Elektrische Entladungslampe mit gasförmiger Entladung. Um bei elektrischen Eutladungslampen mit gasförmiger Entladung, also Entladungs lampen mit Gas- oder Dampf- oder Gas dampffüllung ein ruhiges Brennen oder eine andere Lichtfarbe, und zwar vorzugsweise eine weisse Lichtfarbe, der Gas- oder Dampf entladung erzielen zu können, ist schon ver schiedentlich vorgeschlagen worden, im In nern des Lampengefässes einen zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dienenden, rohrförmigen Hohlkörper aus feuerfesten Stoffen, meist aus feuerfesten Oxyden einzu bauen, der durch die Entladung glühend wird und dann vornehmlich die Lichtaus strahlung bewirkt.
Diese bekannten, in den Entladungsw-g eingebauten Führungsrohre, welche aus Stoffen geringer elektrischer Leitfähigkeit bestehen, strahlen jedoch, da sie einen grossen Teil des von der Gas- oder Dampfentladung ausgehenden Lichtes absor bieren, meist mit schlechtem Wirkungsgrad. Dies insbesondere auch noch deswegen, weil ihre verhältnismässig geringe elektrische Durchschlagfestigkeit es nicht gestattet, die Stromdichte der Entladung genügend hoch zu steigern.
Die Erfindung bezweckt, bei derartigen Lampen mit hohlen Führungskörpern für die gasförmige Entladung nicht nur diese Nachteile, also insbesondere die schädliche Lichtabsorption, weitgehend einzuschränken, sondern auch die Strömdiehte der Entladung wesentlich höher steigern zu können. Zu die sem Zwecke wird erfindungsgemäss ein Fülh- rungshohlkörper für die gasförmige Ent ladung verwendet, der aus schwer schmelz barem Stoffe hergestellt, gut stromleitend und durchbrochen ist.
Der durchbrochene, stromleitende Hoh'körper lässt nicht nur das Licht der Entladung grösstenteils ungehin dert durch seine Durchbrechung bezw. Durchbrechungen austreten, sondern lädt sich ausserdem zufolge seiner guten Leit fähigkeit auch sofort bei Inbetriebnahme der Lampe, und zwar in allen seinen Teilen, vollkommen gleichmässig auf. LTm den elek trisch geladenen Hohlkörper bildet sich wahrscheinlich eine Raum''adung aus, die das Durchtreten der positiven Gas- oder Dampfsäule durch die Durchbrechungen des Hohlkörpers verhindert.
Die Entladung wird dadurch mit Sicherheit innerhalb des durch brochenen Hohlkörpers, also auf engem Raum gehalten. Dies hat aber in Gemein schaft mit der hohen Hitzebeständigkeit des Hohlkörpers zur Folge, dass die Stromdichte der Entladung ganz besonders hoch gestei gert werden kann. Da der durchbrochene, stromleitende Hohlkörper endlich auch zu folge seiner kleineren Strahlungsfläche nur zu geringen Wärmeabstrahlungsverlusten Anlass bietet, so ergibt sich schon bei glei cher Strombelastung eine erheblich höhere Stromdichte der Entladung.
Der neue, durchbrochene und gut leitfä hige Hohlkörper kann aus Blech mit einge stanzten Löchern oder aber auch aus sich kreuzenden Bändern oder Drähten hergestellt werden; er kann ferner mannigfache Gestalt erhalten, also ebensowohl eiförmig, als auch zylindrisch oder prismatisch gestaltet sein. Löcher oder Maschen rles leitfähigen Hohlkörpers können 60 bis 70 % der gesam ten Oberfläche des Hohlkörpers übersteigen, damit das Licht der Entladung' möglichst wenig verdeckt wird und zweckmässig auch sehr klein gewählt und dicht aneinanderge- stellt werden, damit sich durch sie hindurch kein Lichtbogen ausbilden kann.
Bei den meisten Anwendungsgebieten der Lampe ist besonders die Verwendung eines Hohlkörpers aus einem schlauchförmigen engmaschigen Molybdän- oder Wolfram drahtnetz oder entsprechendem Gewebe vor teilhaft, da ein solcher Hohlkörper das Licht der Gas- oder Dampfsäule nur zu etwa 10 bis 20 % verdeckt und da pr ausserdem bei hoher Temperaturbeständigkeit sehr leicht herstellbar ist.
