Elektrisehe Entladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre, in der eine Legierung bezw. Mischung aus Metallen enthalten ist. Bekannt sind zum Beispiel Entladungsröh ren, in denen ein Amalgam, zum Beispiel Cadmiumamalgam, untergebracht ist. Dies geschieht zum Zweck, dem von der Entla dung erzeugten Licht das Spektrum eines Metalles zu geben, das, wenn es allein in der Entladungsröhre untergebracht wäre, Schwierigkeiten bereiten würde.
Enthält eine Entladungsröhre zum Beispiel Cadmium oder Natrium an und für sich, so ist die Gefahr vorhanden, dass die Röhre beim Fest werden des im Betrieb flüssigen Metalles oder beim erneuten Inbetriebsetzen der Röhre zer springt.
Führt man eine geeignete Legierung bezw. Mischung aus Metallen, etwa ein Amalgam, in die Röhre ein, so kann viel fach der erwähnte Nachteil des Zersprin- genS der Röhre vermieden werden. Dem Ge brauch solcher Röhren steht jedoch der Nach- teil entgegen, dass das Licht der Entladung hauptsächlich das Spektrum des in der Mi schung vorhandenen, flüchtigsten Metalles aufweist, beim Gebrauch eines Amalgams folglich das Spektrum des Quecksilbers.
Aus diesem Grunde hat man schon vorgeschlagen, einen Kondensationsraum mit der Entla dungsröhre zu verbinden. und diesem Raum solche Ausmasse zu geben, dass das flüch tigste Metall, etwa das Quecksilber, das sich im Betrieb aus der Legierung bezw. Mi schung heraus verflüchtigt und in diesem Raum kondensiert, diesen Raum gerade ganz füllt. Einige Zeit nachdem eine solche mit einem Kondensationsgefäss verbundene Ent ladungsröhre in Betrieb gesetzt. worden ist, erfolgt die Entladung der Hauptsache nach im Dampf des am wenigsten flüchtigen Me taller, so dass das ausgesandte Licht haupt sächlich das Spektrum dieses Metalldampfes aufweist.
Nachdem die Entladung unter- broChen worden ist, muss das Metall, das sich im Kondensationsraum angesammelt hat. wieder mit dem weniger flüchtigen Metall vermischt werden, was durch Kippen der Entladungsröhre vorgenommen werden kann. Wenn diese Vermischung nicht erfolgen würde, könnte die Röhre zerspringen.
Es ist nun gefunden worden, dass eine hinreichende -Vermischung nicht in allen Fällen erfolgt, so dass in gewissen Fällen Bruch der Röhre eintreten kann. Ferner ist beim Gebrauch solcher Entladungsröhren scharf .daarauf zu achten, dass im Falle der Unterbrechung der Entladung. das im Kon densationsgefäss angesammelte Metall tat sächlich mit dem andern Metall der Legie rung in Berühaung gebracht wird. Will man dies auf selbsttätigem Wege erfolgen las sen, so wird die zu diesem Zweck erforder- liche Vorrichtung die Einrichtung wesen@t- lieh erschweren.
Es ist nun gefunden würden, dass die beschriebene Entladungsröhre verbessert wer den kann und es hat sich auch als möglich erwiesen, das gesonderte, mit der Entla dungsröhre verbundene Kondensationsgefäss fortzulassen.
Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung enthält eine Legierung bezw. Mischung aus Metallen, die zweckmässig eine Elektrode der Röhre bildet. Diese Legierung bezw. Mischung kann zum Beispiel aus einem Amalgam, etwa Cadmiumamalgam, bestehen. Die Röhre enthält ferner einen vom Ent laderaum getrennten Kanal, der eine Ver bindung zwischen einem Röhrenteil, in dem sich während des Betriebes kondensiertes Metall, etwa. Quecksilber, ansammelt und den Röhrenteil bildet, der die Legierung bezw. Mischung enthält.
Das kondensierte Metall wird durch den Kanal nach dem zu letzt genannten Teil zurückgeführt, wobei das kondensierte Metall ausserhalb des E.nt- laderaumes bleibt. Es hat sich gezeigt, dass das bei . einer solchen Entladungsröhre von der Entladung ausgesandte Licht in der Hauptsache das Spektrum des am wenigsten flüchtigen Metalles aufweist.
