Elektrische Entladungsröhre. Es ist bekannt, elektrische Entladungs röhren mit lletalldampffüllung zur Licht aussendung zu verwenden. Neuerlich sind insbesondere solche Entladungsröhren in .den Vordergrund getreten. die den Dampf von verhältnismässig schwerflüchtigen i4Ietallen, das heisst Metallen, deren Dampfdrueh bei einer Temperatur von 200' C kleiner als 1. mm ist, z.
B. Natrium, Kadmium, Thal- lium oder Magnesium, enthalten. Zur Ent wicklung eines hohen @letall,dampfdrückes hat man diese Entladungsröhren bereits in eine zweite Hülle eingeschlossen und dabei den Raum zwischen der Entladungsröhre und der zweiten Hülle evakuiert. Dieser evakuierte Raum hat eine wärmeisolierende Wirkung, durch welche die 'V#'ärmeabgabe der Entladungsröhre verringert und die Er reichung des erforderlichen L#leta.lldampf- druckes erleichtert wird.
Im Patent Nr.<B>167945</B> wurde vorgeschla- aen, die erwähnte zweite Hülle, welche die Entladungsröhre ganz umschliesst und mit dieser Röhre baulich ein Ganzes bildet, durch eine doppelwandige Hülle zu ersetzen und dabei den Raum zwischen den Wänden der Hülle zu evakuieren. Dieser evakuierte Raum zwischen den Wänden der Hülle übt dann eine gleiche Isolierwirkung aus wie der evakuierte Raum zwischen der Entladungs röhre und der vorerwähnten, diese Röhre ganz umschliessenden Hülle.
Die Verwen dung einer doppelwandigen Hülle hat den Vorteil, dass sie mit der Entladungsröhre nicht ein Ganzes zu bilden braucht, da die Hülle und die Röhre aus zwei gesonderten, voneinander unabhängig zu handhabenden Stücken bestehen kann, was bei der Herstel lung, beim Transport und bei der Auswechs lung bei Bruch usw. von grosser Bedeutung ist. Ausserdem wird der Vorzug erreicht, dass die Temperatur der Wand der Entladungs röhre durch die zwischen der Röhre und der Hülle vorhandene Luft ausgeglichen wird.
Es hat ,sich gezeigt, dass die Temperatur des EntladungsTaumes und infolgedessen der Metalldampfdruck stark durch Temperatur schwankungen der Hülle beeinflusst werden können, die z. B. durch Änderungen der Um gebung, z. B. durch Temperaturänderungen oder durch die Hülle treffenden Regen oder Wind herbeigeführt werden.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen und die Entladungsröhren weniger vom Umgebungszustand abhängig zu machen.
Gemäss der Erfindung ist zu diesem Zweck in dem evakuierten Raum, der die Entladungsröhre umschliesst und mit dem eigentliehen Entladungsraum nieht in Ver bindung steht, ein Stoff angebracht, der bei Temperatursteigerung Gas beziehungsweise Dampf entwickelt, wobei das Gas bezie hungsweise der Dampf bei Temperaturab nahme wieder in den Aggregatszustand des eingebraehten Stoffes zurückkehrt.
Zur Erläuterung der Erfindung denke man sich z. B. eine Natriumdampf enthal tende Entladungsröhre, die von einer doppel wandigen Hülle umschlossen ist, wobei der Raum zwischen den Wänden der Hülle evakuiert ist. Die innere Wand der Hülle, (las heisst die an die Entladungsröhre gren zende Wand, erhält ihre Wärme von der Entladungsröhre durch Vermittlung der Luft. Diese innere Wand überträgt ihre Wärme auf die Aussenwand der Hülle, namentlich durch Strahlung.
Wenn die Temperatur dieser Aussenwand durch eine Steigerung der Umgebungstemperatur zu nimmt, so nimmt die von der innern Wand zu der äussern Wand gestrahlte Wärme menge anfangs ab, was zu einer Steigerung der Temperatur der Entladungsröhre und des Dampfdruckes führen würde.
