AT145401B - Elektrische Entladungsröhre. - Google Patents

Description

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  Elektrische Entladungsröhre. 



   Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre beliebiger Füllung mit positiver Säule für   Beleuchtungs-und Strahlungszwecke   und bezweckt, unter Verwendung höchst einfacher Hilfsmittel die Zündung und den Betrieb derartiger Röhren an den   üblichen   Netzspannungen durchzuführen, ohne dass eine besondere Fremderregung der   Gasentladung   während des Betriebes aufrechterhalten zu werden braucht. 



   Es handelt sich also   um   Entladungsröhren, die den bisher bekannten Hochspannungsleuehtröhren in bezug auf Einfachheit äusserst nahekommen, insofern, als sie nämlich ebenfalls mit selbständiger Entladung betrieben   werden. Unter selbständiger   Entladung wird in der   Leuehtröhrentechnik   eine solche Entladung verstanden, die sich selbst fortgesetzt die zur Aufreehterhaltung der Entladung nötigen Elektronen und Ionen schafft.

   Eine unselbständige Entladung ist demgegenüber eine solche, bei der mindestens ein Teil der Elektronen und Ionen während der Betriebsdauer fremd erzeugt werden, beispielsweise durch einen die Glühelektroden ständig   durchfliessenden Heizstrom   oder durch eine Hilfsentladung, welche ständig zwischen den Hauptelektroden und diesen zugeordneten Hilfselektroden aufrechterhalten wird oder durch auf die Entladungsbahn einwirkende Hochfrequenzfelder. 



   Die neue elektrische Entladungsröhre besitzt erfindungsgemäss Elektroden, die mit einem Gemisch von den Kathodenfall herabsetzenden Metallen, deren Elektronenaustrittsarbeit unter 3 Volt liegt, und mit die Wärme und den elektrischen Strom schlechter als diese leitenden Stoffen versehen sind. Durch die Beigabe der letzterwähnten Stoffe wird die Wärmeisolation der Elektroden vergrössert, so dass die durch die Entladung entstehende Wärme nicht nutzlos weggeleitet, sondern zum Aufheizen der den Kathodenfall herabsetzenden Metalle ausgenutzt wird. Diese gelangen dadurch verhältnismässig schnell auf Temperaturen, bei denen eine sehr lebhafte Glühelektronenemission einsetzt.

   Die auf beliebige Weise fremd erregte, also unselbständige Entladung wird dadurch, dass sie selbst in der beschriebenen Weise die Elektroden zur   Glühelektromenemission   bringt, zu einer selbständigen Entladung. Die zur Zündung benutzten Hilfsmittel brauchen demgemäss nur während der Zündperiode, also nur während ganz kurzer Zeit, eingeschaltet zu bleiben ; sie können also entsprechend klein bemessen werden. 



   Als den Kathodenfall herabsetzende Metalle können vorzugsweise Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle verwendet werden. Die Metalle können gegebenenfalls, wie an sieh bekannt, in der Röhre aus ihren Oxyden erzeugt werden, indem man die entsprechenden Alkalimetalle oder Erdalkalimetalloxyde auf einen metallischen Trägerkörper als   Oberflächenschicht   aufbringt und dann die Oxydschicht während des Pumpvorganges in Metalle verwandelt, etwa durch Glühen und gleichzeitiges Elektronenbombardement. Bei dieser Art zur Erzeugung von den Kathodenfall herabsetzenden Metallen am Trägerkörper der Elektrode ist es günstig, wenn dem als Ausgangsstoff benutzten Oxyd Magnesiumpulver beigemengt wird, da dann eine besonders grosse Gewähr dafür gegeben ist, dass beim Reduktionsvorgang wirklich freie Alkali-oder Erdalkalimetalle entstehen. 



   Als schlecht leitende Stoffe können vorzugsweise Metalloxyde, wie etwa Magnesiumoxyd und Zirkonoxyd, oder aber auch Metallkarbide, wie z. B. Strontiumkarbid, Metallsilizide, wie z. B. Strontiumsilizid oder organische Metallverbindungen, wie z. B. Zirkonamid, verwendet werden. 



   Zur Herstellung einer oder beider Hauptelektroden wird ein Gemisch von den Kathodenfall herabsetzenden Metallen und schlecht leitenden Stoffen auf einem metallischen Träger aufgebracht, was bei- 

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 spielsweise sehr einfach durch Aufspritzen einer mit Wasser angerührten Mischung aus beiden Stoffen erfolgen kann. Der Trägerdraht kann beispielsweise aus Nickel, Platin oder Wolfram bestehen. Zweckmässig wird ein Wolframdraht verwendet, der mit Nickel elektrolytisch überzogen oder mit einem Nickeldraht eng umwickelt ist. Damit das aktivierende Gemisch aus den Kathodenfall herabsetzenden Metallen und denn schlecht leitenden Stoffen besser am Trägerdraht haftet, wird letzterer zweckmässig aufgerauht. 