Bei grösserer Länge des stromleitenden und durchbrochenen Führungshohlkörpers kann es eintreten, dass' der Widerstand von Elektrode zu Elektrode grösser wird, wie der Widerstand von der einen Elektrode zum durchbrochenen Führungshohlkörper und von diesem zurück zur andern Elektrode. Dies kann aber dazu führen dass die Entladung nicht durch den durchbrochenen Hohlkörper hindurchgeht, sondern an diesem ansetzt und diesen zerstört.
Eine beträchtliche Ver:änge- rung der positiven Säule der Lampe unter Vermeidung des schädlichen Ansetzens der Entladung am durchbrochenen Führungs hohlkörper lässt sich jedoch erreichen, wenn der Hohlkörper aus mehreren,, isoliert anein ander gesetzten kürzeren Stücken besteht. Da die Entladung alsdann den durchbro chenen Hohlkörper nicht mehr als Strom weg benutzen kann, so bleibt sie selbst bei grosser gegenseitiger Entfernung der Elek troden mit Sicherheit im Innern des durch brochenen Führungshohlkörpers.
Im Führungshohlkörper vorgesehene, kleine Durchbrechungen oder Maschen kön nen gegebcnenfa''ls auch durch einen in Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufen den schmalen Schlitz ersetzt werden. Auch bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers bleibt, wie sich gezeigt hat, die positive Gas- oder Dampfsäule selbst bei hoher Strom belastung im Innern des Hohlkörpers, so dass gleichfalls eine hohe Stromdichte der Entla dung bei sichtbarer Entladungssäule erzielt werden kann.
Bei dieser Ausgestaltung des Hohlkörpers wird dann der grösste Teil des ausgestrahl ten Lichtes in dem schmalen Längsschlitz des Hohlkörpers zusammengedrängt und so mit eine schmale, strichförmige Lichtquelle von hoher gleichmässiger Leuchtdichte er zielt. Eine derart gestaltete Lampe kann mit besonderem Vorteil als Spaltbeleuch tung, beispielsweise bei Spektrometern, An wendung finden.
Da die Gas- oder Dampf entlaclungssäu'_e im Gegensatz zu strom- durchflossenen Metalldrähten oder Metall bändern Änderungen oder Schwankungen der Stromstärke und Spannung sofort, ohne Ver zögerung, folgt, so kann eine derart ausge bildete Lampe auch vorteilhaft für Signal- zwecke oder als Lichtquelle für Fernseh apparate verwendet werden.
Auf der Zeichnung sind in den Fig. 1. bis 12 mehrere Ausführungsbeispiele von er findungsgemäss ausgebildeten, elektrischen Entladungslampen mit gasf;irmiger Entla dung im Schnitt dargestellt.
Bei der Ausführungsform der Lampe nach der Fig. 1 ist an beiden Enden des aus gewöhnlichem Glase bestehenden zylin drischen Gefässes 1 je ein zur Einführung der Stromzuleitungen 2 dienendes Fussrohr 3 eingeschmolzen. Die von der Quetschstelle 4 nach innen vortretenden Enden 5 der Stromzuführungen sind in Schutzröhren 6 eingeschlossen und an die aus Metall, etwa aus Wolfram oder einer Eisenlegierung be stehenden Elektrodenstie:e 7 angeschlossen. Jeder Elektrodenstiel geht in einen verdick ten Kopfteil 8 über, in dem versenkt ein Körper 9 angebracht ist, der aus einem sol chen Material besteht, welches ein sicheres Ansetzen der Entladung und gegebenenfalls auch eine gute Elektronenemission verbürgt.
Jeder der beiden Elektrodenkörper ist von einem aus Quarz oder aber auch aus einem keramischen Material, wie etwa, Magnesium oxyd, bestehenden Gefäss 10 umschlossen, das zwei Halsansätze 11, 12 besitzt. Mittelst der weiteren, äussern Halsansätze 11 sind die durch Stäbe oder Röhren 13 miteinander zu einem einheitlichen Körper verbundenen, also gegeneinander abgestützten Quarzgefässe 10 auf den beiden Fussrohren 3, von denen das eine ein Pumpröhrchen 14 aufweist, lose aufgeschoben.