Wenn sieh nunmehr in der Hülle auf der äussern Wand ein Gas beziehungsweise Dampf entwickelnder Stoff befindet, so er folgt auch eine Wärmeübertragung durch dieses Gas (Dampf). Wenn dieser Stoff die Eigenschaft hat, mehr Gas beziehungsweise Dampf zu entwickeln, in dem Masse, wie die Temperatur,der Umgebung und infolgedessen der Aussenwand wächst, so wird diese Wärmeübertragung bei steigender Tempera- tur der Aussenwand grösser.
Hierdurch wird die Verringerung der Wärmestrahlung mehr oder weniger ausgeglichen, so dass die Tempe ratur und der Dampfdruck der Entladungs röhre von der Temperatur der Aussenwand und der Umgebung weniger abhängig wer den.
Damit die Kompensation der veränder lichen Wärmestrahlung durch die vom Gas beziehungsweise Dampf bewirkte Wärme übertragung nicht gestört wird, muss darauf geachtet werden, dass im evakuierten Raum keine besondere Heizquelle vorhanden ist, was z. B. der Fall sein würde, wenn in die sem Raum eine Entladung stattfinden würde oder ein Heizkörper angeordnet wäre.
Den in den evakuierten Raum einzufüh renden Stoff kann man je nach den Umstän den wählen, wobei darauf geachtet werden soll, dass bei den Temperaturen, die dieser Stoff während des Betriebes der Entladungs röhre erhält, das entwickelte Gas (Dampf) die für die beabsichtigte Wirkung günstigen Drucke annimmt. Es soll dafür Sorge ge tragen werden, dass der Druck des Gases beziehungsweise des Dampfes unterhalb der Grenze bleibt, über welcher Druckänderun gen keine Änderungen in der übertragenen Wärme mehr verursachen.
Man kann z. B. Quecksilber als Üampf- liefernden Stoff benutzen. Der Quecksilber dampfdruck hängt dabei von der Temperatur der Aussenwand der Hülle ab, so dass z. B. bei Zunahme der Temperatur dieser Aussen wand der Quecksilberdampfdruck und in folgedessen die Wärmeübertragung durch den Quecksilberdampf zunimmt. Wenn hin gegen die Temperatur :der Aussenwand sinkt, so nimmt der Quecksilberdampfdruck ab, da ein Teil des Dampfes kondensiert und in den flüssigen Zustand zurückkehrt.
Andere in Betracht kommende Stoffe, die eine Dampfatmosphäre liefern, sind z. B. hochsiedende Öle, Quecksilberbrom:.d (H,oBr2), Bromnaphthalin.
Man kann auch dissoziierende Stoffe ver wenden, die dabei ein Gas beziehungsweise einen Dampf liefern. So dissoziiert z. B. Natriumborfluorid (NaBFJ in Natrium- fluorid (NaF) und Borfluorid (BFr.). Die erstgenannten sind feste Stoffe, während der letztgenannte Stoff dampfförmig ist. Die Reaktion ist umkehrbar, so da,ss zu jeder Temperatur ein bestimmter Druck des Bor- fluorids gehört.
Ein anderer dissoziierender Stoff ist Ii.H._P.=0;, der gemäss der Formel:
EMI0003.0013
K_H@P.,0; <SEP> ' <SEP> 'KPO:" <SEP> -f- <SEP> H.0 <SEP> zerlegt. Wenn der Druck des entwickelten Gases (Dampfe) bei der Temperatur, welche die Aussenwand der Hülle annimmt, zu gering ist, so kann man den verwendeten Stoff an einem andern Punkt im evakuierten Raum anbringen. Dieser Punkt soll dabei derart ;gewählt werden, dass sich die Temperatur an dieser Stelle bei Änderung der Temperatur der Aussenwand hinreichend ändert, um die erforderliche Änderung im Gasdruck (Dampf druck) herbeizuführen.
Im Patent Nr. 1(8973 ist z. B. vorge schlagen worden, zwischen den Wänden der Hülle einen Schirm anzuordnen. Dieser Schirm nimmt beim Betrieb der Entladungs röhre eine höhere Temperatur als die Aussen wand der Hülle an. Wenn man als gas liefernden Stoff z. B. Mangankarbonat, das gemäss der Formel
EMI0003.0019
1InCO <SEP> E <SEP> 'InO <SEP> -1- <SEP> C0@ zerlegt, zu benutzen wünscht, so würde die ser Stoff auf dem genannten Schirm ange bracht werden können. Dieser Stoff eignet sich nämlich nicht zum Aufbringen auf die Aussenwand der Hülle, da der Druck der Kohlensäure bei den gewöhnlich auftreten den Temperaturen dieser Aussenwand zu niedrig ist.
