Elektrische Lichtquelle. Die Erfindung betrifft eine elektrische Lichtquelle, bei der in einem Entladungs rohr von einer Kathode, vorteilhaft Glüh- kathode, Kathodenstrahlen erzeugt werden. die ähnlich wie in einer Braunsehen Röhre auf eine fluoreszierende Schicht treffen und diese möglichst gleichmässig (nicht punkt- förmig) zum Leuchten bringen.
Die fluores zierende Schicht befindet sich, wie an sieh bekannt, am besten auf der Innenwand des Gefässes und bedeckt einen grösseren Teil derselben, sie kann aber auch auf einem Träger zwischen Kathode und Wand unter gebracht sein. Die Anode kann je nach der Betriebsart verschiedene Formen besitzen lind verschieden untergebracht sein.
Zum Unterschied gegenüber den bisher bekannten Lichtquellen dieser Art haben bei der erfindungsgemässen elektrischen Licht quelle das zylindrische Entladungsrohr und die fluoreszierende Schicht eine Längenaus dehnung, die mindestens das Dreifache des Durchmessers beträgt, wie zum Beispiel bei Soffittenlampen oder Neonleuchtröhren, wo bei durch eine gleichmässigere Verteilung der Kathodenstrahlen beispielsweise durch eine langgestreckte,
in der Richtung des Roh res verlaufende Kathode das Leuchten der ganzen Schicht herbeigeführt wird. Bei Ver wendung einer räumlich gedrängten Kathode an einem Ende des Rohres können auch Hilfselektroden zur elektrostatischen Beein- flussung der Streuung zum Beispiel Weh neltzylinder und nötigenfalls auch Gasreste in der Röhre vorgesehen sein.
Die fluores zierende Schicht bedeckt, wie eingangs er wähnt, am besten unmittelbar die Innen wand des Entladungsrohres, wobei sie gege benenfalls nur den halben Umfang desselben zu bedecken braucht, wenn Glas Licht bevor zugt aus -dem freibleibenden Rohrumfangs teil hervortreten soll. Die Schicht kann aber auch auf .einem im Innern .der Röhre unter- gebrachten, koaxial zur Röhrenwandung lie genden Zylinder oder Halbzylinder ange bracht sein.
Es entsteht so eine Lichtquelle, die entweder eine ,Soffittenlampe oder eine Langgestreckte Neonleuchtröhre von der Art, wie sie für .die Lichtreklame verwendet wird, zu ersetzen vermag. Nun sind zwar schon Leuchtröhren bekannt, deren Innenwand bei grösserer Länge von einer fluoreszierenden Schicht bedeckt ist, doch handelt es sich um Entladungsröhren; bei denen die von strom durchflossenen Gasen erzeugten Strahlen die Fluoreszenzschicht zum Leuchten bringen.
Anderseits kannte man bereits Kathoden strahlfluoreszenzlampen, aber nur in Form von Entladungsgefässen ohne besondere Län genausdehnung; zum Beispiel kugelförmige, etwa entsprechend einer gewöhnlichen Glüh lampe.
Wird für die Erzeugung der Kathoden strahlen und ihre Verteilung die Kathode verwendet, die das Entladungsrohr als axia ler Leiter auf der ganzen Länge durchsetzt, so kann die Anode diesen Leiter konzen trisch als Netz jenseits der Schicht, wenn diese nicht an der Wand liegt, umgeben. Endlich können Anode und Schicht an der selben Stelle liegen, zum Beispiel beide an der Glaswand, etwa die Anode als Netz oder netzförmiger Belag der Wandung, dessen Zwischenraum durch die Schicht ausgefüllt ist.
Auch kann die Anode als Drahtschraube (Durchmesser der ,Schraubenwindung gleich dem Durchmesser des Rohres) an der Wand der Röhre liegen, wobei dann zweckmässig die axiale Kathode durch von der Schraube ausgehende, isolierende Stützen getragen und mit dieser in das Rohr :gezogen werden kann.
Oder aber die Kathodenstrahlen können von einer an dem .einen Ende der Röhre lie genden Kathode ausgehen, welche ähnlich wie die Kathode von Röntgenröhren oder Braunscheu Röhren ausgebildet sein kann, wobei die Kathodenstrahlen sich in ange nähert axialer Richtung mit solcher Streu ung bewegen, dass die auf der Innenwand der Röhre sitzende Fluoreszenzschieht auf der ganzen Länge der - Röhre annähernd gleichmässig zum Leuchten angeregt wird.
Die dazu nötige Streuung und Q,uerschhitt- intensitätsverteilung des Kathodenstrahls kann teils durch elektrostatische Mittel, zum Beispiel Wehneltzylinder um die Kathode oder ringförmige Leiter um den Strahl, welche auf ,geeignetes Potential gebracht werden, teils durch einen schwachen Gasge halt (Edelgas) erzielt oder befördert wer den. Die Anode kann an dem :der Kathode gegenüberliegenden Ende der Röhre liegen und beliebige Form haben; sie kann auch als Blende in der Röhre, zum Beispiel nahe der Kathode, liegen.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sind in der Zeichnung darge stellt.
