Elektrische Glimmentladungsröhre mit einer ein Alkalimetall enthaltenden Elektrode. Die Erfindung bezieht sich auf eine elek trische Glimmentladungsröhre. Solche mit Gas bezw. Dampf gefüllte und eine selb ständige Entladung aufweisende Entladungs röhren werden für verschiedene Zwecke be nutzt, zum Beispiel als Signallampen, Re lais zur Überführung von elektrischen Strom schwankungen in Lichtschwankungen, zum Beispiel in Vorrichtungen für den Empfang von auf telegraphischem bezw. radiotelegra phischem Wege übermittelten Bildern.
Solche Glimmentladungsröhren haben oft den Nachteil, dass die Spannung, bei der die Entladung einsetzt, ziemlich gross ist, wobei diese Zündspannung, bedeutend grösser ist als die Betriebsspannung, das heisst die zwischen den Elektroden bestehende Spannung, wenn die Entladung einmal herbeigeführt worden ist. Man hat bereits vorgeschlagen, die Zünd- und die Betriebsspannung dadurch herabzu setzen, dass die Kathode der Röhre mit einem Alkalimetall überzogen wird. Die Erfindung bezweckt diese Spannun gen noch weiter herabzusetzen und ausserdem auch andere Eigenschaften der Röhre zu ver bessern.
Die elektrische Glimmentladungsröhre ge mäss der Erfindung weist eine ein Alkaliine- tall enthaltende Elektrode auf. Das Alkali metall ist auf eine Alkalimetallogydschicht von der Zusammensetzung R20 aufgebracht, wobei R ein Alkalimetall ist. Bei dieser Glimmentladungsröhre sind nicht nur die Zünd- und die Betriebsspannung, sondern auch ihr innerer Widerstand ausserordent lich niedrig, während sich die mit Alkali metall überzogene Elektrode nur wenig zer stäubt.
Ein weiterer Vorteil, der sich beson ders bemerkbar macht, wenn die Röhre zum Beispiel in Fernsehapparaten für den Emp fang von Bildern benutzt wird, besteht darin, dass die Anzahl von durch die leuchtende Glimmentladung ausgestrahlten Kerzen pro '9jatt Stromverbrauch gross ist. Das Nach leuchten einer solchen Röhre, das heisst das Fortdauern der leuchtenden Entladung, nach dem die Stärke des durch die Röhre flie ssenden Stroms verändert ist, lässt sich durch eine geeignete Wahl der Gasfüllung nahezu ganz vermeiden. Wahrscheinlich dauert das Nachleuchten einer zum Beispiel mit Neon gefüllten Glimmentladungsröhre gemäss der Erfindung weniger als<B>0,00001</B> Sekunde.
Die Betriebs- und die Zündspannung der Glimmentladungsröhre lassen sich noch wei ter herabsetzen, wenn man für die Gasfül lung ein Gemisch eines Gases, zum Beispiel Neon, und eines andern Gases, zum Beispiel Argon, benutzt, dessen Ionisierungsspannung geringer als die Zündspannung des erstge nannten Gases ist.
Die Zündspannung der Glimmentladung kann ferner vorteilhaft dadurch herabgesetzt werden, dass die mit Alkalimetall überzogene Elektrode beleuchtet wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungs form einer Glimmentladungsröhre gemäss der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Die dargestellte Entladungsröhre, die als Signallampe verwendet werden kann, weist eine aus Glas bestehende Wand 1 auf, an der ein Füsschen 2 aasgeschmolzen ist, auf dem zwei Elektroden angeordnet sind. Eine dieser Elektroden besteht aus einem Metall ring \3', der von einem Stützdraht 4 getragen wird.
Die andere von dem Stützdraht 6 ge tragene Elektrode 5 besteht aus einer, zum Beispiel-aus Kupfer hergestellten Platte, die auf der der Elektrode ss zugewandten Seite mit einer Cäsiumoxydschicht von der Zusam mensetzung Cs20 bedeckt ist, auf die eine Cäsiumschicht aufgebracht ist. Gewünsch- tenfalls kann die andere Seite der Platte, ebenso wie auch die Stützdrähte 4 und 6 mit einem. Isolierstoff, zum Beispiel mit Alu miniumoxyd, bedeckt sein.
