DE838031C - Entladungsgefäß, insbesondere Leuchtröhre - Google Patents

Description

(WGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. MAI 1952

O 176 VIIIcj 21f

Für den Bau von Leuchtröhren für allgemeine Beleuchtungszwecke besteht die Notwendigkeit, dafür Sorge zu tragen, daß diese bei normalen Versorgungsspanniungen sicher zünden und betrieben werden können. Um die Zündspannung herabzusetzen, besteht ein bekanntgewordenes Verfahren darin, zu geheizten Elektroden überzugehen und diese l>eispielsvveise vermittels einer !besonderen Hilfsentladuiiig oder eines getrennten Heizkreises auf eine für die Entladung' ausreichende Temperatur zu bringen. Durch eine solche Maßnahme ist es möglich, die !Zündung bei relativ niedrigen Spannungen, zumindest unter Anwendung sonst üblicher Zünidhilfseinrichtungen, zu erzwingen und die Betriebsspannung mit [Sicherheit weit genug unter der normalen Versorgungsspannung zu halten.

Derartige Röhren besitzen neben dem Nachteil der Notwendigkeit eines besonderen Heiz- oder Glimmentladungskreises od. dgl. als weiteren Nachteil den, daß bei ihrem Betrieb immer ein nur in sehr ao geringen Grenzen variierbarer Entladungsstrom fließen muß, da beim Überschreiten sehr bald unzulässige Entladungen erreicht werden, die zu starkem Verdampfen der Oxydkathode führen, indes zu geringe Entladungsströme und die dadurch as bedingte Untertemperatur zur Fackelbildung u.. dgl. Effekten und damit zur Zerstörung der emissionsfähigen Kathodensubstanz führen. Aus diesem Grunde ist es lediglich bei Entladungsrohren mit dauernd geheizten Oxydkathoden möglich, die Lichtstärke im Betrieb herabzusetzen. Ebenso brauchen derartige Röhren zum Wiederzünden

immer eine gewisse durch die zum Aufheizen der Emissionsschicht auf die erforderliche Temperatur l>edingte Zeit.

Entladungsröhren mit kalten Kathoden zeigen diese Nachteile nicht, sofern sie mit höheren Versorgungsspannungen betrieben werden. Derartige Röhren zünden praktisch sofort nach dem Einschalten und sind in ihrem Lichtstrom lediglich nach ol>en im Hinblick auf die auftretende Kathodenzerstäubung bei Überlastung der Elektroden limitiert. Die Anwendung derartiger kalter Elektroden in Röhren für den Betrieb an normalen Netzspannungen stößt ohne weitere Vorkehrungen auf die Schwierigkeit, daß die Zündspannung bzw. auch die Brennspannung nicht mit Sicherheit klein genug gemacht werden können, so daß auch das Anwenden bekanntgewordener Zündhilfsmittel keinen sicheren Betrieb gewährleistet. Beispielsweise sei angegeben, daß für die Dimensionen üblicher Hochspanmungsgasentladungsleuchtröhren normalerweise mit etwa 800 Volt Versorgungsspanining pro laufenden Meter gerechnet wird.

Erfindungsgemäße Untersuchungen ergaben, daß man durch geeignete Dimensionierung der Elektroden in die Lage versetzt wird, Gasentladungsröhren mit kalten Elektroden zum Betrieb an normalen Netzversorgungsspannungen zu bauen, deren Funktion vollkommen stabil ist. Hierzu ist es erforderlich, daß man den Elektroden einen in Richtung quer zur Entladungsachse beispielsweise rechteckigen Querschnitt gibt, der dergestalt gewählt werden muß, daß man das Verhältnis der beiden Dimensionen dieses Querschnittes möglichst groß macht, woliei die Gesamtoberfläche der Elektroden in üblicher Weise für den Betrieb derartiger Entladungen dimensioniert wird. Erfindungsgemä£ wird für die Dimensionierung ein Verhältnis yon 1 lohe zur Breite in der Größenordnung von 11:2 bis ι : S, vorzugsweise von efrwa 1 : 3, vorgesehen.

In dem in Fig. 1 beispielsweise in vergrößerter Darstellung gezeichneten ernndungsgemäßen Aufbau einer Elektrode ist z. B. das Verhältnis Höhe h zur Breite b wie 1 : 2,5 gewählt, d. h. die längere Kante l>eträgt praktisch etwa 25 mm, indes die kürzere nur 10 mm beträgt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, bei solchen Elektroden eine weitere Verengung des Querschnittes beispielsweise durch im Innern angeordnete Rippen od. dgl. zu erzielen. Diese Rippen od. dgl. dienen hierl>ei nicht etwa z-ur Vergrößerung der Elektrodenoberrläche an sich, sondern lediglich zum Ausbilden vorzugsweise kleiner 'Hohlräume im Innern der Elektroden. Dementsprechend ausgebildete beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektroden sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine kastenförmige Elektrode mit

geraden Rippen im Innern der Elektrode, während Fig. 3 die Anordnung zickzackförmig gebogener Bleche und

Fig. 4 die Verwendung von Wellblechen im Innern der kastenförmigen Elektroden zeigt. Es ist unter Umständen vorteilhaft, von der rechteckigen Form der' Elektrode abzugehen und z. B. eine ihalbkreisbogenförmige oder eine einem anderen Ausschnitt aus einem Kreisbogen entsprechende Querschnittsform zu wählen. Das trifft z. B. für solche Entladungsröhren zu, die in ihrem Innern eine Trägerplatte aufweisen, die beispielsweise mit Schriftzeichen od. dgl. versehen ist und auf der, vom Beschauer her gesehen, diesem abgekehrten Seite durch eine Entladung angestrahlt wird. In

Fig. 5 ist beispielsweise eine derartige Elektrode mit kreissegmentförmigem Querschnitt dargestellt. Auch hier können im Innern welilblechförmig gebogene Bleche (wie in Fig. 4) angeordnet, sein.

