CH167310A - Elektrische Entladungsröhre mit schwer verdampfbarem Metallinhalt und Stromzuführung mittelst deren Wandung durchdringenden Stromzuführungsdrähten. - Google Patents

Description

  Elektrische     Entladungsrühre    mit schwer     verdampfbarem        Netallinhalt    und  Stromzuführung mittelst deren Wandung     durehdringenden        Stromzuführungsdrähten.       Die Erfindung bezieht sich auf eine elek  trische Entladungsröhre, die ein schwer     ver-          dampfbares    Metall enthält, dessen Dampf  am ausgenutzten Vorgang teilnimmt. Diese  Beteiligung braucht nicht immer darin zu  bestehen, dass der Metalldampf einen Teil des       Entla.dungstromes    führt.

   Es ist auch mög  lich,     da.ss    der Metalldampf dadurch am aus  genutzten Vorgang teilnimmt, dass er nicht  den Entladungsstrom trägt, sondern Licht  ausstrahlt. Diese beiden Erscheinungen kön  nen auch zu gleicher Zeit auftreten. Unter  "schwer     verdampfbarem    Metall" sind in vor  liegendem Fall solche Metalle zu verstehen,  deren     Dampfdruch    bei einer Temperatur von  200   C weniger als ein Millimeter beträgt.  Von diesen Metallen werden zum Beispiel  Natrium, Kalium,     Rubidium,    Kadmium,  Magnesium,     Thallium    manchmal in Ent  ladungsröhren benutzt, die zum Ausstrahlen  von Licht dienen.

      Es hat sich als sehr schwer gezeigt,     dein     Dampf dieser Metalle beim Betrieb der Ent  ladungsröhren einen hinreichend hohen Druck  zu geben, um auf die höchste Lichtausbeute  (Kerzenzahl, die für die Energieverbrauchs  einheit ausgestrahlt wird) zu gelangen.  



  Werden die     Stromzuführungsdrähte    der  Elektroden durch eine für das Einschmelzen  solcher Drähte übliche, in den Vakuumraum  der Entladungsröhre hervorragende Quetsch  stelle geführt, die mittelst eines Tellerröhr  chens an dem Kolben festgeschmolzen ist, so  bildet der Raum um die Quetschstelle und  das Tellerröhrchen einen toten Raum, in dem  eine wesentlich     niedrigere    Temperatur als in  dem Teil, in dem die Entladung in der  Hauptsache erfolgt, entsteht.  



  Solche toten Räume haben einen sehr un  günstigen Einfluss auf die angestrebte Höhe  des Metalldampfdruckes. Die Höhe dieses  Druckes wird nämlich durch die niedrige      Temperatur der toten Räume bestimmt. Die  Erhitzung der übrigen Teile der Entladungs  röhre auf höhere Temperaturen hat auf das  Erreichen eines höheren Metalldampfdruckes  keinen Einfluss. Die Wärme, welche dazu  benutzt wird, um diese     heisseren    Teile der  Entladungsröhre höher zu erhitzen als die  Temperatur der kälteren Räume, wird denn  auch nutzlos verwendet, was den Wirkungs  grad der Röhre in ungünstigem Sinne beein  flusst.  



  Will man in der Röhre, in der Räume  vorhanden sind, die eine weit niedrigere  Temperatur annehmen als der Entladungs  raum, den Metalldampf doch einen genügend  hohen Druck annehmen lassen, so muss man  die Röhre derart hoch erhitzen, dass die käl  teren Räume die Temperatur annehmen, bei  der der Metalldampf den genügend hohen  Druck erhält. .Solches bringt jedoch mit sich,  dass die übrigen Teile der Entladungsröhre  auf noch höhere Temperatur gebracht wer  den müssen. Bei diesen höheren Tempera  turen wird jedoch die mechanische Festigkeit  der Röhre gefährdet. Überdies ist bei diesen  höheren Temperaturen das Glas schwer  widerstandsfähig gegen den Metalldampf zu  halten.  



  Gemäss der Erfindung gehen, behufs Ver  meidung toter Räume, das heisst solcher, die  eine wesentlich niedrigere Temperatur als  der Raum, in dem die Entladung in der  Hauptsache erfolgt, annehmen könnten, die       Stromzuführungsdrähte    durch nicht in den  Vakuumraum der Entladungsröhre hervor  ragende Wandteile hindurch.  



  Besitzt die Entladungsröhre eine Quetsch  stelle zur Einführung von     Stromzuführungs-          drähten,    so wird letztere, gemäss Obigem, der  art ausgebildet, dass sie sich ausserhalb des  Vakuumraumes der     Entladungsröhre    be  findet.  



  Diese     Aussenquetschstelle    bietet ferner  den Vorteil, dass sie nicht der Einwirkung  des in der Röhre vorhandenen Metalldampfes  ausgesetzt ist. Ein     Angegriffenwerden    des  Glases der Quetschstelle durch diesen Dampf    ist infolgedessen nicht möglich. Dies schafft  auch die Möglichkeit, die Quetschstelle aus  einem Glase herzustellen, das weniger be  ständig gegen den Metalldampf ist als das  Glas, aus dem der mit diesem Dampf in Be  rührung kommende Teil des Kolbens der  Entladungsröhre besteht. In vielen Fällen  ist man nämlich gezwungen, diesen Kolben  aus einer besonderen Glasart herzustellen.

