Elektrische Edolgaslampe. Die Erfindung bezieht sich auf elek- triselle Edelgaslampen mit einer oder mehre ren, bei verhältnismässig niedriger Tempera tur Elektronen emittierenden Glühelektroden und hat ein intensives und den Gasinhalt der Lampe gut ausnützendes Leuchten des Gas inhaltes solcher Lampen zum Ziel.
Bei manchen Metalldampflampen bereitet es keine besonderen Schwierigkeiten, den lee- talldampf bloss durch Innehalten einer ent sprechenden Temperatur und Aufdrücken einer entsprechenden Spannung zum Leuch ten zu bringen;
doch besitzen diese Lampen, insbesondere jene mit Alkalimetalldampf, eine Reihe schwerwiegender, in der Natur der Metalldämpfe selbst gelegene Nachteile, wie beispielsweise das Kondensieren der Dämpfe bei Abkühlung und die chem-i#;che Einwirkung der Dämpfe auf die Glasteile, welche Nachteile es als aussichtslos erschei nen lassen, selbst bei Vervollkommnung eine dauernd betriebsfähige Metalldampflampe als rationelle Lichtquelle für allgemeine Be- leuchtungszwecke zu erhalten. Ein Fort schritt in dieser Richtung ist nur von der Ausbildung der elektrischen Edelgaslampen zu erwarten, da die Edelgase die erwähnten ungünstigedEigenschaften der Metalldämpfe nicht besitzen.
Bei den bisher bekanntgewordenen Edel gaslampen mit Glühelektroden befanden sich die Elektroden<B>je</B> an einem Ende eines lan gen, zylindrisohen Glasrohres, und es bestand eine Feldverteilung, welche nicht imstande war, eine die Glühelektrode umhüllende Leuchterscheinung anzuregen; ausserdem war aber auch der Abstand der Glaswandung von der Glühelektrode zu klein, als dass sich, selbst bei günstiger Feldverteilung, eine sol che Leuch:terscheinung in wirksamer Weise hätte entfalten können.
Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der durch Versuche gestützten Erkennt- i)is, dass man eine neuartige, die Glühelek- trode oder Glühelektroden umhüllende, und in deren unmittelbaren Nähe am intensivsten leuchtende Leuchterscheinung erhält, wenn man von der eben erwähnten Lampenform abgeht und jene Hindernisse beseitigt, die einer freien Entfaltung wirksamer Leueht- erscheinungen im Gas und um eine Glüh- elektrode herum bisher im Wege standen.
Erfindungsgemäss müssen hierzu zwei Be dingungen eingehalten werden: Der Abstand der das Feld bestimmenden Elektroden muss so bemessen sein, dass bei der Betriebsspan nung der Lampe eine zur allseitigen Leucht anregung des Gases<U>um</U> die betreffende Glüh- elektrode herum ausreichende Feld- bezw. Stromdichteverteilung entsteht.
Der Abstand der N-#7andung des Lampenkolbens von jeder Glühelektrode muss derart bemessen sein, dass die Wandung der Entstehung und Ent faltung der Leueliterselieinung nicht hin dernd im Wege steht. Selbstverständlich sind die übrigen Verhältnisse und Betriebs bedingungen (Gasdruck, Betriebsspaunung usw.) in jedem Einzelfall und je, nach der Natur der Gasfüllung so zu wählen, dass eine Anregung des Gases zum Leuchten über haupt möglich ist.
Die neuartige Leuellterscheinung besteht aus einem an die Glühelektrode unmittelbar angrenzenden, intensiven Licht (Kernlieht oder Aureole) und einer schwächer leuchten den Aussenzone. Das Kernlicht bildet nicht wie das negative Glimmlicht kalter Elektro den eine die Elektrode bedeckende, dünne Lic'hthaut, sondern erstreckt sich auf einen Bezirk der Gasfüllung, der sich von der geringen Dicke einer Lichthaut grössen ordnungsmässig unterscheidet.
