CH199588A - Künstlich gekühlte Hochdruckquecksilberdampfentladungsröhre. - Google Patents

Description

      Künstlich    gekühlte Hochdruckquecksilber     dampfentladnngsröhre.       Es sind künstlich gekühlte     Hochdruck-          quecksilberdampfentladungsröhren    bekannt,  die Elektroden in festem Aggregatzustand  enthalten, welche beim Betrieb der Röhre  nach deren Innern zu nur wenig, d. h. weniger  als 5 mm aus einer sie umgebenden, aus  Quecksilber oder Amalgam bestehenden Menge  an     verdampfbarem    Metall herausragen. Diese  Röhren können mit sehr hohen Belastungen  (die in der Regel erheblich grösser sind als  400 Watt pro cm Länge der Entladungsbahn)  und sehr hohen, eine starke     Einachnürung     der Entladung bewirkenden Dampfdrucken  betrieben werden.

   Dadurch, dass die festen  Elektroden nur wenig aus der Menge an     ver-          dampfbarem    Metall herausragen und die Röhren  künstlich gekühlt werden, zum Beispiel mit  Hilfe von längs der Röhre entlang fliessen  dem Wasser, findet eine starke Abfuhr der  an den festen Elektroden entwickelten Wärme  statt, wodurch eine vorzeitige Zerstörung  dieser Elektroden hintangehalten wird.  



  Es wurde gefunden, dass es sehr vor  teilhaft ist, die Röhre mit Gleichstrom zu         betreiben.    In diesem Falle kann eine erheb  lich längere Lebensdauer der Röhren erreicht  werden als bei     Wechselstrombetrieb.     



  Die Erfindung ermöglicht nun eine Ver  besserung der oben beschriebenen Röhrenart,  wodurch sich diese für Gleichstrombetrieb  besser eignet.  



  In der erfindungsgemässen Röhre ist der  Querschnitt des aus der Menge an     verdampf-          barem    Metall nach dem Röhreninnern zu  herausragenden Teils der Anode grösser als  der Querschnitt des herausragenden Teils der  Kathode. Hierdurch wird unter sonst gleichen  Verhältnissen eine verlängerte Lebensdauer  erreicht, was in nachstehender Weise erklärt  werden kann. Bei gleichem Querschnitt der  Kathode und Anode würde bei Gleichstrom  betrieb der aus der Metallmenge hervorra  gende Teil der Anode heisser werden als der  entsprechende Teil der Kathode. Dadurch  würde an der Anodenseite anfänglich eine  stärkere Verdampfung der Metallmenge statt  finden als an der Kathodenseite.

   Der Abstand,  um den die Anode beim Betrieb aus der ver-      dampfbaren Metallmenge herausragt, würde  dann grösser werden als der Abstand, um  den die Kathode aus der Metallmenge heraus  ragt. Die Anode würde dann eine noch er  heblich höhere Temperatur zeigen, was die  Lebensdauer der Anode verringern würde.  



  Dadurch, dass der Querschnitt der Anode  der erfindungsgemässen Röhre gegenüber dem  jenigen der Kathode vergrössert ist, ist der  Anodenfall und somit die an der Anode ent  wickelte Wärme verringert. Überdies findet  unter sonst gleichen Verhältnissen eine bes  sere Wärmeableitung durch die Anode hin  durch zu der     verdampfbaren    Metallmenge  und von dort zu dem Kühlmittel statt. Auch  ist die Wärmeausstrahlung des aus der Me  tallmenge herausragenden Teils der Anode  infolge des grössere Anodenquerschnittes ver  grössert. Der von der     verdampfbaren    Metall  menge entwickelte und längs der Anode  streichende Dampf findet auch eine grössere       Berührungsfläche    mit der Anode, was eben  falls eine verbesserte Wärmeabfuhr zufolge  hat.

   In dieser Weise wird eine vergrösserte  Wärmeabgabe der Anode erreicht, ohne dass  der Abstand, um den die Anode aus der     ver-          dampfbaren    Metallmenge herausragt, ver  grössert wird. Hieraus ergibt sich eine ver  längerte Lebensdauer der Anode und somit  der Entladungsröhre.  



