DE703012C - Gas- oder dampfgefuellte, von einem Vakuummantel umgebene Entladungslampe - Google Patents

Description

• Gas- oder dampfgefüllte, von einem Vakuummantel umgebene Entladungslampe Die Erfindung bezieht sich auf ga-s- oder dampfgefüllte .elektrische Entladungsröhren, insbesondere auf Metalldampflampen. Der Wirkungsgrad solcher Lampen hängt in vielen Fällen von dem Dampfdruck innerhalb der Entladungsröhre ab und dieser wiederum von der Temperatur der Lampe. Deshalb sind Mittel vorzusehen, um eine zu schnelle Ableitung der von der Entladung erzeugten Wärme zu verhindern. Zu .dem Zweck ist die eigentliche Röhre von einer zusätzlichen, vorzugsweise evakuierten und in gewissen Fällen auch doppelwandigen Hülle umgeben.
• Ein einfacher, hochevakuierter Mantel isoliert zwar die Entladungsröhre genügend, selbst wenn es sich um Natriumdampflampen und ähnliche handelt, die mit schwer verdampfbaren Stoffen gefüllt sind. Es hat sich aber ergeben, daß es höchst schwierig ist, ein sehr hohes Vakuum während des Betriebes aufrechtzuerhalten. Wahrscheinlich ist das darauf zurückzuführen"daß infolge der hohen Temperatur der gesamten Lampe und der eigentlichen Entladungsröhre im besonderen Gase ständig von den Glas- und Metallteilen, innerhalb der Außenhülle abgegeben werden, so daß der Druck innerhalb des Mantels, der zu Anfang beispielsweise von der Größenordnung i,io-6 mm ist, stark ansteigt und nach verhältnismäßig kurzer Brennzeit Werte von mehreren Millimetern Quecksilbersäule erreichen kann.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, diesen Mantel mit Gasen, wie Kohlendioxyd, zu füllen, .die eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit haben. Diese Methode ergibt zufrie-,denstellende Ergebnisse aber nur mit solchen Entladungsröhren, die, wie z. B. Ouecksilberdampflampen, ein leicht verdampfbares Metall enthalten; Natriumdampflampen und ähnliche, clie mit weit schwerer verdampfbaren Stoffen gefüllt sind, werden dagegen meist zum Zwecke möglichst weitgehender Wärmeisolation mit einer doppelwandigen Hülle um-,-eben, wobei der Raum zwischen den Wänden dieser Hülle vorzugsweise unter verdünntem Druck steht.
• Die ebenfalls bekannte Anordnung von Getterstoffen iin 'Mantelraum hat auch nicht zu dein erstrebten Erfolge geführt, den geringen Anfangsdruck in dieseln Ratime aufrechtzuerhalten.
• Die Erfindung bezweckt, innerhalb des Vakuummantels einer Dampflampe Mittel vorzusehen, wodurch ein sehr hohes Vakuum selbsttätig während der gesamten Lebensdauer der Lampe aufrechterhalten bleibt.
• Es ist bekannt, daß in einer Gliininlanipe ein Hartwerden, das ist eine Aufzehrung vier Füllgase, stattfindet, 'verursacht entweder durch kathodische Zerstäubung der Elektroden oder infolge chemischer Umsätze zwischen den Füllgasen und den Elektrodenleitern. Gemäß der Erfindung wird innerhalb des Vakuummantels einer Dampfentladungslampe eine Gliminentladungsstrecke vorgesehen, die selbsttätig in Tätigkeit tritt, wenn der Druck im Mantel steigt, mit dein Ergebnis, daß infolge dieser Entladung alle Spuren schädlicher Gase und Dämpfe schnell aufgezehrt werden, bis der Druck innerhalb des Mantels wieder genügend niedrig ist.
• Die Erfindung soll an mehreren Beispielen näher erläutert werden. In einer Ausführungsform sind die Hauptzuführungsdrähte von der Stromquelle durch den Mantel zu den Elektroden der Dampflampe einander so nahe gebracht, wenigstens an einem Punkte, daß bei steigendem Druck innerhalb des Vakuummantels eine Glimmentladung selbsttätig einsetzt. Durch chemischen Umsatz oder katliodische Zerstä ubung werden dann die unerwünschten Gase in der Hülle absorbiert und das Vakuum wiederhergestellt.
• Da diese Zuführungsdrähte gewöhnlich aus Metallen hergestellt sind, die wie Nickel einen verhältnismäßig hohen Kathodenfall haben und chemisch nicht besonders aktiv sind, kann die obige Anordnung weit empfindlicher gestaltet werden, wenn mit diesen Drähten Metalle, wie Magnesium, Barium, Natritnn oder ähnliche, verbunden sind. 'Magnesium z. B. zerstäubt leicht und schnell und bilclet so auf dein Mantel einen Beschlag finit hochreflektierender Oberfläche, der, da er willkürlich an jeder gewünschten Stelle der Vakuumhülle niedergeschlagen werden kann, vorteilliafterweise als Reflektor für die Lampe nutzbar ist.
• Ist es dagegen erwünscht, den Mantel frei von jeglichem Niederschlag zu halten, so werden chemisch sehr wirksame Metalle, wie Barium oder Natrium, vorgezogen, .die nicht leicht zerstäuben, aber die schädlichen Gase oder Dämpfe schnell und vollständig durch chemischen Umsatz binden.