Die Leucht kraft der Aussenzone nimmt mit zunehmen der Entfernung -von der Glühelektrocle ab, so dass -schliesslich, falls der Glaskolben ge nügend gross ist, eine Grenze der Leucht- ersc'heinun., erreicht wird, wo keine oder fast keine Leuc'htwirkung mehr wahrnehm- bax ist, und deren Gasraum jen <B>'</B> seits dieser Grenze bis zur Kolbenwandung dunkel, das heisst nichtleuchtend bleibt.
Versuche haben nun auch ergeben<B>-</B> und hierin liegt ein weiterer Vorteil und eine be sondere Ausgestaltung der Erfindung -, dass man durch Anpassung der Gestalt und<B>Ab-</B> messungen des Cxlasholbens an die natür- liehe äussere Begrenzung der Leueliterschei- nung erreichen kann, dass kein oder fast kein Dunkelraum innerhalb des Kolbens übrig bleibt, ohne dass die volle Entfal tung der Leuellterseheinung (Kernlicht<B>+</B> Aussenzonenlicht) gehemmt wird.
Es ent spricht dann der bei vorgegebener Elek- trodenanordnung und vorgegebenen Betriebs bedingungen zum Leuchten anregbare oder angeregte Gasbereich ungefähr dem In halt des Glaskolbens, so dass eine maxi male Ausnützung aller Möglichkeiten der Entladung hinsichtlich der Leuc'htwirkung stattfindet.
Selbstverständlich kann diese günstige Anpassung von Kolben und Leue,1-itbcreich statt durch Veränderung der Kolbengrösse bei unveränderten sonstigen Verhältnissen auch durch Veränderuno- der Elektroden- anordnung oder irgendwelcher den Leucht- bereich beeinflussender Betriebsfaktoren bei unverändertem KolbeninhaIt erreicht wer den.
Die erfindungsgemässen Lampen könnep sowohl für Gleichstrom-, als auch für Wechselstrombetrieb gebaut werden. Bei Gleichstrom wird man für gewöhnlich nur eine einzige Glühelektro#de (als Kathode) verwenden, während man bei Wechselstrom beide Elektroden als Glühelektroden aus bilden wird.
Fig. <B>1</B> zeigt in der Ansicht eine beispielsweise Ausführungsform einerWech- selstromlampe und veranschaulicht in sche matischer Weise die, verschiedenen Inten,--i- tätszonen der neuartigen Leuchtersc'heinung Die Lampe, der Fig. <B>1</B> besitzt einen kugel förmigen oder kugeläUnlichen Glaskolben e und symmetrische Anordnung der Elektra- den, wobei die Elektroden in einer Mittel ebene vom Mittelpunkt der Kugel gleich weit entfernt liegen.
Die Elektronen eTnittie- renden Glühelektroden a und<B>b</B> sind Glüh- röhrehen, die von Heizdrähten durchsetzt sind, also sogenannte indirekt und von innen beheizte Glühelektroden.
Wie aus der Figur unmittelbar ersichtlich, entspricht der Auf- bau der Lampe den erfindungsgemäss vorge- scliriebenen Bedingungen: Die feldbestim menden Elektroden sind so gestaltet und an geordnet, dass rund um jede Glülielektrode eine Feldverteilung entstellt, die zur An regung einer die Glühelektrode umllüllenden Leuchterscb.einung ausreicht. Der Lampen kolben ist von jeder Glüllelektrode genügend weit entfernt, um das Entstellen und 'die freie Entfaltung der LeuchterscUeinung nicht zu verhindern.
Um jede Glühelekt.rode herum bildet sich ein Bereich intensiven Leuchtens, das Kern licht, und diese Bereiche, deren Grenzen durch die gestrielielten Linien c und<B>d</B> an gedeutet sind, sind von einer schwächer leuchten-den Aussenzone oder Schale um schlossen, deren Leuchtgrenze beispielsweise einen ungefähr kugelförmigen Bezirk ein schliesst, dessen Durchmesser in einem be sonderen Fall das Dreifache des Elektroden- abstandes beträut. Wird nun der Durch- inesser des Kolbens so gewählt,
dass die Kolbenwandung ungefähr mit der Leuellt- grenze der Aussenzone zusammenfällt, so wird der aanze Gasraum zur Leuchtwirkun- n <B>-</B> beitragen, und die Leuchterscheinung wird bei den vorgegebenen Betriebsbedingungeil ,hr grösstes Ausmass erreicht haben.