Man wird zweckmässig die Einrichtung so treffen, dass der Kanal unterhalb der Oberfläche der Legierung bezw. Mischung mündet, so dass ganz vermieden wird, dass das zurückgeführte Metall mit der Entladung in Berührung kommt. Vorteilhaft kann der Kanal auf einen Teil seiner Länge innerhalb der Legierung bezw. Mischung liegen, so dass dieser Teil die Temperatur dem im Röh renbetrieb meist in flüssigem Zustände be findlichen Mischung annimmt, und infolge dessen vermieden wird, dass sich der Kanal durch festgewordenes Metall verstopft.
Manchmal besteht die Gefahr, dass die Entladung zwischen den Elektroden durch den Kanal ihren Weg nehmen wird, der das kondensierte Metall zurückführt. Diese Ge fahr kann dadurch abgewendet werden, dass der Querschnitt des Kanals im Verhältnis zum Querschnitt des Entladeraumes klein gestaltet oder dem Kanal eine gebogene Form gegeben wird.
Die Entladungsröhre kann vorteilhaft die Form eines umgekehrten<B>U</B> aufweisen, bei dem, in einem der Schenkel eine Legierung bezw. Mischung aus Metallen enthalten ist, und das Ende dieses Schenkels durch einen Kanal mit dem andern Schenkel des U-för- migen: Rohres in Verbindung steht, in das der Kanal in geringer Entfernung oberhalb einer in diesem Schenkel enthaltenen Elek trode mündet.
Auch ist es möglich, der Röhre einen erweiterten Teil zu geben, in dem eine Glüh kathode angeordnet sein kann und der durch einen Kanal mit dem Röhrenteil in Verbin dung steht, in dem die Legierung bezw. Mi schung enthalten ist.
In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, die Stromzuführungsdrähte der Elek troden: nur an einem Ende der Röhre nach aussen zu führen, wobei ein Stromzufüh- rungsdraht teilweise durch den Kanal ge führt werden kann, der das kondensierte Metall zurückführt.
Die Zeichnung vera.nschaulieht beispiels weise einige Ausführungsformen der Ent ladungsröhre nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Entladungs röhre 1 hat die Form eines umgekehrten<B>U.</B> Der Schenkel 2 enthält eine Legierung bezw. Mischung 3 aus Metallen, die aus einem Amalgam, etwa Cadmiumamalgam, oder auch aus einer Legierung aus Wismut und Queck silber bestehen kann. Gute Ergebnisse sind zum Beispiel mit einem Cadmiumamalgam erzielt worden, das 20% Cadmium enthielt. Diese Legierung 3 bildet eine Elektrode der Entladungsröhre und steht mit einem Stro.m- zuführungsdraht 4 in Verbindung, der durch die Röhrenwandung hindurchgeführt ist.
Der Schenkel 5 der Entladungsröhre enthält eine Elektrode, die zum Beispiel aus einer Queck- silbermenge 6, besteht, die mit dem Strom zuführungsdraht 7 in Verbindung steht. Es ist selbstredend auch möglich, diese Elek trode aus einem festen Stoff oder aus der selben Legierung wie die Elektrode 3 herzu stellen. Es kann vorteilhaft sein, die Enden der Röhrenschenkel kugelförmig zu erwei tern.
In geringer Entfernung oberhalb der Elektrode 6 mündet ein enges Rohr 8 in die Entladungsröhre. Dieses Rohr 8 hat eine ge bogene Form, zum Beispiel eine Zickzack form, und ist mit seinem andern Ende an das untere Ende des Schenkels 2 angeschmol- zen.
Beim Inbetriebsetzen der dargestellten Entladungsröhre ist es nötig, die Entladung mit Hilfe besonderer Einrichtungen zu zün den. Dies kann zum Beispiel in der Weise erfolgen, dass die Röhre nach Anlegen einer Spannung an die Elektroden gekippt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass das Rohr 8 ,in einer solchen Stelle in den Schenkel 5 mündet, dass beim Kippen kein Elektroden stoff in das Rohr hineinströmen kann. Auch kann die Zündung mittelst einer sehr hohen Spannung vorgenommen werden. Bisweilen kann es erwünscht sein, das Amalgam 3 von aussen her zu erhitzen.
Wird das Amalgam 3 zur Anode und die Elektrode 6 zur Kathode gewählt, so ver flüchtigt sich, nachdem die Bogenentladung gezündet worden ist, hauptsächlich das im Amalgam 3 enthaltene Quecksilber. Neben dem Spektrum des Cadmiums weist das von -der Entladung erzeugte Licht somit viele Quecksilberlinien auf. Das verflüchtigte Quecksilber kondensiert im obern Teil des Schenkels 5.