• Chemischer Umsatz und kathodische Zerstäubung zu trennen ist nicht immer möglich. da ein und dasselbe Metall (z. B. Eisen) mit einigen der im Mantel frei gesetzten Gasen chemisch reagiert (beispielsweise mit Kohlenmonoxyd), in anderen zerstäubt (z. B. Wasserstoff) ; die praktische Hauptwirkung, nämlich eine schnelle und vollständige Absorption der schädlichen Gase, kann jedoch stets sicher erzielt werden.
• In einem weiteren Beispiel mag der Getterleiter einen besonderen Zuführungsdraht haben, so daß z. B. ein Draht, Blech oder beliebig anders geformter Körper aus Magnesium nahe an einen Hauptzuführungsdraht gelegt werden kann. Oder es werden zwei vollkommen unabhängige Leiter, jeder mit getrenntem Zuführungsdraht versehen, in den .Mantel eingebaut. In beiden Fällen kann w 'ilireiid des Betriebes der Lampe ein elektrisches Potential ständig zwischen den Getterleitern oder dem Getterleiter und dem Hauptzuführungsdraht aufrechterhalten werden, so daß eine Glimmlampe innerhalb des Mantels vorgesehen ist, die in Wirksamkeit tritt und einen Entladungsstrom trägt, sobald der Druck innerhalb der Hülle einen gewissen vorbestiminbarenWert erreicht.
• Diese Getterglimmlampe kann mit der Stromquelle durch einen Widerstand verbunden sein. Bei Lampen, wie z. B. Quecksilberhochdrucklampen, die mit gewöhnlichen Netzspannungen betrieben werden, d. h. Spannungen von etwa igo bis 26o Volt, genügen diese ebenfalls zum Betriebe der Getterlampe. Bei Höchstdruckquecksilber- und Natriumdampflampen jedoch, also solchen, die mit einem Transformator versehen sind, können' die zum Betriebe der Lampen erzeugten höheren Spannungen (von etwa 5oo Volt) vorteilhafterweise ausgenutzt werden, um die Getterglimmlampe noch empfindlicher zu gestalten, so daß sogar die geringsten Spuren schädlicher Gase schnellstens absorbiert werden.
• Zwei praktische Ausführungen nach der Erfindung sind auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, in der Fig. i eine Quecksilberlampe zeigt, während Fig.2 eine Natriumlampe betrifft.
• Die Quecksilberlampe io in Fig. i ist von dem Mantel i i rangeben. Wie üblich, ist die Lampe io mit zwei Hauptelektroden 13 und einer Hilfselektrode iq. versehen, die zum Zwecke leichten Zündens der einen Hauptelektrode gegenübersteht und mit der anderen durch den Widerstand 15 verbunden ist; dieser ist gleichzeitig wirksam für die Getterglimmlampe innerhalb des Mantels, die von einem Hauptzuführungsdraht 16 und einem mit der Zündelektrode verbundenen Leiter 17 gebildet wird. Durch die Zuführungsdrähte i9 ist die Lampe io mit der Netzspannung durch eine (nicht gezeichnete) Drosselspule verbunden.
• Fig. 2 zeigt eine Natriumdampflampe 2o innerhalb des Mantels 21. Die beiden Elektroden 22 :der Lampe sind mit den Hochspannungsklemrrien 23 eines (nicht gezeichneten) Transformators verbunden, der eine Spannung von etwa 5oo Volt erzeugt. Zwei zusätzliche Zuführungsdrähte 2q. sind mit den Klemmen 23 ,durch Widerstände 25 verbun-.den, die Werte von je 2ooo Ohm haben mögen. Diese Zuführungsdrähte führen unmittelbar zu zwei Elektroden 26 innerhalb des Mantels 21, die die Getterglimmlampe gemäß der Erfindung bilden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gas- oder dampfgefüllte, von einem Vakuummantel umgebene Entladungslampe, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb dieses Vakuummantels eine Glimmentladungsstrecke vorgesehen ist, die in Tätigkeit tritt, sobald der Druck im Mantel während des Betriebes der Entladungslampe steigt, wobei unter der Einwirkung der Glimmentladung .durch Aufzehren der schädlichen Gase ein hohes Vakuum selbsttätig wiederhergestellt wird.
2. 2. Entladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß :die Zuführungsdrähte der eigentlichen Lampe die Elektroden der Glimmentladungsstrecke bilden.
3. 3. Entladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmentladungsstrecke von einem Hauptzuführungsdraht und einem mit besonderem Einführungsdraht versehenen zusätzlichen Leiter gebildet wird. q..
4. Entladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmentladungsstrecke .durch mindestens zwei unabhängige Leiter innerhalb des Mantels gebildet wird.
5. 5. Entladungslampe nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß chemisch wirksame Substanzen auf den Elektroden der Glimm.entladungsstrecke niedergeschlagen oder leitend mit ihnen verbunden sind.
6. 6. Entladungslampe nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß .die Elektroden der Glimmentladungsstrecke von solcher Größe, Oberfläche und Form sind und von solchen Leitern gebildet werden, daß sie bei einem Glimmentladu:ngsstrom.durchgang leicht zerstäuben.
7. 7. Entladungslampe nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Potential ständig zwischen den Elektroden der Glimmentladungsstrecke aufrechterhalten wird, wenn die Hauptlampe in Betrieb ist.