)Vird der Durchmesser des Kolbens o-rösser als lie- ser optimale Wert gewählt, so verbleibt zwi schen Kolbenwandung und äussere Leucht- 0- htleuchtender Gasmum im. ,-renze ein nie Innern des Kolbens. Unterschreitet der ss:o1- bendurehmesser den optimalen Wert, so.
leuchtet zwar der cranze Gminhalt des Kol bens, das räumliche Ausmass der Leucht- erscheinuno, sinkt aber unter den mammalen Wert, den es bei freier Ausbreitung hätte erreichen können.
In dem obengenannten Beispiel ist #also,der optimale Wert des Kol bendurchmessers ungefähr das Dreifache des gegenseitigenElektrodena,bstandes. Der mö-- liChe Elektrodenabstand hängt von der Ge- Q_talt und Grösse der Lampe ab;
er kann L#F,ispi-.Isw(-ise <B>50</B> mm betragen und dann soll fter ballo-nförmige Kolben nicht mehr, aber a <B>,</B> ue h. nicht weniger als ungefähr 150 mm betragen-, wenn die Lampe, trotz maximaler Ausbreitung der Leuchterscheinung -voll leuchten soll.
Es ist klar, dass die Kugelform des Kol bens nur ein Beispiel ist und durch andere Formen ersetzt werden kann, auch durch die zylindrische Form, wenn nur die Bauart den erfindungsgemässen Bedingungen für die freie Entfaltung der Leueliterscheinung ent spricht. Die Liehtverteilu-ng wird selbstver ständlich auch von der Gestalt der Lampe abhäno-en. Beim Entwurf der Lampe wird man vorteilhafterweise von der Annahme eines unter den gegebenen Verhältnissen möglichen Elehtrodenabstandes ausgehen.
BeiWechselstromlampen kann eine Elek- tiodenanordnung, welche eine zur Anregung der Leueliterscheinung ausreichende Feld verteilung liefert, also der ersten, oben<B>ge-</B> forderten Bedingung genügt, immer dadurch erhalten werden, dass man den Abstand der bei-den Glühelektroden so klein wählt, dass die die Glühelektroden unmittelbar um hüllenden Leuchterscheinungen (Kernlichter oder Aurezlen) ineinander übergehend sich als ein Ganzes darstellen, wie dies Fig-. '2 zeigt.
Bei geringer gegenseitiger Entfernung der Glühelektroden<B>f</B> und<B>g</B> werden nämlich die beiden, bei gTösserer Entfernung getrenn ten Bezirke intensiven Leuchtens als zu einem einzigen Gebiet intensiven LeueUtens, also zu einem einzigen Kernlicht h vereinigt erscheinen.
Auch in diesem Falle werden die Gestalt und die Abmessungen des Lampenkolbens i so gewählt werden können, -dass der ganze Kolbeninhalt um das gemeinschaftliche Kernlieht beider Glühelektroden herum wahrnehmbar, wenn auch mit geringerer In tensität als das Kernlielit, leuchtet.
-\ÄTenn zum Beispiel in einer kugelför migen oder kugelähnlielien Edelgaslampe für Weehseletrombetrieb ein Gemisch von Neon und Helium (etwa<B>99 %</B> Neon und<B>1</B> Helium) von einem Druck von<B>1</B> bis<B>2</B> Que*silbersäule enthalten ist und der<B>Ab-</B> stand der -Glühelektroden voneinander 2 bis <B>5</B> mm beträgt, so umhüllt die beiden<B>Glüh-</B> elektroden ein einheitliches Kernlicht, und wenn der Durchmesser des kugelförmigen Glaskolbens nicht mehr als 120 bis 150mD-i beträgt,
so leuchtet der ganze Inhalt des Kolbens wahrnehmbar. Wird in diesem Bei spiel der Abstand der Glühelektroüen auf etwa<B>122</B> mm erhöht, so beginnt das Kern.- licht sich in zwei getrennte Bezirke zu teilen.