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine Leuchtröhre mit einer Zeichenträgerplatte. Hierin ist t die Zeichenträgerplatte, die innerhalb des Glaskörpers g in Längsrichtung der Leuchtröhre angeordnet ist, und e ist eine der beiden kreissegmentförmig im Querschnitt ausgebildeten Elektroden an einem Ende der Leuchtröhre.

Es kann aber auch in diesem Falle eine Elektrode mit rechteckigem Querschnitt gemäß Fig. 1 'bis 4 gleichfalls Verwendung finden. In der dargestellten Leuchtröhre wird die Zeichenträgerplatte t vom Licht der zwischen den Elektroden auftretenden Entladung diurch- oder angestrahlt.

Auch bei derartigen kreissegmentförmigen Elektroden ist es wesentlich für das Erreichen einer ausreichend niedrigen Zünd- und Betriebsspannung, daß die Höhe unter Berücksichtigung der für die Entladung an sich erforderlichen Gesamtdrmension der Elektrode möglidist klein ist unter Einhaltung der erfindungsgemäß vorgesehenen Dimensionierungsvorschrift.' Untersuchungen bezüglich der Dimensionierungsvorschrift für derartige Elektroden ergaben, daß die Elektroden beispielsweise einen Querschnitt haben, dessen Längsausdehniung etwa in der Gegend von 22 mm liegt und bei denen die Höhe variiert werden kann, etwa im Gebiet von einigen Millimetern bis zu einem Zentimeter.

Die im vorstehenden beschriebenen Ausfüihrungsformen für Kathoden eignen sich vor allem zum Bau von Entladungsröhren besonders niedriger Zünd- und Brennspannung, sofern man diese erfindungsgemäß ausgebildeten Kathoden auf ihrer Innenseite etwa durch Aufdampfen oder einen anderen hierfür bekanntgewordenen (Prozeß mit einer hochaktiven Schicht, beispielsweise aus Barium, überzieht. Durch die Gestalt der Elektrode, d. h. insbesondere durch die Ausbildung zahlreicher kleiner Hohlräume in ihrem Innern wird bewirkt, daß die dort angebrachte hochaktive Schicht einerseits die auf Grund der Feldverzerrungen vor allem an den die Vorderkante der Elektrode bildenden Blechen ansetzende Entladung mit Elektronen beliefert, die beschrietbene hochaktive Schicht jedoch andererseits während des Betriebes auf Grund der vor den öffnungen der Elektrode auftretenden Entladungsverteilungen gegen den Aufprall von Ionen gut geschützt ist. In dieser Weise ist es möglich, aktivierte Elek- 1*5 troden für extrem niedrige Betriebsspannungen

und hohe Lebensdauer auszubilden. Die erfindungsgemäßen Dimemsionierungsvorschriften für die Elektroden führen zu einer besonders günstigen Gestaltung im Hinblick auf diese Effekte.
Die Erfindung ermöglicht den Bau von Röhren, deren Retrieb an üblichen Netzspannungen direkt oder unter Verwendung von einfachen Zündhilfselektroden sicher möglich ist. Die erfindungsgemäßen Röhren besitzen den Vorteil des sofortigein

ίο Zündens nach dem Einschalten und gestatten eine Regelung des Entladungs- und des Lichtstromes in weiten Grenzen. So ist es z. B. möglich, die in Fig. 6 angegebene Röhre bezüglich ihrer Energieaufnahme in einem Bereich von rund ι : ioo zu variieren und 1>ei jedem Zwischeniwert dieses Bereiches einen vollkommen stabilen Betrieb zu sichern.

Claims (5)

1. Patentansprüche:
   20

   i. Entladungsgefäß, insbesondere Leuchtröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Betrieb der Entladung dienende Elektrode in Richtung quer zur Entladungslängsachse einen Querschnitt I>csitzt, dessen Abmessungen in beiden Dimensionsrichtungen ein ganz bestimmtes Verhältnis haben, und zwar in der Größenordnung von 1 : 2 bis 1 : 5 für das Verhältnis von Höhe izur Breite, vorzugsweise ein Verhältnis von etwa 1 : 3.
2. 2. Entladungsgefäß, insibesondere Leuchtröhre, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Elektrode auf ihrer Innenwand zusätzliche Rippen, Wellbleche oder zickzackförmig gebogene Bleche angeordnet sind, derart, daß durch diese zahlreiche relativ kleine Hohlräume gebildet werden.
3. 3. Entladungsgefäß, insbesondere Leuchtröhre, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden einen rechteckigen Querschnitt haben.
4. 4. Entladungsgefäß, insbesondere Leuchtröhre, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden kreissegmentförmigen Querschnitt haben.
5. 5. Entladungsgefäß, insbesondere Leuchtröhre, nach Anspruch 1, bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden im Innern mit einer hochaktilven Schicht, z. B. Barium, überzogen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   5137 4.52