¬ wych w jednej lampie, po jednym na kaz¬ da polówke fali. Najlepsze sa jednak kon¬ strukcje blizniacze, to znaczy zródla pro¬ mieni elektronowych, posiadajace dwa sy¬ metryczne zespolone zródla promieni elek¬ tronowych, jak wyjasniono na kilku przy¬ kladach w dalszym ciagu opisu.Fig. 11 przedstawia zródlo promieni elektronowych na prad zmienny, które co do swej konstrukcji jest odmiana kon¬ strukcji wedlug fig. 5 na prad staly. Ka¬ dlub grzejnika 40, wykonany z ogniotrwa¬ lego materialu ceramicznego, jest zaopa¬ trzony w rowek spiralny, zawierajacy sru¬ bowo zwiniety drut grzejny 41, którego konce sa przylaczone bezposrednio do sie¬ ci, równolegle do glównego obwodu lampy.Na kadlubie grzejnika 40 umieszczone sa dwie elektrody metalowe 42 i 43, wykona¬ ne z blachy i powleczone warstwa mate¬ rialów, emitujacych elektrony. Zamiast blachami kadlub z materialu ceramicznego grzejnika 40 moze byc pokryty równiez warstwa niklu, podzielona na dwie czesci, które sa powleczone warstwa materialu, emitujacego elektrony. Ponad elektrodami 42 i 43 znajduje sie filtr elektronowy 44.Wszystkie czesci sa umieszczone w oslonie 45 z izolacyjnego materialu ceramicznego.Oslona 45 posiada na swej zewnetrznej powierzchni bocznej dwie elektrody 46 i 47, wykonane z blach i sluzace do odpro¬ wadzania pradu z przestrzeni swietlenio- wej do obwodu zewnetrznego. Elektrody te moga byc wykonane z metalu lub z we¬ gla. Elektrody weglowe sa odpowiedniej¬ sze w lampach na prad zmienny, gdyz ulegaja rozpylaniu w mniejszym stopniu, kiedy maja potencjal ujemny, co ma miej¬ sce w kazdej drugiej pólfali; poza tym na elektrodach weglowych luk powstaje z wieksza trudnoscia. Wszystkie czesci skladowe zródla promieni elektronowych sa polaczone za pomoca nitu 77 w jedna calosc konstrukcyjna.Na fig. 12 przedstawiono w widoku zródlo elektronów bez filtru dla uwidocz¬ nienia dwóch elektrod 42 i 43, emitujacych elektrony i umieszczonych na grzejniku 40, Elektrody 46, 47 sluza do odprowadzania pradu do obwodu zewnetrznego.W lampie na prad zmienny odprowa¬ dzanie pradu z przestrzeni swietleniowej moze odbywac sie równiez przez kanaliki filtru elektronowego. Kanaliki te musza byc jednak szersze niz kanaliki, przez któ¬ re wychodza promienie elektronowe, w przeciwnym bowiem razie zachodzilby nie¬ potrzebny spadek napiecia i strata mocy.Na fig. 13 i 14 przedstawiono przekrój i widok z góry zródla promieni elektrono¬ wych na prad zmienny, przy czym zródlem elektronów jest silnie zjonizowany gaz.Oslona 48 z izolacyjnego materialu cera¬ micznego jest podzielona na dwa prze¬ dzialy. Elektrody 49 i 50 sluza do emito¬ wania elektronów i sa polaczone z tarcza¬ mi 51, 52, przez które jest odprowadzany prad z powrotem z przestrzeni swietlenio¬ wej. Tarcze te zaslaniaja wieksze otwory 54 w filtrze elektronowym 53. Promienie elektronowe wychodza przez wezsze otwo¬ ry 55, gdyz szersze otwory sa zasloniete tarczami 51 i 52. Obydwa przedzialy oslo¬ ny sa zaopatrzone w elektrody zaplonowe 56, 57, które sa polaczone z siecia poprzez oporniki 58, 59 o duzej opornosci. Na fig. 14 czesc filtru elektronowego jest usunie¬ ta w celu uwidocznienia czesci wewnetrz¬ nych zródla promieni elektronowych.Fig. 15 przedstawia odmienna kon¬ strukcje zródla promieni