Niederdruck-Quecksilber-Gasentladungsröhre, insbesondere Leuchtröhre Die Erfindung betrifft eine Niederdruck-Queck- silber-Gasentladungsröhre, die eine aus Argon und Xenon bestehende Edelgasfüllung besitzt, insbeson dere Leuchtröhre.
Bekanntlich sind die Leuchtröhren solche Nieder druck-Gasentladungsröhren, die zur Beleuchtung die nen und die eine Edelgasfüllung von geringen, nur einige Millimeter Quecksilbersäule betragenden Druck und eine geringe Menge Quecksilber enthalten, der sich im Betriebszustand der Röhre zum überwiegen den Teil in Dampfform befindet, wobei aber der Druck in der Röhre selbst bei ihrer Betriebstempera tur bedeutend unter dem Atmosphärendruck liegt.
Für Leuchtröhren und ähnliche Entladungsröhren hat man bereits die verschiedensten Gasfüllungen vor geschlagen und dementsprechend hat man als Gas füllung einzeln die meisten Edelgase auch schon vor geschlagen. So z. B. soll gemäss der deutschen Patent schrift Nr. 682013 als Gasfüllung der Leuchtröhren Neon mit einem Zusatz von 0,2 bis 0,911/o Krypton oder Xenon verwendet werden.
Gemäss der USA-Pa- tentschrift Nr.<B>2714682</B> soll eine solche Gasfüllung Verwendung finden, die aus etwa 2004 Xenon und 80% Argon besteht. Diese Patentschrift weist übri- gens auch darauf hin, dass der Druck dieses Füllgas gemisches vorteilhaft etwa 1 bis 2 mm Quecksilber säule betragen soll.
Eine solche Gasfüllung soll gemäss dieser USA-Patentschrift die Lichtausbeute des bei diesen Röhren verwendeten Leuchtpulvers erhöhen und im allgemeinen auch die Gesamtlichtausbeute der mit einer solchen Gasfüllung versehenen Leucht röhren erhöhen.
Die Erfindung ermöglicht die gleichzeitige Lösung mehrerer Aufgaben: nämlich eine solche Leuchtröhre zu schaffen, die bei Temperaturen unter 0 C im Be trieb gehalten werden kann, dennoch sicher zündet und bei einer guten Lichtausbeute hinreichend lange Lebensdauer besitzt und die universal verwendbar ist, d. h. sowohl bei tiefer, unterhalb 0 C liegender wie bei Zimmertemperatur gleichwohl anstandslos in Be trieb gehalten werden kann.
Es ist bekannt, dass man bisher für Leuchtröhren, die auch bei niedrigen Temperaturen in Betrieb ge halten werden müssen, z. B. Leuchtröhren für Muni- zipalbeleuchtung, einen recht niedrigen Gasdruck der Gasfüllung verwenden musste.
Dies war erstens des halb nachteilig, weil solche Leuchtröhren eine nied- rige, im allgemeinen etwa 50 bis 60%, der üblichen betragende Lebensdauer besassen, und ferner deshalb, weil man zwei Typen von Leuchtröhren, und zwar solche für gewöhnliche und solche für tiefe Tempe raturen, herstellen, lagern und liefern musste.
Wir haben nun gefunden, dass erfindungsgemäss der Xenongehalt der aus Argon und Xenon bestehen den Edelgasfüllung der Röhre zwischen 1 und 5 Volumprozenten liegt. Vorteilhaft wird der Druck der Gasfüllung bei Röhren, die auch bei tiefen Tempera turen sicher zünden sollen, zwischen 2,7 und 3,2 Torr gewählt. Diese Drücke sind stets Füllgasdrücke, d. h. diejenigen Drücke, bei denen das etwa Zimmertempe ratur besitzende Gasgemisch in die Röhre eingefüllt wird.
Die mit der erfindungsgemässen Gasfüllung ver- sehenen Leuchtröhren sind gleich gut für den Betrieb bei niedrigen und normalen Temperaturen geeignet, und weisen hiebei die übliche Lebensdauer und Licht ausbeute auf.
Im Laufe unserer Untersuchungen, anlässlich wel cher wir die Eigenschaften von aus Argon und Xenon bestehenden Gasfüllungen in Leuchtröhren eingehend prüften, haben wir nämlich überraschenderweise fest gestellt, dass Xenonzusätze, insbesondere von zwi schen 3 und 5 Volumprozenten bei Drücken zwischen 2,5 und 4 Torr, insbesondere aber bei Drücken von etwa 3 Torr, ausserordentlich geeignet dazu sind, sichere Zündung der Röhren bei tiefen, also sogar bei etwa -20 C betragenden, Temperaturen zu ermög lichen.
Bisher wurden hierfür nur solche Leuchtröh ren als geeignet erachtet, deren Füllgasdruck nur etwa 1 bis 2 Torr betrug und welche demzufolge die oben genannte geringe Lebensdauer besassen. Dagegen kön nen die erfindungsgemässen Leuchtröhren bei üblicher Ausführung Lebensdauer von bedeutend über 5000 Stunden aufweisen.
Das Diagramm auf der Zeichnung veranschaulicht beispielsweise die unsererseits bei einer handels üblichen Leuchtröhrentype experimentell festgestellten Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Gasfüllung und der Zündwilligkeit von Leuchtröhren bei einer Temperatur von -20 C, bei einem Füllgas druck von etwa 2,8 Torr. Dementsprechend sind an der Abszisse die Zusammensetzungen der Gasfüllun gen in Volumprozenten und an der Ordinate die Pro zente der zündenden Röhren aufgetragen.
Die Ver suche wurden mit Leuchtröhren normalen Aufbaus durchgeführt, die mit Wechselstrom üblicher Peri odenzahl gespeist, in der üblichen Schaltung, d. h. mit Vorschaltdrosselspule und handelsüblichen Zündern gezündet, geprüft worden sind. Die geprüften Röhren besassen bei ihrer Nennspannung von 220 Volt eine Leistungsaufnahme von 40 Watt und waren mit den bei dieser Type üblichen Elektroden versehen. Die obere Kurve des Diagramms bezieht sich auf eine Prüfspannung von 220 Volt, die untere auf eine Prüf- spannung von<B>190</B> Volt.
Wie aus diesen Kurven er sichtlich, wächst die prozentuelle Anzahl der in der Kälte tadellos zündenden Röhren bei etwa 111/e Xenongehalt der Gasfüllung beinahe sprunghaft an. Bei einer Prüfspannung von 220 Volt zünden bei 3 1/a Xenongehalt praktisch sämtliche Röhren und bei einer Prüfspannung von 190 Volt bei einem Xenon- gehalt von etwa 41% ebenfalls praktisch sämtliche Röhren bei der Temperatur von -20 C tadellos.
Xenonmengen von über etwa 5 % ergeben keine wei tere Verbesserung der Zündwilligkeit. Bei dem obengenannten Füllgasdruck von etwa 3 Torr wiesen die Röhren eine Lebensdauer von über 5000 Stunden auf, bei grösseren Drücken wird die Lebensdauer noch einigermassen erhöht, aber bei Drücken über 4 Torr wird die Zündwilligkeit bei tie fen Temperaturen wieder verringert.
Wie aus obigen Versuchsergebnissen ersichtlich, ist eine Leuchtröhre geschaffen worden, deren Xenon- gehalt ihrer aus Argon und Xenon bestehenden Gas füllung zwischen 1 und 5 Volumprozent liegt, die universal verwendbar ist und dennoch günstige Be triebseigenschaften aufweist.