Im folgenden sind einige Weisen be schrieben, auf welche die Oberfläche der Ka ihode 5 hergestellt werden kann.
Zu diesem Zweck kann nach der Anord nung der Elektroden in der Röhre und nach dem letztere entlüftet worden ist, ein wenig Cäsium in die Röhre eingebracht werden, das sich auf der Kupferplatte 5 absetzt. Das Cäsium kann zum Beispiel durch Verdamp fen aus einem mit der Glimmentladungsröhre in Verbindung stehenden Behälter in die Röhre eingeführt werden. Nachdem das Cä sium in die Röhre eingebracht ist, wird Sauerstoff im Ü berschuss in die Röhre @ ein geführt. Infolgedessen oxydiert sich das Cä sium, wobei Cs2 O., gebildet wird.
Nachdem der Sauerstoffüberschuss aus der Röhre ent fernt ist, wird eine neue Cä.siummenge in die Röhre eingebracht, die das Cs204 zu Cs20 reduziert. Diese Reduktion kann durch Er hitzung bis annähernd 200 C erleichtert werden. Das gebildete Cs20 ist an seiner goldbraunen Farbe erkennbar. Wenn das Cäsium im Überschuss vorhanden ist, so setzt es sich auf dem gebildeten Cs20 ab. Wenn das Cäsium nicht im Übersehuss vorhanden ist, so wird eine neue Cäsiummenge in die Röhre eingebracht, die sich dann auf der ge bildeten Cäsiumoxydschicht absetzt.
Das freie Cäsium wird dabei teilweise von dem Cäsiumoxyd absorbiert.
Ferner ist es auch möglich, nach dem ersten Einbringen des Cäsiums eine be stimmte Sauerstoffmenge in die Röhre ein zuführen, so dass sich das Cäsium zu Cs20 oxydiert. Darauf wird eine neue Cäsium- menge in die Röhre eingebracht, die sich auf der gebildeten Cäsiumoxydschicht absetzt.
Weiter kann man durch Einführung einer kleinen Wasserdampfmenge in die Röhre eine Schicht Wasser an der Kupferplatte 5 absorbieren lassen. Wenn nach Entfernung des Wasserdampfüberschusses aus der Röhre Cäsium im Überschuss zugeführt wird, so reagiert dieses Cäsium mit dem Wasser, wo bei Cs20 gebildet wird und Wasserstoff frei wird, der aus der Röhre entfernt werden kann, während sieh der Cäsiumüberschuss auf der gebildeten Cäsiumoxydschicht absetzt.
Obwohl bei diesem Verfahren Cäsium be nutzt wird, versteht es sieh, dass sich das Ver fahren auch mit den andern Alkalimetallen durchführen lässt. Nachdem die Kathode gebildet ist, wird die Röhre mit einer geeigneten Gas- bezw. Dampffüllung versehen. Gute Ergebnisse sind zum Beispiel mit einer aus Neon und 0,25o1' Argon bestehenden Gasfüllung bei einem Druck von 8 mm erzielt worden. Die Zündspannung dieser Röhre, in welcher der Elektrodenabstand 8 mm war, war ausser ordentlich niedrig.
Es wurde gemessen, dass. sich diese Spannung auf 56 Volt belief, wenn die Röhre im Dunkel betrieben wurde. Bei Bestrahlung der Kathode der Glimmlampe mit einem Lichtbündel, wobei die Beleuch tung der Kathode eine Intensität von 0,015 Lume per Quadratzentimeter hatte, war die Zündspannung 54 Volt. Für die Betriebs spannung der Glimmentladungsröhre fand man einen Wert von 87 Volt.
Bei Bestrahlung der Glimmlampe mit einer gesonderten Lichtquelle kann für die Bestrahlung der verschiedenen Glimmlampen zweckmässig die gleiche Lichtquelle benutzt werden. Auch ist es möglich, die Lichtquelle und die Glimmlampe baulich zu einem Gan zen zu vereinigen.