Sobald der Meniskus der Elek trode 6- die Mündung des Rohres 8 erreicht, wird das kondensierte Quecksilber durch die ses Rohr in den untern Teil des Schenkels 2 zurückgeführt. Es zeigt sich; dass wenn die Röhre einige Zeit im Betrieb ist, sich an der Oberfläche der Elektrode 3 hauptsächlich Cadmium befindet, so dass die Entladung hauptsächlich in Cadmiumdampf unter hohem Druck erfolgt. Das von dieser Ent ladung erzeugte Licht enthält viele ultra violette Strahlen, die durch die Röhrenwan dung hindurch nach aussen treten, wenn diese Wandung aus einem für solche Strahlen durchlässigen Stoff, etwa Quarz besteht.
Die beschriebene Röhre kann somit mit grossem Vorteil zum Erzeugen von ultravioletten Strahlen, zum Beispiel als Höhensonne., ver wendet werden. Auch für Sterilisations- zwecke ist die Röhre verwendbar. Es zeigt sich, dass die Quecksilbermenge, die sich während des weiteren Röhrenbetriebes aus der Anode heraus verflüchtigt, gering ist und das Spektrum des ausgesandten Lichtes nicht ungünstig beeinflusst. Die Gefahr, dass die Röhre beim Ausserbetriebsetzen oder beim erneuten Inbetriebsetzen zerspringt, ist nur sehr gering.
Die in Fig. 2 dargestellte Entladungs röhre weist einen geraden zylindrischen Teil 9 auf, in dessen kugelförmig erweitertem Ende eine Legierung bezw. Mischung aus Metallen, etwa. Cadmiumamaluam oder eine <B>1</B> Misellunc aus Quecksilber, Cadmium und Wismut 10, enthalten ist, die mit dem Strom- zuführungsdraht 11 in leitender Verbindung steht. An das obere Ende des Teils 9 ist ein weiterer Teil 12 anb schmolzen.
In die sem -Teil ist der Röhrenfuss 13 enthalten, der die Glühkathode 14 trägt, deren Stromzu- führungsdrähte 15 und 16 durch den Fuss nach aussen geführt sind. Das obere Ende der Röhre 9 reicht um ein geringes Mass in den erweiterten Teil 12, so dass ein rinnen- förmiger Raum 17 entsteht. In diesen Raum mündet der Kanal 18, der mit seinem andern Ende in den untern Teil der Entladungs röhre reicht und möglichst weit unterhalb der Oberfläche der Elektrode 10 mündet.
Wie die Figur zeigt, liegt ein Teil des Kanals 18 in der Legierung 10, so dass die ser Teil des Kanals dieselbe Tempeiatur wie die Legierung annimmt. Verstopfung des Kanals durch festgewordenes Metall wird dadurch vermieden.
Die Röhre kann eine geeignete Gasfül lung enthalten, die zum Beispiel aus einem Edelgas besteht, was die Zündung der Ent ladung erleichtert. Während des Betriebes kondensiert das Quecksilber oder, allgemei ner, das flüchtigste Metall im erweiterten Teil 12 und wird im rinnenförmigen Raum 17 angesammelt, von wo es durch den Ka nal 18 in den untern Teil der Entladungs röhre zurückgeführt wird. Da sich auch in dieser Entladungsröhre das Cadmium haupt sächlich an der Oberfläche der Elektrode 10 ansammelt, erfolgt die Entladung hauptsäch lich in Cadmiumdampf.
Die in Fig. 3 dargestellte Entladungs röhre weicht darin von der in Fig. 2 ver anschaulichten Röhre ab. dass die Stromzu- führungsdrä.hte der Elektroden nur an einem Röhrenende nach aussen geführt sind. Hier durch kann in vielen Fällen eine einfache Anordnung der Entladungsröhre, zum Bei spiel einer Höhensonnenanlage oder in einer Anlage zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit ultraviolettem Licht, erzielt werden.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der Stromzufüh- rungsdraht 19 für die im untern Ende der Röhre enthaltene Elektrode durch den Röh renfuss nach aussen geführt, an dem die Glüh- kathode befestigt ist. Dieser Stromzufüh- rungsdraht 19 ist durch den Kanal geführt, der das kondensierte Quecksilber zurück führt, und ist teilweise von einem isolieren den Rohr 20 umgeben, das verhindert. dass die Entladung am Stromzuführunasdraht 19 ansetzt.
Es ist einleuchtend, dass der Kanal, der das kondensierte Quecksilber zurück führt und der bei den in den verschiedenen Figuren veranschaulichten Entladungsröhren ausserhalb des eigentlichen Entladeraumes untergebracht ist, auch innerhalb dieses Ent- laderaumes enthalten sein kann.