DE1202898B - Zylindrische Blitzlichtlampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

Deutsche Kl.: 2If-82/01

Nummer: 1202 898

Aktenzeichen: W 36556 VIII c/21 f

Anmeldetag: 10. April 1964

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft eine zylindrische Blitzlichtlampe, deren Entladung durch einen von zwei konzentrischen Zylindern begrenzten Ringraum erfolgt und die insbesondere als Anregungslichtquelle für optische Sender oder Verstärker gedacht ist.

Bei zahlreichen Anwendungen derartiger optischer Sender oder Verstärker wird eine Anregung mit sehr hoher Energie und möglichst großem Wirkungsgrad benötigt. Die bekannten Lichtquellen sind nicht im Stande, eine ausreichende Stromdichte zu liefern. Zündet man eine Gasentladung mit der erforderlichen hohen Energie, so entsteht eine Stoßwelle, welche den Lampenkolben zerstört.

Um dies zu verhindern, ist die erfindungsgemäße zylindrische Blitzlichtlampe dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden Zylinder durch Endteile abgeschlossen sind, in denen sich der zylindrische Ringraum wulstförmig zu ringförmigen Expansionskammern erweitert, die die Stoßwelle der Entladung auffangen.

Die erfindungsgemäße Konstruktion hat sowohl mechanische als auch optische Vorteile. Die mechanischen Vorteile rühren davon her, daß der Außenzylinder mechanisch kräftig ausgeführt sein kann, um so den radialen und longitudinalen Beanspruchungen infolge der hohen auftretenden Drücke und Temperaturen zu widerstehen. Zugleich ist der Entladungsraum von einem diffusen Reflektor umgeben, der sich in sehr enger Nachbarschaft mit dem stimulierbaren Medium des optischen Senders befindet. Wegen des verhältnismäßig dünnen, mit Gas gefüllten Ringraumes ist die Stromdichte sehr hoch, wodurch sich ein größerer Lichtstrom als bei bekannten Blitzlichtlampen ergibt. Durch die Anordnung der Expansionskammern innerhalb der zylindrischen Lampe kann die beim Zünden auftretende Stoßwelle sich totlaufen, ohne die Lampe zu zerstören.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin ist

F i g. 1 ein Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Blitzlichtlampe,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Lampe und

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Anlage unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lampe.

Gemäß F i g. 1 ist ein stimulierbares Medium 2 axial in einem Innenzylinder 4 angeordnet. Dieser hat hohe Druckfestigkeit und ist durchsichtig. Der Innenzylinder 4 besteht vorzugsweise in bekannter Weise aus Quarz oder einem anderen gegen hohe Temperaturen und Wärmeschocks widerstandsfähigen Material. Der Innenzylinder 4 wird konzentrisch von einem Außenzylinder 6 umgeben, so daß sich zwi-Zylindrische Blitzlichtlampe

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,

East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,

München 22, Widenmayerstr. 46

Als Erfinder benannt:
Charles H. Church,
Edward G. F. Arnott,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. April 1963 (272 678)

sehen beiden der für die Entladung benutzte Ringraum 8 befindet. Endteile 10 und 12 sind an den beiden Enden der Zylinder 4 und 6 angeordnet und umschließen den Ringraum 8. Die Endteile 10 und 12 sind mittels eines wärmefesten und stoßfesten Klebstoffs 14 an den Zylindern 4 und 6 befestigt. Die Endteile 10 und 12 können aus Metall sein, um so zugleich als Elektroden für den Ringraum 8 zu dienen. Andernfalls können die Elektroden in die Teile 10 und 12 eingelagert sein. Eine Bohrung 16 im Endteil 12 dient zum Auspumpen und Füllen des Ringraums 8 mit einem Gas, das zu einer Bogenentladung angeregt werden kann, wenn eine entsprechende Spannung zwischen den Elektroden in den Endteilen 10 und 12 angelegt wird.

Zwecks bestmöglicher Anregung des stimulierbaren Mediums 2 ist es erforderlich, außerordentlich hohe Stromdichten mit kurzer Anstiegszeit anzuwenden. Solch kurze Anstiegszeiten lassen sich bei der zylindrischen Lampe gemäß der Erfindung verwirklichen, da diese eine sehr niedrige Impedanz aufweist. Sie verhält sich nämlich wie zahlreiche parallelgeschaltete geradlinige Entladungslampen. Da es sich um eine geradlinige Lampe handelt, ist die Induktivität niedrig, und die störenden magnetischen Feldwirkungen werden vermieden, die bei Verwendung einer schraubenförmig um das stimulierbare Medium verlaufenden Lampe auftreten. Der Innendurchmesser des Außenzylinders 6 soll einen sehr geringen Abstand vom Innenzylinder4 haben, d.h., der Ring-

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raum 8 hat eine Dicke von einigen Millimetern (z. B. 2 bis 5 mm). Wenn der Ringraum zu dünn ist, sind nicht genügend Ladungsträger verfügbar, um eine ausreichende Lichtintensität hervorzurufen; ist aber der Ringraum zu breit, so sinkt der Wirkungsgrad, weil eine zu starke Absorption auftritt.