Wenn die verwendete Substanz nicht flüssig, sondern fest ist, empfiehlt es sich. sie über eine grosse Oberfläche zu verteilen, wodurch die Gleichgewichtseinstellung bei Temperaturschwankungen beschleunigt wird. Wenn der Stoff dabei in den @Teg der aus tretenden Lichtstrahlen gelangt, so wird er zweckmässig in Form einer dünnen, für Licht durchlässigen Schicht angebracht.
Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass die zur Entwicklung des erforderlichen Dampfdruckes in der Entladungsröhre be nötigte Zeit vermindert wird. Bei .der In betriebsetzung ist. nämlich der Druck des Gases (Dampfes) im evakuierten Raum sehr gering, so da,ss die Wärmeübertragung durch dieses Gas (Dampf) gering ist. Erst wenn dieser Druck unter dem Einfluss der Heizung der Aussenwand des evakuierten Raumes zu wachsen anfängt, beginnt dieses Gas (Dampf) sich mehr an der Wärmeabfuhr zu beteiligen.
Auch hat es sich gezeigt, dass die Ent ladungsröhre gegen Schwankungen in der Speisespannung weniger empfindlich ist.
Wenn die Entladungsröhre nicht von einer doppelwandigen, sondern von einer ein- wandigen Hülle umgeben ist, so spielt diese Hülle die gleiche Rolle wie die Aussenwand der doppelwandigen Hülle, weshalb in @die- sem Falle die Substanz in dem zwischen der Wand der Entladungsröhre und der Hülle gebildeten evakuierten Raum angebracht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.
Die dargestellte Entladungsröhre 1 ent hält eine von .der Seite gesehen schrauben- linienförmig gewickelte Kathode 2 und zwei Anoden 3 und 4. Der eigentliche Ent ladungsraum ist vom obern Ende der Röhre durch einen Schirm 5 getrennt, der verhin dert, dass der im Entladungsraum befind liche Metalldampf in das obere Ende der Röhre vordringt. Der Entladungsraum ent hält nämlich neben einer Menge Edelgas, z. B. Neon, eine Menge metallisches Natrium, dessen Dampf sich an der Lichtemission be teiligt.
Zur Erleichterung .der Entwicklung des erforderlichen Natriumdampfdruckes ist die Röhre mit einer doppelwaudigen Hülle 6 umgeben, wobei der Raum zwischen den Wänden dieser Hülle evakuiert ist. Sowohl die Entladungsröhre 2 als auch die Hülle 6 können mit einem Sockel ausgestattet sein, mit dem sie an einer Fassung befestigt wer den können. Dabei kann dafür Sorge ge tragen werden, dass der Raum zwischen der Röhre und der Hülle an der obern Seite ab geschlossen wird.
Auf diese Weise ist die Entladungsröhre von einem evakuierten Raum umgeben, der nicht mit dem Ent- la:dungraum in Verbindung steht, und in dem weder eine Entladung stattfindet noch eine andere Wärmequelle vorhanden ist. Im evakuierten Raum ist eine menge flüssiges Quecksilber 7 vorhanden. Dieses Quecksilber entwickelt im Raum Quecksilberdampf, des sen Druck von der Temperatur der Aussen wand 8 der Hülle abhängig ist. Die Wärme übertragung durch diesen Quecksilberdampf von der Innenwand 9 zu der Aussenwand 8 ist unter anderem vom Quecksilberdampf druck und infolgedessen von der Temperatur der Aussenwand abhängig.
Daneben findet auch eine Wärmeübertragung durch Strah lung statt. Bei Zunahme der Temperatur der Aussenwand nimmt die Wärmeübertragung durch den Quecksilberdampf zu, aber die Wärmestrahlung nimmt ab. Dies hat zur Folge, dass die Temperatur der Entladungs röhre unabhängiger von der Temperatur der Wand 8 ist, als bei Abwesenheit des Queck silbers in der Hülle.