    Für     Natriumdampfentladungsröhren    verwen  det man zum Beispiel manchmal ein     Boro-          silikatglas,    das relativ wenig Kieselsäure  enthält und von     Natriumdampf    nur sehr  wenig angegriffen wird. Man kann dabei den  Kolben aus überfangenem Glas herstellen,  das heisst aus einer Glaswand, die an der  innern Seite aus     Borosilikatglas    und an der  Aussenseite aus gewöhnlichem Glas besteht.  Die äussere Schicht lässt man manchmal auch,  um die in nicht direkt verwendbarer Form  erzeugte strahlende Energie zur Erwärmung  der Röhre zu verwenden, aus einem Glas be  stehen, das infrarote Strahlen stark absor  biert.

   Das Einschmelzen der     Stromzufüh-          rungsdrähte    in ein solches aus einem beson  deren Material oder aus zwei     .Schichten    be  stehendes Glas bringt in manchen Fällen  Schwierigkeiten mit sich. Die Verwendung  einer äussern Quetschstelle schafft nunmehr,  wie bereits gesagt, die Möglichkeit, die       Quetschstelle    aus einem andern Glas als das  des übrigen Teils der Entladungsröhre her  zustellen. Die Quetschstelle kann dann aus  einem solchen Glas, zum Beispiel aus Kalk  glas, hergestellt werden, in das sich die       Stromzuführungsdrähte    leichter einschmelzen  lassen.  



  Wenn die Entladungsröhre aus     überfan-          genem    Glas besteht, und wenn man die  Quetschstelle nicht aus einer andern Glasart,  sondern auch aus dem gleichen     Überfangglas     herstellt, so erzielt man durch die Verwen  dung einer äussern Quetschstelle den Vorteil,  dass das Glas, das die innere Schicht des       überfangenen    Glases bildet und an den Va  kuumraum der Entladungsröhre grenzt, die  Quetschstelle an der dem Entladungsraum  zugekehrten Seite bedeckt.

        Man kann eine oder mehrere Elektroden  auch auf einer metallenen, vorzugsweise  chromeisernen Scheibe anordnen und diese  Scheibe am Kolben der Entladungsröhre       festsehmelzen.    Auch bei dieser Konstruktion   erden die bei Verwendung von gewöhn  lichen     Innenquetschstellen    vorkommenden  toten Räume, in denen Kondensation des  Metalldampfes erfolgt, vermieden. In vielen  Fällen wird es sich empfehlen, die dem Ent  ladungsraum zugekehrte Seite dieser Scheibe  mit einer Glasschicht zu bedecken, die gegen  den Metalldampf beständig ist.  



  Wenn bei Verwendung einer äussern  Quetschstelle oder einer Metallscheibe diese  Teile mit der Aussenluft in Berührung  stehen, sind sie einer Abkühlung ausgesetzt,  die zur Folge haben kann,     da.ss    der an diese  Teile angrenzende Teil des Entladungs  raumes eine wesentlich niedrigere Tempera  tur als der übrige Teil annimmt. Dieser  Nachteil kann dadurch vermieden werden,  dass die Entladungsröhre innerhalb eines  wenigstens teilweise evakuierten Raumes an  geordnet wird.  



  In der beiliegenden Zeichnung veran  schaulichen     Fig.    1 und 3 zwei Ausführungs  beispiele des Gegenstandes, während die       Fig.    2 eile Teilansicht einer andern Aus  führungsform ist.  



       Fig.l.    zeigt eine Entladungsröhre, die  eine nahezu kugelförmige Wand 1 besitzt.  An diesen Kolben, der     zweckmässigerweise     aus einem     Borosilikatglas    mit relativ wenig  Kieselsäure besteht, ist eine Quetschstelle 2       angeschmolzen.    Diese Quetschstelle befindet  sieh ganz ausserhalb des Vakuumraumes der  Entladungsröhre und besteht aus einem Glas,  zum Beispiel     Kalli:glas,    das leicht bearbeit  bar ist und in das sich die     Stromzuführungs-          drä.hte    leicht einschmelzen lassen.  



  Die Entladungsröhre ist mit einer     Glüh-          kathode    3 und zwei Anoden 4 versehen, und  der Kolben enthält     Natriumdampf,    wozu eine  Menge Natrium in die Röhre eingeführt ist,  während ausserdem eine Menge Edelgas im  Kolben vorhanden ist. Die     Stromzuführungs-          drähte    der Elektroden sind durch die Aussen-         quetschstelle    2 nach aussen geführt. Die Ent  ladungsröhre 1 ist von einer geschlossenen  Hülle 5 umgeben, die mit einem Füsschen G  ausgestattet ist, durch das die     Stromzufüh-          rungsdrähte    der Elektroden der Entladungs  röhre 1 hindurchgeführt sind.