Zwischen den kurzen, stutzen- förmigen Halsansätzen 12 der Quarzgefässe 10 ist unter Vermittlung von aus Nickel, Molybdän oder anderem geeigneten Material bestehenden Überschiebhülsen 15 ein zweck mässig aus einem Wolframdrahtnet.z beste hender Schlauch 16 ausgespannt, der zur Führung der sich zwischen den Elektroden 8 und 9 bei Stromeinschaltung bildenden Gas- oder Dampfsäule dient.
Das Entladungsgefäss kann in üblicher Weise unedle Gase, wie beispielsweise Stick stoff oder Kohlensäure, oder auch Edelgase, wie beispielsweise Neon, Helium oder Argon, sowie ferner auch Gemische von unedlen und edlen Gasen enthalten. Auch kann ein ver- dampfbares Metall, wie beispielsweise Queck silber, entweder zusätzlich in das Entla dungsgefäss eingebracht oder an Stelle von einer festen Elektrode oder sogar der beiden festen Elektroden verwendet werden.
Damit bei Stromeinschaltung die im Netzschlauch 16 sicher gehaltene Entladung nicht auf die Elektrodenstiele 7 und die von der Quetsch stelle vortretenden Stromzuführungsdrähte 5 übergeht, sind zweckmässig noch zwischen den beiden Halsteilen 11 der Quarzgefässe 10 und den Fussrohren 3 Hülsen 17 aus Quarz oder keramischem Material eingeschoben, die bis an die Elektrodenköpfe 8 heranreichen.
Der zur Führung der Gas- oder Dampf säule dienende, durchbrochene und gut leit fähige Hohlkörper kann statt aus Metall drähten auch aus einem Gewebe aus nicht leitenden Oxyden seltener Erden, wie bei spielsweise Thoriumoxyd, Ceroxyd odei Skandiumoxyd bestehen, das nachträglich durch Imprägnieren mit Molybdän oder an dern schwer schmelzbaren Metallen gut lei tend gemacht ist.
An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Netz schlauches könnten auch. wie in Fig. 2 dar gestellt, mehrere zueinander parallel ausge spannte Drähte 18 treten, über die ein aus schwer schmelzbarem Metall bestehender Draht 19 auch mehrere solcher Drähte schraubenförmig gewickelt sind. Umgekehrt könnten auch, wie dies die Fig. 3 zeigt, eine Anzahl parallel zueinander gestellter Drähte 20 aus schwer schmelzbarem Metall von einem eingelagerten schraubenförmig verlaufenden Draht 21 gestützt werden.
Der durchbrochene, leitfähige Hohlkörper könnte auch, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer sehr dünnen, lichtdurchlässigen Folie 22 aus genügend hitzebeständigem Metall überzogen werden, beispielsweise mit einer Goldfolie, deren Dicke etwa 0,00001 mm beträgt. Dies würde die Möglichkeit geben, auch Drahtnetze oder Gewebe mit verhält- nismässig grossen Maschen verwenden zu kön nen, ohne dass die Gefahr eines Durchtrittes der Entladungssäule durch die Hohlkörper maschen besteht. Auch könnte durch Ver wendung einer solchen Metallfolie die Farbe des ausgestrahlten Lichtes günstig beein- flusst werden.
Wenn es erwünscht ist, an einzelnen Stellen des durchbrochenen Hohlkörpers be sonders grosse Leuchtdichten zu erzielen, so wird der durchbrochene Hohlkörper stellen weise verengt, etwa, wie in Fig. 5 darge stellt, durch Einbauen von durchlochten Platten 23 im Innern des etwa netzförmigen Hohlkörpers 16.
