Verfahren und Vorrichtung züm Betreiben einer elektrischen Entladungsröhre. Man hat bereits versucht-, die Entladung in einer elektrischen Entladungsröhre im Dampf von Amalgamen stattfinden zu lassen, und zu diesem Zwecke verwendete man zum Beispiel häufig Kadmiumamalgam. Der an gestrebte Zweck bestand darin, das durch die Entladungsröhre au3gesandte Licht die t5 Spektrallinien des neben dem Quecksilber dampf vorhandenen Metalldampfes enthalten zu lassen.
Eine in Kadmiumdampf statt findende E#itladung sendet zum Beispiel ein intensives ultraviolettes Licht aus, so dass eine solche Entladungsröhre vorteilhaft zur Bestrahlung von Stoffen mit ultraviolettem Licht benutzt werden kann.
Nur diejenigen Amalgame, die einen gro ssen Prozentsatz Quecksilber enthalten, sind bei Zimmertemperaturen flüssig. Wenn man Amalgame mit niedrigerem Quecksilberge halt verwendet, was erwünscht sein kann, um die Entladung in der Hauptsache in einem ausser dem Quecksilberdampf vor handenen Metalldampf erfolgen zu las- sen, so setzen sich oft grosse Schwierig keiten entgegen.
Nach der Unterbrechung der Entladung in einer Entladungsröhre, die zum Beispiel mindestens eine aus solchen Amalgamen bestehende Elektrode enthält, gehen diese Amalgame, die während des Betriebes der Röhre infolce der Ent ladung erhitzt werden und dann flüssig sind, in den festen oder breiigen Zustand iiber. Bei dieser Erstarrung der Amalgame wird auf die Wände der Elektrodenkammern ein grosser Druck ausgeübt, durch den sehr häu fig Bruch der Entladungsröhre herbeigeführt wird.
Die Erfindung, die sich auf ein Verfah ren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Entladunosröhre bezieht, deren Entladung im Dampf eines Stoffes er folgt, der bei Zimmertemperatur fest oder breiartig ist, bezweckt diese Nachteile zu -vermeiden.
Gemäss der Erfindung wird die Ent ladungsröhre bei oder kurz nach der Unter- brechung der Entladung in eine solche Stel lung gebracht, dass die freie Oberfläche des den Dampf liefernden Stoffes grösser als in der Betriebsstellung der Entladungsröhre ist. Die bei der Erstarrung auftretenden Kräfte finden auf diese Weise eine grössere freie Oberfläche, auf die sie auswirken können, ohne dass eine Beschädigung der Wand der Entladuno,sröhre zu befürchten ist.
Vorzugsweise wird die Entladungsröhre bei oder kurz nach der Unterbrechung der Entladung in eine solche Stellung gebracht, dass jeder Schnitt senkrecht zur Achse der Entladungsröhre höchstens nur teilweise durch den Stoff, in dessen Dampf die Ent ladung stattfindet, eingenommen wird. Bei dieser Anordnung der Entladungsröhre ist die Gefahr für Bruch der Röhrenwand prak tisch ganz vermieden. Vorteilhaft kann die Röhre bei oder kurz nach der Unterbrechung der Entladung in eine derartige Stellung ge bracht werden, dass der den Dampf liefernde Stoff die Poldrähte der Entladungsröhre mit einander verbindet. Diese Erstarrung ermög licht nämlich, die Entladungsröhre auf ein fache Weise aufs neue in Betrieb zu setzen.
Die Einrichtung, in der eine Röhre der beschriebenen Art angeordnet ist, kann derart eingerichtet. sein, dass bei Unterbrechung des Entladungsstromes die Entladungsröhre selbsttätig in eine derartige Stellung ge bracht wird, dass die freie Oberfläche des den Dampf liefernden Stoffes grösser als in der Betiiebsstellung der Röhre ist.
In der Zeichnung sind Ausführungs formen einer Entladungsröhre, die gemäss der Erfindung betrieben werden kann und einer Vorrichtung, in der eine solche Röhre angeordnet ist, beispielsweise darge stellt.<B>1</B> Fig. <B>1</B> und 2 zeigen in Vorder- bezw. Seitenansicht die von der Entladungsröhre während des Betriebes eingenommene Stel lung; Fig. <B>3</B> und 4 zeigen in Vorder- bezw. Seitenansicht die Stellung, in welche diese Röhre bei der Unterbrechung des Ent ladungsstromes gebracht wird;
#h in die Fig. <B>5</B> und<B>6</B> zeigen chematis, Seiten- bezw. Vorderansicht eine Vorrich tung gemäss der Erfindunzni und in Fig. <B>7</B> ist ein Teil dieser Vorrichtung dargestellt.
Die in den Fig. <B>1</B> bis 4 dargestellte Ent- iadungsröhre weist einen halbkreisförmigen Teil<B>1</B> auf, mit dem zwei Elektrodenkam- mern 2 verbunden sind. Diese Elektroden- kammern bestehen aus kurzen Röhren, die sich senkrecht zur Ebene des halbkreis förmigen Teils<B>1</B> erstrecken. Die Wand der Entladungsröhre besteht aus Quarz oder aus einem anderntfür ultravioleite'Strahlen durch lässigen Stoff mit hohem Schmelzpunkt.