  Man kann auch einen Träger von   geflechtartiger. struktur   verwenden, in dessen Vertiefungen dann das Gemisch fest einlagert. Eine solche geflechtartige Struktur wird beispielsweise leicht dadurch erhalten, dass mehrere dünne Metalldrähte, etwa vernickelte Wolframdrähte, miteinander verdrillt und dann in Schraubenform gewunden werden. 



   Die herzustellende Mischung kann beispielsweise aus   50%   Bariumoxyd-Hydrat und   27%   Kalziumoxyd als den Kathodenfall herabsetzende Metalle und aus   15%   Zirkonoxyd und   5%   Zinkoxyd als schlecht leitende Stoffe sowie endlich noch aus einem geringen Prozentsatz eines als Flussmittel wirkenden, niedrigschmelzenden Salzes, etwa aus 3% Bariumfluorid, bestehen. 



   Die Zündung der mit derartigen Hauptelektroden ausgestatteten Leuchtröhren kann in an sich bekannter Weise mittels Hilfselektroden vorgenommen werden. Vorzugsweise wird in geringem Abstand von jeder das angegebene Gemisch enthaltenden, also aktivierten Hauptelektrode eine nicht aktivierte Hilfselektrode angeordnet. Die Hilfselektroden können beliebig gestaltet und beispielsweise auch rohrförmig gestaltet sein, obwohl es allerdings vorteilhaft ist, sie mit scharfen Kanten zu versehen. Eine sehr wirksame Zündung kann ferner durch Anbringung von leitenden Wandbelegungen an der inneren oder äusseren Oberfläche des Röhrengefässes hergestellt werden. Zweckmässig wird das Röhrengefäss mit einem leitenden Wandbelag aus Metall oder Kohle, wie z. B.

   Graphit, versehen, u. zw. werden hiebei die Elektroden durch eine solche Wandbelegung miteinander verbunden, die in der Nähe einer der beiden Elektroden auf eine so geringe Länge unterbrochen ist, dass mindestens noch   90%   der Gesamtlänge der Röhre mit der Belegung bedeckt ist. Man spart auf diese Weise zum mindesten eine Durchführung für die zur Zündung sonst benutzten Hilfselektroden, ein Umstand, der besonders bei aus Quarz oder schwer schmelzbaren Spezialgläsern gefertigten Röhren von grösster Bedeutung ist. Es können ferner aber auch zur Zündung Hilfsmittel vorgesehen sein, welche die Zündung durch Hochfrequenzeinwirkung gestatten. 



   Unter Verwendung der neuen Elektrode und der beschriebenen höchst einfachen Zündmittel gelingt es z. B., eine mit 2 mm Argon gefüllte Leuchtröhre, die ausserdem Quecksilber als Bodenkörper enthält, bequem an 220 Volt zu zünden und sicher im Betriebe zu erhalten. Bei Verwendung einer für ultraviolette Strahlen durchlässigen Hülle für diese Röhre hat man dann zudem noch eine äusserst intensive und einfach zu betreibende Ultraviolettstrahlungsquelle. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre beliebiger Füllung mit positiver Säule und durch die Entladung geheizten Glübelektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühelektroden mit einem Gemische von den Kathodenfall herabsetzenden Metallen, deren Elektronenaustrittsarbeit unter 3 Volt liegt, und die Wärme und den elektrischen Strom schlechter als diese leitenden Stoffen versehen sind.

Claims (1)

1. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als den Kathodenfall herabsetzende Metalle Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle und als schlecht leitende Stoffe Metalloxyde, Metallkarbide, Metallsilizide oder organische Metallverbindungen, z. B. Zirkonamid, verwendet sind.

   3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus den Kathodenfall herabsetzenden Metallen und schlecht leitenden Stoffen auf einem metallischen Träger von geflechtartiger Struktur angebracht sind, in dessen Vertiefungen das Gemisch fest eingelagert ist.

   4. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einem Gemisch aus den Kathodenfall herabsetzenden Metallen und schlecht leitenden Stoffen noch ein geringer Prozentsatz eines niedrig schmelzenden Salzes, etwa Bariumfluorid, als Flussmittel beigegeben ist.

   5. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in geringem Abstand von jeder das angegebene Gemisch enthaltenden, also aktivierten Hauptelektrode eine nicht aktivierte Hilfselektrode angeordnet ist.

   6. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptelektroden durch eine leitende Wandbelegung miteinander verbunden sind, die in der Nähe einer der beiden Elektroden auf eine derart geringe Länge unterbrochen ist, dass mindestens noch 90% der Gesamtlänge der Röhre mit der Belegung bedeckt ist.