   Der Raum  zwischen der Entladungsröhre 1 und der  Hülle 5 ist     zweckmässigerweise    hochevakuiert,  kann aber auch nur mässig evakuiert oder  mit einem schlecht leitenden Gas unter ge  ringem Druck gefüllt sein. Zur Vorbeugung  einer übermässigen Erhitzung des Füsschens 6  durch Wärmeausstrahlung der Entladungs  röhre 1 ist zwischen diesem Füsschen und der  Entladungsröhre ein     Glimmerschirm    7 an  geordnet.  



  Der Entladungsraum der Entladungs  röhre ist annähernd kugelförmig und wird  fast überall die gleiche Temperatur haben.  Durch Verwendung einer     Aussenquetschstelle     sind tote Räume, in denen der     Natrium-          dampf    auf unerwünschte Weise kondensieren  würde, vermieden. Der     Natriumdampf    er  hält infolgedessen, bei gleicher Energie  zufuhr, eine höhere     Tiefsttemperatur,    so dass  die Wirtschaftlichkeit der zum Aussenden  von Lichtstrahlen dienenden Röhre gesteigert  wird.  



  In     Fig.    2 ist eine Quetschstelle 8 mit dem  anliegenden Teil der Kolbenwand 9 schema  tisch dargestellt, wobei der Kolben und die  Quetschstelle aus dem gleichen     überfangenen     Glas hergestellt sind. Das an der innern  Seite befindliche Glas 10, das gegen einen  in der Röhre vorhandenen Metalldampf be  ständig ist, schliesst bei der Bildung der  Quetschstelle 11 das übrige Glas, aus dem  die Quetschstelle besteht, gut vom Innern  der Entladungsröhre ab.  



  Die     in        Fig.    3 dargestellte Entladungs  röhre 12 ist mit einer     Chromeisenscheibe     13 versehen, die an die Glaswand der  Entladungsröhre     angeschmolzen    ist. Diese  Scheibe trägt die Elektroden, die auch in  diesem Falle aus einer     Glühkathode    3 und  zwei Anoden 4 bestehen. Auch diese Ent  ladungsröhre enthält den Dampf eines schwer       verdampfbaren        Metalles,    zum Beispiel einen      der Dämpfe der eingangs genannten Metalle,  zum Beispiel Natrium.

   Die     Stromzuführungs-          drähte    der Elektroden sind durch Öffnungen  in der     Scheibe    13 hindurchgeführt. Dabei  ist     zwischen    den     Stromzuführungsdrähten     und der Scheibe eine Glasmenge 14 vor  gesehen, welche diese Drähte gegen die  Scheibe isoliert. Auf der dem Entladungs  raum zugekehrten Seite ist die Scheibe 13  mit einer Glasschicht 15 bedeckt, die ebenso  wie das Glas, aus dem die Wand 12 her  gestellt ist, gegen die Einwirkung des in der       Entladungsröhre    vorhandenen Metalldampfes  beständig ist.  



  Auch diese Entladungsröhre ist innerhalb  einer Hülle 5 angeordnet, die mit einem Füss  chen 6 versehen ist, durch das die .Strom  zuführungsdrähte der Elektroden nach aussen  geführt sind.  



  Auch die Verwendung der Metallscheibe  13 erlaubt eine Gestaltung der Röhre, bei  welcher tote Räume vermieden sind, so dass  die Temperaturverteilung innerhalb des Ent  ladungsraumes sehr gleichmässig ist, wo  durch die Erzeugung eines hohen Metall  dampfdruckes gefördert     wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Entladungsröhre, die ein schwer verdampfbares Metall enthält, dessen Dampf am ausgenutzten Vorgang teilnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass, zwecks Ver meidung toter Räume, das heisst solcher, in denen eine wesentlich niedrigere Temperatur als in dem Teil, in dem die Entladung in der Hauptsache erfolgt, entstehen könnte, die Stromzuführung durch nicht in den Vakuum raum der Entladungsröhre hervorragende Wandteile hindurchgeführte Stromzufüh- rungsdrähte stattfindet. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Elektrische Entladungsröhre nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführung zu mindestens einer der Elektroden durch eine ausserhalb des Vakuumraumes der Entladungsröhre an geordnete Quetschstelle erfolgt. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Kolben der Entladungsröhre, als auch die Quetschstelle aus über fangenem Glas bestehen. 3. Elektrische Entladungsröhre nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschstelle aus einem Glase besteht, das weniger beständig gegen den in der Röhre vorhandenen Metalldampf ist als das mit diesem Metalldampf in Berührung kommende Glas des Kolbens. 4.

   Elektrische Entladungsröhre nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss mindestens eine der Elektroden der Röhre auf einer metallenen Scheibe angeordnet ist, die an die Wand der Entladungsröhre angeschmolzen ist. 5. Elektrische Entladungsröhre nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallene Scheibe aus Chromeisen be steht. 6. Elektrische Entladungsröhre nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe auf der dem Entladungsraum zugekehrten Seite mit einer Glasschicht bedeckt ist. 7. Elektrische Entladungsröhre nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das den Metalldampf enthaltende Gefäss innerhalb eines wenigstens teilweise eva kuierten Raumes angeordnet ist.