Bei hoher Strombelastung und damit zu sammenhängend hoher Stromdichte der Ent ladung wird der zweckmässig 'aus einem Wolframdrahtnetz bestehende Hohlkörper bis zur hohen Weissglut erhitzt. Dies gestat tet bei Vorhandensein einer leuchtenden Quecksilbersäule neben einer starken Ultra violettstrahlung des Quecksilbers auch noch eine sichtbare und ultrarote Strahlung des Wolframs und damit eine Gesamtstrahlung zu erhalten, die einen grossen therapeutischen Wert besitzt.
Wenn es erwünscht ist, die ultravioletten Strahlen auszunutzen, so muss natürlich in an .sich beka.nnterWeise das Lam pengefäss 1 aus Quarz, Uviolglas oder ähn lichem die ultravioletten Strahlen durchlas senden Stoffe bestehen.
Die Elektroden können auch in andarer Weise mit den Zuführungen durchschlag sicher verbunden sein. Beispielsweise kann' wie in Fig. 6 dargestellt, über die Quetsch stelle 4 des Fussrohres 3 eine aus Magnesium oxyd oder anderem hochwertigem Isolier- matrial bestehende Hülse 24 geschoben wer den, die als Träger für einen auf einer Iso lierplatte 25 ruhenden Elektrodenkörper 8 dient. Der im Fussrohr 3 eingeschmolzene Stromzuführungsdraht 5 ist durch eine Boh rung 26 des Elektrodenkörpers 8 hindurch geführt und auf der Oberseite des letzteren festgelegt.
Der Stromzuführungsdraht 5 ist auf seiner ganzen Länge zwischen Elektro- denkörper 8 und Fussrohrquetschstelle 4 von einem zweckmässig aus Magnesiumoxyd be stehenden Röhrchen 2 7 eng umschlossen, das in einem vom Fussrohr vorstehenden Glasrohran- satz 28 geführt ist. Das den Elektrodenkör- per einschliessende Quarzgefäss 10 ist auf einer Ringwulst 29 des Fussrohres 3 aufge setzt.
Dien in Fig. 7 dargestellte Lampe be steht ebenfalls aus einem durchsichtigen, mit Gasen, Dämpfen oder auch einem Gemisch von Gasen und Dämpfen gefüllten Lampen gefäss 1, den beiden Fussrohren 3, den beiden ganz oder zum Teil aus Stoffen von hoher Elektronenemissionsfähigkeit 'bestehenden Elektrodenkörpern 8 und dem zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dienenden, zweckmässig aus einem Wolframdrahtnetz gebildeten Hohlkörper 16.
Die Stromzufüh rungen 5 sind wiederum innerhalb von zwei konzentrischen Isolierröhren 24, 27 angeord net, von denen die äussern unter Vermittlung von Isolierplatten 25 die festen Elektroden körper 8 tragen. Der Führungsschlauch 16 für die Gas- oder Dampfsäule wird in die sem Falle jedoch von zwei aus stromleiten den Stoffen, zweckmässig aus Metall beste henden Gefässen 10' getragen, über deren einander zugekehrte Stutzen 12' die Enden des Führungsschlauches 16 straff hinwegge zogen sind.
Bei Verwendung solcher st-rom- leitender Umschliessungsgefässe 10' bildet sich an jedem Elektrodenkörper 8 ein elektri sches Feld aus, was zur Wirkung hat, da.ss die Lichtsäule auch an den Elektroden zu sammengedrängt und somit noch sicherer in die Entladungsbahn bezw. in den Führungs hohlkörper 16 hineingezwängt wird. Derar tige, vorzugsweise aus Metall bestehende Umschliessungsgefässe 10' sind zudem leich ter und billiger herstellbar, unter Fortfall jeglicher Bruchgefahr durch Erhitzung oder elektrischen Durchschlag.
Sofern voll.wan- d.ige metallische Um:"chliessun.gsgefäss@e 10' Anwendung finden, wird auch noch der Vor teil erreicht, dass beim Betriebe der Lampe nur der Führungshohlkörper 16 bezw. die in diesem geführte Lichtsäule sichtbar ist, denn die Elektroden 8 und die sich an ihnen ausbildenden Glimnaschiehten sind nunmehr durch die undurchsichtigen metallischen Um- schliessungsgefäss e 10' der Sichtbarkeit ent zogen.
