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Lampe électrique à incandescence, à remplissage gazeux.
La présente invention se rapporte aux lampes électriques à incandescence à remplissage gazeux, qui contiennent un corps d'incandescence en un métal à point de fusion élevé, par exemple du tungstène, et à constitution compacte, ainsi qu'un remplissage en un ou plusieurs gaz inertes .sous une haute pression.
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Déjà des lampes qui ont une pression de remplissage de plus de deux atmosphères et plus encore des lampes à prèssion de remplissage particulièrement élevées, comme par exemple 40 ou même 80 atmosphères, possèdent avantageusement une forme et des dimensions telles de l'ampoule que celle-ci peut supporter mécaniquement lapression intérieure. L'ampoule de semblables lampes sera donc autant que possible tubulaire et aura un diamètre intérieur minime. Ainsi par exemple un tube de verre de qusrtz ayant un diamètre intérieur de 7 mm et une épaisseur de paroi de 3 mm peut supporter une pression interne de gaz de plus de 10C atmosphères.
Par suite de la diminution de dimensions de l'ampoule, ou de la réduction de sa section libre, il se produit un défaut qui est le noircissement excessif de l'ampoule de verre. La quantité de tungstène volatilisé qui, sur une ampoule de verre ,le 60 mm. de diamètre provoque un noircissement à peine notable, produit pour un diamètre de l'ampoule de 6-8 mm une diminution considérable du rendement lumineux à cause de l'augmentation du noircissement.
La présente invention a pour but de réaliser une diminution du noircissement dans de semblables lampes à incandescence et elle consiste en ce que, dans les lampes à incandescence qui sont remplies d'un gaz de plus de 2 atmosphères de pression de remplissage et possèdent une ampoule relativement petite, de préférence tubulaire, on dispose des corps particuliers n'appartenant pas à la constitution propre de la lampe et qui diminuent le noircissement par suite de lois décrites avec plus de détail ci-après.
Il a déjà été proposé d'empêcher le noircissement de la paroi de l'ampoule ou de réflecteurs disposés à l'intérieur de la lampe à incandescence, dans des lampes à remplissage gazeux, ou de le diminuer, par le fait qu'entre le corps incandescent et l'endroit à protéger du noircissement, on dispose un réseau mé-
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tallique qui eat relié conductivement à au moins une des électrodes Le,but de cette disposition était de donner au réseau métallique un potentiel électrique en vue d'obtenir ainsi une épuration électrostatique du gaz pour le débarrasser des particules de tungstène qu'il contient, comme c'est usuel dans les procédés connus de séparation des poussières et du goudron. On peut également disposer d'une manière analogue deux réseaux de fils métalliques et les relier conductivement chacun à une électrode.
L'efficacité des corps à placer dans la lampe suivant la présente invention ne repose pas sur l'effet d'épuration électrostatique du gaz, mentionné ci-dessus, mais est résultante de la nature particulière de la lampe. Dans la lampe suivant la présente invention qui possède unepression de remplissage de plus de 2 atm., la vitesse de convection du gaz s'élève très fortement avec l'accroissement de pression du gaz de remplissage; par contre la vitesse de diffusion des atomes (par exemple des atomes de tungstène) volatilisées- à partir du corps incandescent devient également notablement plus petite à l'extérieur de la couche de gaz au repos par suite de la pression élevée. Ces effets impliquent un rassemblent en faisceau assez net du coufant de convection portant les atomes de tungstène..
Ceci permet d'ar- rter mécaniquement une partie considérable des atomes de tungstène, même dans des ampoules très étroites, avant que ceux- ci atteignent la paroi de l'ampoule et se déposent sur celle-ci.
Sur la base de cette constatation, on peut déterminer comment il faut disposer le ou les corps particuliers dans la lampe suivant la présente invention. Il faut considérer pour cela les points de vue suivants .
Comme avec la pression croissante la force ascensionnelle du gaz échauffé et par conséquent la véhémence de la convection augmentent fortement, le danger de la formation de turbu-
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lences non désirées dans le gaz est très grard. La disposition doit par conséquent être telle que le corps offre une surface suffisamment grande au dépôt des particules de tungstène mais qu'on place dans le trajet du courant de convection des obstaoies aussi minimes que possible. Si l'on ne tient pas compte de ceci, la disposition des corps peut agir simplement comme obstruction pour le courant, de sorte que le noircissement diminuera bien fortement derrière le corps mais sera augmenté encore fortement sur les parties de l'ampoule plus voisines du filament incandescent.