elektronowych wedlug wynalazku na prad zmienny. W konstrukcji tej promienie elektronowe wy-chodza promieniowo we wszystkich kie¬ runkach poziomych. Elektrody 60, 61, emi¬ tujace elektrony, sa ogrzewane grzejnikiem f 62, przylaczonym bezposrednio do glów¬ nych doprowadzen pradu. Plaska tarcza 63 jest wykonana z materialu ceramiczne- * go, z którego sa równiez wykonane czasze 64 i 65, razem stanowiace oslone zródla elektronów. W polozeniu zlozonym czasze 64, 65 pozostawiaja z obu stron tarczy 63 waskie szczeliny na przejscie promieni elektronowych. Prad powraca w przestrze¬ ni swietleniowej przez otwory 68 z powro¬ tem do elektrod 69, które sa wykonane najlepiej w postaci kolnierzy, stanowia¬ cych jedna calosc z elektrodami, emituja¬ cymi elektrony. Dwie elektrody zaplono¬ we 70 i 71 sa polaczone z przeciwleglymi elektrodami 60 i 61 za pomoca oporników 72, 73 o duzej opornosci. Takie oporniki moga tworzyc np. cienkie kreski grafitowe, wykonane na tarczy z materialu izolacyj¬ nego.Fig. 16 przedstawia cala lampe wedlug wynalazku. Banka 74 ma w przyblizeniu ksztalt kulisty. Zródlo promieni elektrono¬ wych 75 wystaje nieznacznie z szyjki 76 banki. Szyjka banki lampy w razie zasto¬ sowania gazów szlachetnych moze byc dlu¬ ga, a w przypadku zastosowania par me¬ tali musi byc krótka, aby uniknac zimnych miejsc skraplania sie par metali. Lampa jest zaopatrzona w trzonek nagwintowany 77. Lampa moze byc wkrecona do normal¬ nej oprawki i zasilana bezposrednio ze zwyklych sieci oswietleniowych o napie¬ ciu 100 — 250 V. Lampy wedlug wynalaz¬ ku moga byc budowane na rózne moce.Wszystkie gazy i pary metali, nadajace sie do wytwarzania swiatla przez wylado¬ wywanie w gazie, moga byc z dobrym wy¬ nikiem zastosowane równiez w lampie we¬ dlug,wynalazku. Ponadto w lampie wedlug wynalazku przy jednoczesnym uzyciu kil¬ ku gazów i par metali mozna otrzymac swiatlo mieszane, np. w lampie takiej mozna zmieszac swiatlo neonowe7 ze swiatlem sodowym, poniewaz istnieja w niej zawsze szybkie elektrony pierwot¬ ne o szybkosci np. 100 V, tak iz moga one pobudzic do swiecenia dowolny gaz.Natomiast w znanych gazowych lam¬ pach wyladowczych wszystkie elektrony maja szybkosc tylko kilku woltów, tak iz w mieszaninie neonu i sodu pobudzaja do swiecenia tylko sód, gdyz sód latwiej daje sie pobudzic do swiecenia.Do ogólnych celów oswietleniowych po¬ zadane jest swiatlo biale, jednak jak do¬ tychczas nie osiagnieto takiego swiatla w zadnej z lamp wyladowczych w sposób za¬ dowalajacy. W lampie wyladowczej we¬ dlug wynalazku mozna otrzymac dobre biale swiatlo przy dobrej sprawnosci sto¬ sujac mieszanine neonu, sodu i kadmu.Neon wysyla promienie, nalezace do czer¬ wonej czesci widma, kadm — do bleki¬ tnej i fiolkowej oraz czesciowo zielonej i czerwonej czesci widma, sód natomiast — do zóltej czesci widma.Z powyzszego wynika, ze lampa we¬ dlug wynalazku posiada szereg zalet, któ¬ re mialy dotychczas tylko zarówki, ale nie lampy wyladowcze, a mianowicie biale swiatlo, moznosc dowolnego stopniowania mocy, moznosc bezposredniego przylacze¬ nia do zwyklych sieci oswietleniowych bez specjalnych przyrzadów pomocniczych, np. transformatorów lub dlawików, samoczyn¬ ny zaplon z chwila wlaczenia i konstruk¬ cje, nadajaca sie do wyrobu masowego. PL