Endich hat sich bei Verwendung von ineta@lüschen Umsehliessungsgefässen 10' für die Elektroadenkörper 8 sogar noch gezeigt, dass durch verringerten Überbrückungswider- stand die zum Zünden der Röhre erforder liche Spannung erheblich niedriger als bei Verwendung von Umschliessungsgefässen aus nichtleitenden Stoffen .sein kann.
Dies tritt besonders ein, wenn an den stromleitenden Umschliessungsgefässen 10' Metallstifte 30 oder ähnliche Metallkörper angebracht sind; die vom Innern der Gefässe 10' in Richtung auf die festen Elektrodenkörper 8 vortreten. Die Anzahl dieser Stifte kann dabei eine be liebige sein.
Bei dieser Ausgestaltung der Umischliessungsgefässe 10' gelingt es alsdann, Lampen mit Lichtsäulen von etwa. 0,50 m Länge an üblichen Netzspannungen von 110 bis 220 Volt nicht nur zu betreiben, sondern auch ohne ,Stromstoss oder Transformations- geräte zu zünden.
Die Umschliessungsgefäss-e 10' können, wie punktiert angedeutet, durch Streben 13 un tereinander vereinigt sein und in Ringwul: sten 2,9 der Fussrohre 3 eine Abstützung finden. Zweckmässig werden die weiteren Halsteile 11' der Umschliessun:gskörper mit Sichlitzen 31 versehen und einfach durch Klemmwirkung auf den Fussrohren 3 ge halten.
Wenn ,der Führungsschlauch 16 eine genügende Steifigkeit besitzt, so kann jedoch sowohl. von besonderen Verstrebungen 13, als auch von Schlitzen in den Halsteilen der Umschliessungsgefässe abgesehen werden. Die neue Lampe lässt sich auch zum Be triebe mit grossen #-;tromstärl@en einrichten, wie dies beispielsweise bei der Untersuchung des Leuchtens von Gasen bei hohen Strom lichten, .sowie ferner auch bei Verwendung der Lampe als Leuchtfeuer notwendig ist.
In diesem Falle wird der Strom, wie in der Fig. 8 dargestellt ist, in an sich bekannter Weise, mittelst an das Lampengefäss ange- schmoilzener Kappen 32 zugeführt, an denen ständ@erförmige Träger 33 für die Elektroden 8 in beliebiger Weise, etwa wie dargestellt, durch Verschraiuben festgelegt sind.
Eine auf dem Gewindteil jedes ständerförmigen Trägers 33 aufgeschraubte Mutter 34 kann dabei zur Festlegung eines aus Quarz oder ähnlichen hochwertigen Isolationsmaterialien bestehenden Gefässes 35 dienen, :
auf dem der weite Halsteil 11' des wiederum aue strom- leitenden,SSttoffen bestehenden Umchliessungs- gefässes 10' für den zugehörigen Elektroden- körper 8 .aufgeschoben ist.
Die Lampe na@ah Abb, 9 besitzt gleich falls ein mit Gasen, Dämpfen oider einem Gasdampfgemisch gefülltes Glasgefäss 1, zwei von Isolierröhren 27 umischloissene Stromzu führungen 5, zwei von weiteren Isolierröhren 24 und einer Isolationsplatte 25 getragene, feste El.ektrodenkörper 8 und zwei die letz teren umschliessende Metallgefässe 10',
die mitteilst ihrer Halsteile 11' auf die FuL.rohre 3 aufgeschoben sind. Der die beiden Stutzen 12' der Umschkessungsgefässe 10' überbrük- kende, zweckmässig aus einem Wolfram- dralhtnetz hergestellte zylindrische Füh- rungsholilkärper besteht in -diesem Falle je doch aus drei ach-,.i:
.1 aneinandergestellten Stücken 16', 162, 163, die .durch zwischen geschaltete Isofliierringe 36 voneinander :elek trisch getrennt, aber gleichzeitig auch durch diese zu einem zusammenhängenden Füh- rungshohlkörper gestailtet sind.