Um die optische Kopplung zu verbessern, ist die Innenwand des Außenzylinders 6 mit einer diffus reflektierenden Oberfläche versehen. Beispielsweise wird Aluminiumoxyd verwendet, da es dem Spannungsstoß auf dem Außenzylinder, der beim Zünden des Lichtbogens im Ringraum 8 auftritt, sehr gut widersteht. Zur Verstärkung kann eine glasfaserverstärkte Kunststoffmatte od. dgl. um den Außenzylinder 6 gewickelt werden, um den Zylinder 6 mit einer Vorspannung zu versehen, welche die elastischen Eigenschaften des Aluminiumoxyds beim Auftreten der Stoßwelle im Ringraum 8 verbessert.

Um die Spektralverteilung des ausgesandten Lichtes zu verbessern, kann dem Füllgas, das aus Xenon oder einem anderen Edelgas bei geeignetem Druck bestehen kann, in bekannter Weise ein Stoff wie Quecksilber oder ein Metallhallogenid zugesetzt werden. Der Zusatz geeigneter Elemente mit starken Emissionslinien ergibt eine Lichtquelle mit höherem Widerstand und besserer selektiver Ausstrahlung im Vergleich zu den bekannten Lampen. Es wurde jedoch gefunden, daß derartige Zusätze in vielen Fällen nach dem Zünden in einem kühleren Teil der Entladungslampe kondensieren und so für die Anregung beim nächsten Impuls nicht verfügbar sind. In solchen Fällen können die Zusätze in das Elektrodenmaterial eingearbeitet werden, das nicht sehr heiß wird und den extremen Temperaturen während der Entladung nicht ausgesetzt ist. Da die erforderliche Zusatzmenge sehr gering ist, stört sie die diffuse Reflexion am Außenzylinder 6 nicht.

Wenn eine zur Isolierung ausreichende Spannung an die Endteile 10 und 12 angelegt wird, bilden die abgeschrägten Flächen 20 derselben die Endflächen für den im Ringraum gezündeten elektrischen Lichtbogen. Unmittelbar hinter diesen Endflächen befindet sich ein größerer wulstförmiger Ringraum 22, der als Expansionskammer dient, um die beim Zünden der Lampe auftretende Stoßwelle aufzufangen. Außerdem ist der Klebstoff 14 etwas nachgiebig, um so einen Bruch der Anordnung unter dem Einfluß der Stoßwelle zu verhindern.

Gemäß F i g. 3 können die Endteile 10 und 12 mittels eines Mehrfachschalters 30 an die Ionisationsspannung angelegt werden. Die Spannungsquelle besteht beispielsweise aus vier Kondensatoren 32, die sich über die Elektroden 10 und 12 und den Ringraum 8 entladen und hierbei die Stoßerregung der Lichtquelle besorgen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Zylindrische Blitzlichtlampe, deren Entladung durch einen von zwei konzentrischen Zylindern begrenzten Ringraum erfolgt, insbesondere als Anregungslichtquelle für optische Sender oder Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden Zylinder (4, 6) durch Endteile (10,12) abgeschlossen sind, in denen sich der zylindrische Ringraum wulst-

is förmig zu ringförmigen Expansionskammern (22) erweitert, die die Stoßwelle der Entladung auffangen.

2. Blitzlichtlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Ringraumes in

ao der Größenordnung von 2 bis 5 mm liegt.

3. Blitzlichtlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (4) aus durchsichtigem Quarz und der Außenzylinder (6) aus undurchsichtigem Aluminiumoxyd besteht.

4. Blitzlichtlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Außenzylinders als diffuser Reflektor ausgebildet ist, der das auffallende Licht zur Achse der konzenirischen Zylinder lenkt.

5. Blitzlichtlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß axial im Innern des Innenzylinders (4) ein stimulierbares Medium (2) eines optischen Senders oder Verstärkers angeordnet ist und daß die Endteile (10,12) als metallische Elektroden ausgebildet sind, die mit einer zur Ionisation des im Ringraum befindlichen Gases ausreichenden Spannungsquelle verbunden werden können.

6. Blitzlichtlampe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Anschluß (16) zur wahlweisen Zuführung von Gas zum Ringraum.

7. Blitzlichtlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile an den beiden Zylindern mittels eines wärme- und stoßfesten Klebstoffes (14) befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Philips Technische Rundschau, 16. Band, Nr. 6,
Dezember 1954, S. 164 bis 175, insbesondere S. 175, linke Spalte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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