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Electrode. Convention Internationale : Demande de brevet allemand @
La présente invention eoncerne une électrode se chauffant d'elle-même qui peut trouver son application avantageusement dans les lampes à décharge en arc, remplies de gaz ou de vapeur,
Il faut entendre par électrode se chauffant d'ellemême, dans la suite, une électrode qui est amenée complètement sans chauffage particulier ou seulement avec un chauffage particulier insuffisant par la chaleur provenant de la décharge, à une température telle que l'émission d'électrons provoquée à cette température est capable d'entretenir une décharge en arc.
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L'électrode suivant la présente invention sert partiellement à être employée comme source d'électrons abondante, fonctionnant à basse température pour une décharge et pourrait être employée en partie comme source de lumière qui est mélangée à la lumière émise par la trajectoire de la décharge. La lumière émise par l'électrode à l'état de fonctionnement est, produite par la quantité de chaleur qui est provoquée par la décharge dans l'électrode et dans son voisinage immediat.
L'électrode suivant la présente invention consiste en conséquence en deux parties, qui sont reliées de façon conductrice électriquement et thermiquement. L'une des parties qui à l'état de fonctionnement prend une température de moins de 1200 consiste en un noyau métallique, avantageusement en nickel ou en tungstène, qui est recouvert d'une couche de substance de minime travail de sortie ou contient intérieurement une pareille subs tance. Cette partie sert de source d'électrons.
L'autre partie de l'électrode suivant la. présente invention, qui est reliée électriquement à la premièreet qu sert à émettre de la lurnière à une températurede plus de 2000 est faite en un métal à point de fucion élevé,de préférence en tungstène, et dimensionnée de telle façon que la quantité de chaleur produite dans celle-ci par la décharge élève sa tempéra- ture à plus de 2000 .
Dans une décharge à courant alternatif, l'électrode suivant la présente invention fonctionne naturellement alternativement comme cathode et comme anode. Dans la demi-période dans laquelle l'électrode fonctionne comme cathode, les électrons sortent de partie de l'électrode qui a une basse température mais est recouverte d'une matière active, par exemple d'oxyde de baryum. La partie d'électrode chauffée pendant la décharge à plus de 2000 ne porte aucune couche d'une matière émettrice et ne sert pratiquement pas comme source d'électrons.
L'électrodE est établie de telle façon que dans la demi-période dans laquelle
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elle agit comme anode, la partie principale du courant s'écoule' à travers la partie qui est établie de telle façon que de ce fait elle est portée à au moins 2000 et rayonne de la lumière.
Plus est élevée la température de cette partie rayonnant de la lumière, plus est grande la partie de la chaleur développée dans celle-ci qui est employée utilement comme lumière. L'élévation de la température provoque toutefois, comme on le sait, une vaporisation de cette partie et la durée d'existence d'une lampe pourvue d'une semblab.le électrode dépend principalement de la température de cette partie, c'est-à-dire uniquement de sa constitution.'
L'électrode suivant la présente invention est avantageusement établie de telle façon que la partie agissant comme source d'électrons consiste en un fil de tungstène dont le .diamètre a une grandeur telle que sa température à l'état de fonctionnement ne dépasse 1200 . Ce fil de tungstène est recouvert d'une couche de carbonate de baryum.
Le recouvrement se fait avantageusement par une cataphorèse d'une suspension de carbonate de baryum dans un alcool. Après achèvement et vidage de la lampe, l'électrode est portée à l'incandescence et l'on produit de cette manière un revêtement d'oxyde de baryum. A cette partie d'électrode est relié de façon conductrice un fil de tungstèhe dont la section est choisie de telle façon qu'à l'état de fonctionnement il arrive à la température élevée désirée. Cette partie ne doit naturellement recevoir aucun revêtement en substance à émission forte mais toutefois un semblable revêtement n'empêche pas le fonctionnement de l'éledtrode car il est évaporé rapidement de cette partie.
Des formes de réalisation de l'électrode suivant la présente invention, données à titre d'exemple, vont être expliquées à l'aide des figures.
Les fig. 1,2 et 3 montrent différentes formes de réalisation de l'électrode.
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La fig. 4 montre une lampe à décharge qui contient deux électrodes suivant la présente invention.
L'électrode suivant la fig. I consiste en un fil de nickel 1 de 0,5 mm de diamètre, à l'extrémité duquel le fil de tungstène 2, de 0,05 mm de diamètre, est soudé. 1 reçoit un revêtement d'oxyde de baryum et 'sert, lors du fonctionnement, de source d'électrons tandis que le fil 2 rayonne da la lumière.
On a représenté à la fig. 2 une électrode qui consiste en un fil de tungstène 1 et en un mince fil de tungstène 2 enroulé autour du premier. Le diamètre du fil 1 vaut 0,4 mm, celui du fil 2, 0,035 mm. Le fil 2 est soudé à son extrémité au fil 1 et l'enroulement se fait de telle façon que les deux fils se touchent mais pas sur toute leur longueur vu que l'hélice fabriquée au moyen du fil 2 dépasse de quelques spires le fil plus épais. Toute l'électrode est recouverte de carbonate de baryum. Lors de la mise en fonctionnement, de l'acide carbonique est mis en liberté et il reste sur le fil 1 et sur la partie du fil 2 enroulée sur celui-ci de l'oxyde de baryum.
De la partie du fil 2 dépassant le fil 1 et qui prend, en fonctionnement, une température d'environ 2400 , l'oxyde de baryum s'évapore rapidement et cette partie reste non couverte .
Une autre forme de réalisation avantageuse de l'électrode est représentée à la fig. 3. On a ici désigné par 1 également la partie de l'électrode servant de source d'électrons et recouverte d'une matière à émission, par exemple d'un mélange d'oxyde de baryum et d'oxyde de strontium. Elle est faite dun fil de molybdène de 0,5 mm de diamètre. Le fil 2, un fil de tungstène de 0,04 mm de diamètre, touche le fil 1 seulement en son point de soudure et se trouve pour le reste à une distance d'environ 0,2 mm de celui-ci. L'hélice formée par le fil 2 peut également dépasser la partie I de quelques spires. Sa surface n'est pas recouverte de matièreà émission. Cette forme de réalisation a l'avantage-d'une durée d'existence particuliè- rement longue.
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La fig. 4 représente une lampe à décharge en arc, à remplissage de mercure, qui contient deux électrodes suivant la présente invention. I et 2 désignent les deux parties de l'électrode, 3 est une ampoule en verre difficilement fusible. La lampe possède un remplissage d'argon de 25 mm de colonne de mercure de pression; dans la lampe se trouve une goutte de mercure.
La grandeur de l'ampoule est déterminée par la pression de vapeur qui doit être atteinte lors du fonctionnement de la. lampe. Par le choix approprié de la grandeur, cette pression de vapeur peut dépasser d'une manière connue une atmosphère. Un peu après la mise en fonctionnement, il prend naissance une décharge en arc à haute pression et la partie 2 vient en cas d'emploi de courant alternatif, à l'incandescence aux deux électrodes. Le spectre de la lumière rayonnée par la lampe présente, outre les lignes, un spectre continu. De ce fait la lumière est très analogue à celle du soleil et les couleurs se reconnaissent exactement.
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R e v e n d i c a t i o n s .