La même chose se produit lorsque le corps n'oppose pas par lui-même une résistance considérable à l'écoulement mais que la lampe est fermée immédiatement au-dessus du corps, auquel cas le courant sortant avec une vitesse considérable de la z8ne d'action du corps est renvoyé immédiatement par la paroi de l'ampoule et il se forme un coussin de gaz stagnant qui, de la manière esquissée plus haut, supprime plus ou moins complètement de nouveau l'effet empêchant le noircissement.
Lorsque dans la lampe suivant la présente invention le ou les corps empêchant le noircissement sont disposés d'après les règles indiquées ci-dessus, il est inutile de donner à ces corps un potentiel électrique particulier car leur action est entièrement différente. Pour la même raison, les corps ne doivent pas non plus être en forme de réseau et ne doivent pas être faits en matières conductrices mais on peut employer n'importe quelle substance qui supporte sans variation les températures régnant dans la lampe.
La disposition suivant la présente invention agit non seulement pour diminuer le noircissement de telle manière qu'elle ne protège pas seulement les parties de la paroi de l'ampoule qui, vues à partir du corps incandescent sont derrière ou à c8té du corps, mais que le noircissement est également diminué dans les parties de l'ampoule qui se trouvent entre le corps incandescent et le corps diminuant le noircissement.
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Comme on l'a mentionné ci-dessus, le corps suivant la présente invention peut être f'ait au moyen des substances les plus diverses et peut avoir les fermes les plus variées.
On peut employer des réseaux, des tôles, des fils, des hélices, des tubes, en des métaux ou en des matières isolantes. Il suffit que ces corps répondent aux conditions susmentionnées, c'est à dire d'opposer une résistance aussi minime que possible au courant de gaz concentré s'élevant du corps incandescent et que le gaz s'élevant puisse passer devant ces corps autant que possible sans entrave tandis que les particules de tungstène entrainées se déposent sur le corps. Les conditions d'écoulement sont faciles à étudier dans des lampes à incandescence qui sont remplies de gaz crypton à 40-50 atmosphères de pression de remplissage. Dans ces. lampes., la densité du gaz ne vaut qu'environ la sixième partie de l'eau et des ondes bien visibles s'y produisent.
La lampe suivant la présente invention va être décrite avec plus de détail à l'aide du dessin annexé. On a expliqué dans les deux exemples la construction d'une lampe dont l'ampoule tubulaire possède un axe placé verticalement en fonctionnement.
A la fig. 1, A est une ampoule faite avantageusement enverre de quartz et dans laquelle on a disposé le corps incandescent B, avec les deux amenées de courant C et D. L'ampoule est remplie de gaz crypton-sous une pression de 50 atmosphères. E est un réseau métallique fait en fil de molybdène qui agit, dans le sens de la présente invention, comme corps diminuant le noircissement.
Le réseau est recourbé en spirale de sorte que le courant gazeux nettement délimité peut s'élever pour ainsi dire sans obstacle à travers ce réseau. L'extrémité.inférieure du réseau en forme de spirale se trouve à quelques millimètres au-dessus de l'extrémité supérieure du corps incandescent B, vu qu'il est avantageux de maintenir cette distance aussi petite que possible ou de
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mettre même l'extrémité inférieure du réseau à la même hauteur que l'extrémité du corps incandescent.
Le bord supérieur du réseau doit se trouver au moins à une distance telle en-dessous de l'extrémité de l'ampoule que le gaz en circulation n'est pas renvoyé dans le tube formé par le réseau. A la place du réseau métallique; on peut employer par exemple une tôle de nickel ou un tube fait en verre de quartz ou bien, comme on l'a indiqué, des corps d'autres formes, en d'autres substances.
La fig. 2 montre une forme de réalisation de l'invention qui diffère de la précédente par le fait que le corps E diminuant le noircissement a la forme d'une hélice et entoure plus étrôi- tement le fil d'amenée de courant C.
La construction peut également être simplifiée par le fait qu'un des fils d'amenée de courant (une des électrodes) re- çoit la forme d'un corps diminuant le noircissement, naturellement en tenant compte de ce qu'il faut se conformer aux lois décrites.
La lampe suivant la présente invention a, comme on l'a mentionné, avantageusement une ampoule de forme tubulaire mais cette ampoulepeut être élargie à l'endroit où se trouve le filament incandescent ou en d'autres endroits .
Comme on le voit d'après les considérations qui précèdent, le corps diminuant le noircissement doit se trouver à l'endroit de la lampe où le gaz chaud s"élève. Ceci signifie que la lampe ne peut'être employée que dans une certains position. Pour remédier à cet inconvénient, on peut employer plusieurs corps de ce genre ou.plusieurs groupes de corps.
R e v e n d i cations.
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