Fig. 1 stellt eine zylindrische Leucht röhre dar, bei der eine in der Achse des Rohres liegende Glühkathode g, geheizt durch die Niederspannungswicklung eines Transformators, die Elektronen liefert. I' ist die an der Wand liegende, fluoreszierende Schicht, A die innerhalb dieser Schicht lie gende, ebenfalls zylindrische, netzförmige Anode. Die Hochspannungswicklung des Transformators liegt zwischen Anode und Glühkathode.
Die zylindrische Röhre der Fig. 2 un terscheidet sich von .der oben beschriebenen nur dadurch; -da!. die Anode A in geringe rem Abstand von der Glühkathode ange bracht ist, um den Stromdurchgang bei nie drigeren Spannungen zu ermöglichen.
Die F'ig. 3 zeigt die fluoreszierende Schicht F in ähnlicher Lage wie früher, ebenso die Glühkathode K. Die Anode<I>A</I> dagegen ist als eine an der zylindrischen Wand liegende Drahtspirale ausgebildet, an der die Halter H für die Stützung der Glüh- kathode isolierend befestigt, zum Beispiel durch Glasperlen G, angeschmolzen sind.
In an sich bekannter Weise wird zwischen Ka thode und Anode ein durch eine Gleichrieh- terröhre erzeugter, gleichgerichteter Strom zugeführt.
Die Fig. 4 zeigt eine zylindrische Leucht röhre bei der die Kathode 1i' an dem einen Ende der Röhre innerhalb eines zur elek- trostatischen Beeinflussung der Streuung dienenden Wehneltzylinders I4' angeordnet ist. Die Kathodenstrahlen werden hierbei mit grosser Streuung in das Leuchtrohr ge sendet, so dass- die fluoreszierende Schicht F, die auch hier an der Wand liegt, in vol ler Ausdehnung zum Leuchten gebracht wird.
Die Anode A befindet sich am andern Ende des Rohres. Die Streuung der Katho denstrahlen kann durch die Dimensionierung des Wehneltzylinders, aber auch durch eine (hier nicht gezeichnete) Anlegung einer Hilfsspannung eingestellt werden. Für Wechselstrombetrieb kann an jedem Rohr ende je eine Glühkathode mit Wehneltzylin- der vorgesehen sein. Es kann aber auch für Wechselstrombetrieb, wie in Fig. 5 darge stellt, nur eine Glühkathode g in Gestalt eines axial verlaufenden Glühdrahtes vor gesehen werden.
In diesem Falle finden au sserdem zwei zylindrische, kammartig unter teilte Anoden<I>A',</I> AZ Anwendung, die mit einem Abstand von mindestens 0,5 mm von der wiederum die ganze Röhreninnenwan- dung bedeckenden Fluoreszenzstoffschicht F so angeordnet sind, dass ihre langgestreckten, zahnartigen Endteile ineinandergreif en. Durch diese Ausbildung der abwechselnd in Wirkung tretenden Anoden wird eine äu sserst symmetrische Verteilung der Lichtwir kung rund um .die Rohrachse herum erreicht.
Die beschriebenen zylindrischen Leucht röhren können bei beträchtlicher Länge mit Spannungen betrieben werden, welche nicht von der Länge der Röhre abhängen und ver hältnismässig niedrig sind, zum Beispiel 500 bis 2000 Volt. Die Farbe des Lichtes kann durch Wahl der fluoreszierenden Substanz in weiten Grenzen verändert werden, zumal nicht nur die üblichen Körper (Kalzium- wolframat, Zinksulfid, Zinksilikat), sondern auch dünne, insbesondere lichtdurchlässige Metallbeläge (Natrium, Lithium, Thallium) oder deren Salze Verwendung finden können.
Electric light source. The invention relates to an electrical light source in which cathode rays are generated in a discharge tube by a cathode, advantageously a hot cathode. which, like in a Braun tube, hit a fluorescent layer and illuminate it as evenly as possible (not in a point-like manner).
As is known, the fluorescent layer is best on the inner wall of the vessel and covers a larger part of the same, but it can also be placed on a support between the cathode and the wall. The anode can have different shapes and be housed differently depending on the operating mode.
In contrast to the previously known light sources of this type, in the electrical light source according to the invention, the cylindrical discharge tube and the fluorescent layer have a length expansion that is at least three times the diameter, such as in the case of festoon lamps or neon tubes, where with a more even distribution of the Cathode rays, for example, through an elongated,
in the direction of the pipe res running cathode the glow of the whole layer is brought about. If a spatially compact cathode is used at one end of the tube, auxiliary electrodes can also be provided in the tube for electrostatic influencing of the scattering, for example Wehnelt cylinders and, if necessary, gas residues.