Trotz grö sserer gegenseitiger Entfernung der Elektro- denkörper 8 kann die Entladung bei dieser Lampe im durchbrochenen Führun:gshohl- kärper keinen Stromweg finden bezw. an di.e- se:m ansetzen.
Bei der für grössere .Stromstärken be stimmten Lampe nach Fig. 10 sind die Hals- teiil@e 11' oder Umschliessungsgefäss:e 10' mit. Schlitzen 31 versehen und auf aus Quarz oder ähnlichem Isolationsmaterial bestehen den Gefässen 35 aufgeschoben, die ihrerseits mittelst auf die ständerförmigen Träger 33 der Elektroden 8 aufgeschraubten Muttern 34 an den zur Stromzuführung dienenden Endkappen 32 festgelegt sind.
Der durch brochene Führungshohlkörper besteht in die- sein Falle aus vier achsial aneinandergesetz- ten Stücken 16', 162;, 163, 164, die durch Luftspalte 37 getrennt sind.
Die Hohlkör- perstücke 162, 163 und 164 besitzen an den Übergangsstellen trichterförmige Erwei terungen 38, die dem Innendurchmesser des Glasgefässes 1 angepasst sind.; )Durch in diese trichterförmigen Erweiterungen 38 ein gesetzte federnde Spreizringe 39 werden die Erweiterungen 38 fest an die Innenwandung des Glasgefässes 1 angepresst und die mit die sen Erweiterungen versehenen Ilohlkörper- stücke gleichzeitig sicher und einfach in Stellung gehalten.
Die Luftspalte 37 verhin dert in einfachster Weise das Übertreten der Entladung von einem Hohlkörperstück zum andern, während die an der Glasgefässinnen- wand anliegenden, trichterförmigen Erwei terungen 38 es nicht gestatten, dass sich die Entladung aussen um die Hohlkörperstücke herum entwickeln kann.
Bei der in Fig. 11 im Längsschnitt und in Fig. 12 im Querschnitt dargestellten Lampe sind wiederum im Glasgefäss 1 zwei Fussrohre 3 zur luftdichten Einführung der Stromzuführungen 2 eingeschmolzen, an deren innern Enden 5 die aus elektronenerni- tierenden Stoffen bestehenden Elektroden körper 8 befestigt sind. Zur Führung der Gas- oder Dampfentladung dient in diesem Falle ein aus schwer schmelzbarem Stoffe, etwa Wolfram oder auch Kohle bestehender zylindrischer Hohlkörper 16, der mit einem sich über den grössten Teil seiner Länge erstreckenden schmalen Schlitz 40 versehen ist.
Der Führungshohlkörper 16 ist zwischen zwei aus schwer schmelzbarem Metall, etwa, Wolfram oder Molybdän, bestehenden Büch sen 41 achsial eingesetzt. Zwischen der zy lindrischen Aussenwandung dieser Büchsen und der Innenwandung des Glasgefässes 1 sind Federringe 42, und ferner noch Ringe 43 aus Isoliermaterial, etwa Porzellan, ange ordnet. Während die Federringe 42 dazu die nen, die Büchsen 41 und damit den Füh rungshohlkörper 16 fest in Stellung zu hal ten wird durch die Porzellanringe 43 die Entladung gehindert, aussen um den Füh rungshohlkörper 16 herumzugehen.
Der Führungshohlkörper kann natürlich auch in anderer Weise an der Innenwandung des Glasgefässes 1 festgelegt werden. Bei spielsweise könnten die Metallbüchsen 41 auch durch Büchsen aus Isoliermaterial er setzt werden, in welchem Falle dann die be sonderen Ringe 43 entfallen könnten. Auch könnten im Glasgefäss Ausbuchtungen oder Nasen zur Abstützung der den Führungs hohlkörper haltenden Büchsen oder Ringe treten. Der Führungshohlkörper kann aber auch, wie in den andern Ausführungsformen gezeigt, an besonderen kleinen Gefässen 10 bezw. 10' befestigt werden, die die Elektro den 8 umschliessen.
Die Elektrodenkörper können beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise könnten auch in an sich bekannter Weise Glühelek- troden oder aber auch solche Elektroden ver wendet werden, die beim Betriebe der Lampe leuchtende Gase abgeben.