In die Enden der Elektrodenkammern 2 sind Poldrähte<B>3,</B> die zum Beispiel aus Wolfram bestehen, eingeschmolzen. Diese Poldrähte reichen bis in den halbkreisförmigen Teil<B>1</B> der Entladungsröhre. Die Elektrodenham- mern sind mit einem Stoff 4 gefüllt, der bei Zimmertemperatur fest oder breiig ist, aber bei höherer Temperatur flüssig wird. Dieser Stoff kann zum Beispiel aus Kadmiumamal- gam bestehen, dessen Kadmiumgehalt, zum Beispiel<B>2,5 %</B> beträgt. Es kommen aber auch andere Stoffe, zum Beispiel Natrium-, Blei-, Wismuthamalgam, Woodmetall, in Betracht.
Die Fig. <B>1</B> und 2 zeigen die Betriebsstel lung, der Entladungsröhre. Die Entladung er folgt dann zwischen den in den Elektroden- kammern 2 vorhandenen Kadmiumamalgam- mengen. Da diese Entladung ein starkes ultraviolettes Licht aussendet, lässt sich die dargestellte Entladungsrühre vorteilhaft zur Bestrahlung von Stoffen mit ultraviolettem Licht verwenden, zum Beispiel zur Herstel lung des Vitamins<B>D.</B>
Beim Unterbrechen des durch die Rohre hindurchfliessenden Entladungsstromes, was zum Beispiel durch Unterbrechung des äu ssern Stromkreises erfolgen kann, wird die Entladungsröhre um die Achse<B>5-5</B> gedreht, so dass der halbkreisförmige Teil der Ent ladungsröhre in eine wagrechte Ebene zu lie gen kommt. Das flüssige Kadmiumamalgam wird sich dabei durch die ganze Röhre ver breiten, wie aus den Fig. <B>3</B> und 4, welche die Stellung der Entladungsröhre nach der Unterbrechung des Entladungsstromes zei gen, ersichtlich ist.
Die freie Oberfläche des Kadiniumamalganis, das heisst die Ober fläche des Amalgams, die nicht mit der Röh- ren-wand in Berührung ist, ist bedeutend grö sser als in der Betriebsstellung der Ent ladungsröhre. Wie aus den Fig. <B>3</B> und 4 er sichtlich ist, ist das Kadmiumamalgam der art in der Entladungsröhre verbreitet, dass kein einziger Schnitt senkrecht zur Achse der Röhre ganz vom Amalgam eingenommen wird. Bei der Erstarruno, kann sich das Amalgam denn auch frei nach oben aus dehnen, so dass kein unerwünschter Druck auf die Wand der Entladungsröhre ausge <B>übt</B> wird.
Das Umkippen der Entladungsröhre braucht nicht immer gleichzeitig mit der Unterbreeliun-- des Entladungsstromes zu erfolgen. Es ist auch möglich, dieses Um kippen kurz nach der Unterbrechung des Entladungsstromes stattfinden zu lassen. Es soll aber dafür Sorge getragen werden, dass die. EntladungsrÜhre umgekippt wird, bevor das Amalgam soweit erstarrt ist, dass es sich nicht weiter in der Röhre verbreiten kann.
Wenn die Entladungsröhre aufs neue in Betrieb gesetzt werden muss, so kann das er starrte Amalgam durch eine äussere Heiz- quelle, zum Beispiel durch eine Flamme, er hitzt werden. Wenn dabei an die Elektroden eine Spannung angelegt und die Entladungs röhre in die Betriebsstellung gebracht wird, so wird beim Flüssigwerden des Amalgams an der Stelle, an der die Amalgamschicht in zwei Richtungen auseinanderfliesst, ein Bogen gebildet werden.
Diese Erhitzung des Amalgams kann auch mittelst eines Heiz- elementes erfolgen, das als Vorschaltwider- stand der Entladungsröhre dienen kann.
Die Fig. <B>5, 6</B> und<B>7</B> zeigen schematisch eine Vorrichtung mit einer in den Fig. <B>1</B> bis 4 dargestellten Entladungsröhre. Diese Vor richtung ist derart eingerichtet, dass die Ent ladungsröhre bei der Unterbrechung dns Ent ladungsstromes selbsttätig in die zur Erstar rung des Amalgams erforderliche Stellung befördert wird. Die Elektrodenkammern der Entladungsröhre sind in Ringen<B>6</B> befestigt, die mit Achszapfen<B>7</B> versehen sind. Diese Zapfen ruhen in Achslagerii 8., so dass die Entladungsröhre drehbar angeordnet ist.
Auf dem rechten Zapfen<B>7</B> ist ein aus ferro- magnetischem Stoff bestehender Anker<B>9</B> be festigt, der in Fig. <B>7</B> in Seitenansicht dar--e- stellt ist. Dieser Anker<B>9</B> ist zwischen zwei durch ein Joch<B>11</B> verbundenen Polschuhen <B>10</B> angeordnet. Dieses Joch ist mit einer Wieklung 12 umgeben. Diese Magnetwick lung ist mit der Entladungsstrecke in Reihe ,oleschaltet. Solange der Entladungsstrom durch diese Wicklung fliesst, wird der Anker <B>9</B> in der senkrechten Stellung und infolge dessen die Entladungsröhre in der gewünsch ten Betriebsstellung gehalten.
Sobald aber der Entladungsstrom unterbrochen wird, wird die Entladungsröhre durch ihr Gewieht umkippen, wobei durch in der Zeichnung nicht dargestellte Stützen verhindert wird, dass die Röhre weiter als in die wagreebte Ebene umkippt.
Die Vorrichtung kann auch derart ein gerichtet werden, dass die Inbetriebsetzung der Entladungsröhre ganz selbsttätig erfolgt.