  Zweckmässig wird der Querschnitt der  Anode 1,5 bis 5 Mal grösser als der Kathoden  querschnitt gemacht. In jedem praktischen  Falle kann durch einige Versuche das gün  stigste Verhältnis leicht     experimentell    fest  gestellt werden.  



  Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes schematisch  dar.  



  Die abgebildete Entladungsröhre besteht  aus einem zylindrischen Quarzrohr 1 mit  innerem     bezw.    äusserem     Durchmeseer    von 2       bezw.    4 mm. Die Röhre ist mit zwei Elek  troden in festem Aggregatzustand 2 und 3  versehen, die von den Enden von zwei durch  die Wand der Entladungsröhre geführten     Wol-          framdrähten    4 und 5 gebildet werden. Der  Durchmesser der Elektrode 2 beträgt 600         Mikron,    während der Durchmesser der mit 3  bezeichneten Elektrode 1000     Mikron    ist.  



  Die Röhre wird mit Gleichstrom betrieben,  wobei die Elektrode 2 die Kathode und die  Elektrode 3 die Anode bildet. Die     Glüh-          kathode    2, die nicht von einem besondern  Heizstrom, sondern von der Entladung ge  heizt wird, kann gegebenenfalls mit stark  elektronenemittierenden     Stoffen,    etwa     Erd-          alkalioxyd,        versehen    sein. Die Kathode und  Anode sind teilweise von einer Menge an       verdampfbarem    Quecksilber 6 umgeben und  ragen nur wenig, d. b. weniger als 5 mm,  vorzugsweise etwa 0,5     bezw.    1,5 mm aus  dem Quecksilber hervor.

   Infolge der niedri  geren Temperatur in den Röhrenenden bleibt  das Quecksilber hier haften. In der Röhre  befindet sich auch eine Menge Argon unter  einem Druck (bei Zimmertemperatur) von  50 mm Quecksilbersäule. Der gegenseitige  Abstand der Elektroden 2 und 3 beträgt  12,5 mm.  



  Die beschriebene Entladungsröhre ist von  einem zylindrischen     Glasgefäss    7 umgeben,  das an den Enden durch Pfropfen 8 und 9  abgeschlossen ist, durch die die     Stromzufüb-          rungadrähte    10 und<B>11</B>     geführt    sind. Diese  Drähte sind von isolierenden Röhrchen 12  und 13 umgeben. Durch das Gefäss 7 wird  eine Kühlflüssigkeit, am einfachsten Wasser,  geführt, das längs der Röhre 1 strömt und  eine intensive Kühlung der     Entladungsröbre     bewirkt. Die Röhre wird über einen Wider  stand an eine Gleichstromquelle angeschlossen,  deren Spannung z.

   B. 600 Volt beträgt, wo  bei der     Vorschaltwiderstand    derart eingestellt  werden kann, dass der Strom, nachdem die  Entladung ihren Endzustand erreicht hat,  2     Amp.    ist. Die Spannung zwischen den Elek  troden beträgt dabei 500 Volt, was einem  Quecksilberdampfdruck von ungefähr     100Atm.     entspricht. Die Belastung der Röhre beträgt  800 Watt pro cm Länge der Entladungsbahn.    Falls das Gefäss 7 aus einem Material  hergestellt wird, das ultraviolette Strahlen  durchlässt, kann die Röhre nicht nur zum  Aussenden von sichtbarem Licht, sondern      auch von ultravioletten Strahlen benutzt  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Künstlich geküblte Hochdruckquecksilber- dampfentladungsröbre mit Elektroden in festem Aggregatzustand, die beim Betrieb der Röhre nach deren Innern zu nur wenig aus einer sie umgebenden, aus Quecksilber oder Amal gam bestehenden Menge an verdampfbarem Metall herausragen, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des aus dieser Metall menge nach dem Röhreninnern zu heraus- ragenden Teils der Anode grösser ist als der Querschnitt des aus der Metallmenge heraus ragenden Teils der Kathode.

   UNTERANSPRUCH: Entladungsröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Anode das I,5-5fache des Querschnit tes der Kathode beträgt.