The fluorescent layer covers, as he mentioned at the beginning, best directly the inner wall of the discharge tube, where it needs to cover only half the circumference of the same if necessary, if glass is given to light before -the remaining tube circumference should protrude. The layer can, however, also be applied to a cylinder or half-cylinder which is accommodated inside the tube and is located coaxially to the tube wall.
The result is a light source that can replace either a festoon lamp or an elongated neon tube of the type used for neon advertising. Now, fluorescent tubes are already known, the inner wall of which is covered by a fluorescent layer when the length is greater, but these are discharge tubes; in which the rays generated by gases through which electricity flows make the fluorescent layer glow.
On the other hand, cathode ray fluorescent lamps were already known, but only in the form of discharge vessels without any particular length expansion; for example spherical, roughly equivalent to an ordinary incandescent lamp.
If the cathode is used to generate the cathodes and distribute them, it penetrates the entire length of the discharge tube as an axial conductor, so the anode can surround this conductor concentrically as a network on the other side of the layer when it is not on the wall . Finally, the anode and the layer can be in the same place, for example both on the glass wall, for example the anode as a net or a net-like covering of the wall, the space between which is filled by the layer.
The anode can also lie on the wall of the tube as a wire screw (diameter of the, screw winding equal to the diameter of the tube), in which case the axial cathode can then conveniently be carried by insulating supports extending from the screw and pulled into the tube with this.
Or the cathode rays can emanate from a cathode located at one end of the tube, which can be designed similar to the cathode of X-ray tubes or Braunscheu tubes, the cathode rays moving in an approximate axial direction with such a scatter that the Fluorescence sitting on the inner wall of the tube appears along the entire length of the tube - it is excited to glow almost uniformly.
The necessary scattering and Q, overshoot intensity distribution of the cathode ray can be achieved partly by electrostatic means, for example Wehnelt cylinders around the cathode or ring-shaped conductors around the beam, which are brought to a suitable potential, partly by a weak gas content (noble gas) to get promoted. The anode can be at the end of the tube opposite the cathode and can have any shape; it can also be used as a diaphragm in the tube, for example near the cathode.
Embodiments of the subject invention are in the drawing Darge provides.
Fig. 1 shows a cylindrical fluorescent tube in which a lying in the axis of the tube hot cathode g, heated by the low voltage winding of a transformer, which supplies electrons. I 'is the fluorescent layer lying on the wall, A the likewise cylindrical, reticulated anode lying within this layer. The high-voltage winding of the transformer lies between the anode and the hot cathode.
The cylindrical tube of FIG. 2 differs from the one described above only in this respect; -there!. the anode A is placed at a smaller distance from the hot cathode in order to enable the passage of current at low voltages.
The F'ig. 3 shows the fluorescent layer F in a similar position as before, as well as the hot cathode K. The anode <I> A </I>, on the other hand, is designed as a wire spiral lying on the cylindrical wall, on which the holder H for supporting the incandescent Cathode attached in an insulating manner, for example by glass beads G, melted on.
In a manner known per se, a rectified current generated by a synchronizing tube is supplied between the cathode and anode.
4 shows a cylindrical fluorescent tube in which the cathode 1i 'is arranged at one end of the tube within a Wehnelt cylinder I4' serving for electrostatically influencing the scattering. The cathode rays are sent into the fluorescent tube with a large amount of scatter, so that the fluorescent layer F, which is also here on the wall, is made to glow in its entirety.
The anode A is at the other end of the tube. The scattering of the cathode rays can be adjusted by the dimensioning of the Wehnelt cylinder, but also by applying an auxiliary voltage (not shown here). For alternating current operation, a hot cathode with a Wehnelt cylinder can be provided at each end of the tube. But it can also be seen for AC operation, as shown in Fig. 5 Darge, only one hot cathode g in the form of an axially extending filament.
In this case, two cylindrical, comb-like subdivided anodes <I> A ', </I> AZ are used, which are arranged at a distance of at least 0.5 mm from the fluorescent substance layer F, which in turn covers the entire inner wall of the tube that their elongated, tooth-like end parts interlock. Through this design of the alternating anodes, an extremely symmetrical distribution of the light effect around the pipe axis is achieved.
The cylindrical fluorescent tubes described can be operated at a considerable length with voltages that do not depend on the length of the tube and are relatively low ver, for example 500 to 2000 volts. The color of the light can be changed within wide limits by choosing the fluorescent substance, especially since not only the usual bodies (calcium tungstate, zinc sulfide, zinc silicate), but also thin, particularly translucent metal coatings (sodium, lithium, thallium) or their salts are used can find.