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Gasgefüillte elektrische Entladungsröhre.
Die Erfindung betrifft eine gasgefüllte elektrische Entladungsröhre, die zum Aussenden von entweder sichtbaren oder unsichtbaren, etwa ultravioletten Strahlen verwendet werden kann. Unter Gasfüllung wird hier nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gemisch von Gas und Dampf bestehende Füllung verstanden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Entladungsröhre von sehr einfacher Bauart, durch die es ermöglicht wird, diese Röhre nicht nur in einfacher Weise herzustellen, sondern auch in einfacher Weise an eine Stromquelle anzuschliessen.
Die erfindungsgemässe gasgefüllte Entladungsröhre enthält zwei in Reihe gelegte Widerstände, wobei zwischen diesen Widerständen eine mit einer stark Elektronen emittierenden Substanz versehene Glühkathode oder der Heizkörper einer solchen Glühkathode eingeschaltet ist. Wird durch diese in Reihe gelegten Widerstände und Glühkathode oder Heizkörper ein Wechselstrom geleitet, so entsteht ein Spannungsunterschied zwischen der in der Mitte dieser Reihenschaltung befindlichen Glühkathode und den nicht mit dieser Glühkathode verbundenen Enden der Widerstände. Jedes dieser Enden erhält abwechselnd ein positives und ein negatives Potential gegen die Glühkathode.
Es erfolgt nun eine Entladung zwischen der Glühkathode und dem Widerstandsende, das augenblicklich ein positives Potential gegen die Glühkathode aufweist, wobei der andere Widerstand als Vorschaltimpedanz der Entladung dient. In der darauffolgenden halben Weehselstromperiode wechseln die Rollen der beiden Widerstände. Die Widerstände dienen somit sowohl als Vorsehaltimpedanz als auch zur Erzeugung der für die Entladung benötigten Spannungsdifferenz.
Falls die zum Erzeugen einer günstigen Entladungsspannung benötigte Grösse der Widerstände von dem Wert abweieht, der sich zur Stabilisierung des Entladungsstromes am meisten eignet, kann man zwischen den beiden Widerständen zwei Glühelektroden oder zwei Heizkörper einschalten und dabei in diesem Falle zwischen diesen zwei Glühelektroden oder Heizkörpern einen dritten Widerstand einschalten. Wie an Hand der Zeichnung noch näher erläutert werden wird, unterstützt dieser dritte Widerstand zwar die Erzeugung der Spannung für die Entladung, bildet aber keinen Teil des mit der Entladung in Reihe geschalteten Vorschaltwiderstandes.
Die Widerstände werden zweckmässig derart bemessen, dass sie beim Betrieb glühend werden und Licht ausstrahlen. Diese Lichtstrahlen vermischen sich in diesem Fall mit den von der Entladung erzeugten Strahlen.
Erforderlichenfalls können den als Anoden wirkenden Enden der Widerstände besondere Formen gegeben werden, um diese Enden besser zur Stromaufnahme geeignet zu machen. Man kann die Enden z. B. verdicken oder mit einer besonderen kleinen Metallplatte versehen.
Die Bauart der erfindungsgemässen Entladungsröhre ist sehr einfach, unter anderm infolge der Tatsache, dass bloss zwei Stromzuführungsdrähte nach aussen geführt zu werden brauchen. Die Entladungsröhre kann mit einem üblichen zweipoligen Sockel, z. B. einem Edison-oder Swansockel, versehen und unmittelbar an eine Stromquelle angeschlossen werden. Vorsehaltung besonderer Stabil- sienmgsimpedanzeÍ1 ist nicht nötig.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 stellt eine Ausfiihrungsform der Erfindung dar. Fig. 2 und 3 sind Schaltbilder zweier anderer Ausführungsformen.
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Die in Fig. 1 dargestellte Entladungsröhre besitzt einen Glaskolben 1, an den ein Quetsehfuss 2 angeschmolzen ist. Dieser Quetschfuss trägt ein gläsernes Stützstäbchen 3, an dem zwei metallene Haltedrähte 4 befestigt sind. In dem Quetschfuss sind ferner zwei Haltedrähte 5 und 6 eingeschmolzen. Zwischen diesen Haltedrähten und den Enden der Haltedrähte 4 sind zwei etwa aus Wolfram bestehende Widerstandsdrähte 7 und 8 gespannt, und zwischen den beiden Haltedrähten 4 ist eine Glühkathode 9 angebracht, die aus einem Kern besteht, der mit einem stark Elektronen emittierenden Stoff, z. B. mit Bariumoxyd, überzogen ist.
Die Widerstände 7 und 8 und die Glühkathode 9 sind somit miteinander in Reihe geschaltet, während die Haltedrähte 5 und 6 die Fortsetzung der Widerstände 7 und 8 bilden, aber erheblich fester
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Die Entladungsröhre besitzt eine Gasfüllung, die aus Neon unter einem Druck von einigen Millimetern besteht und zu der ein Metalldampf, z. B. Quecksilberdampf, zugesetzt sein kann.
Wenn die Entladungsröhre an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird, erzeugt der die Widerstände 7 und 8 und die Glühkathode 9 durchfliessende Strom einen Spannungsunterschied zwischen den Haltedrähten 5 und 6 und der Glühkathode 9. Bei genügender Elektronenemission von der Glüh- - kathode findet in jeder halben Wechselstromperiode eine Entladung zwischen der Glühkathode 9 und dem Haltedraht statt, der in diesem Fall ein positives Potential gegen die Glühkathode 9 aufweist. Die Entladung kann z. B. zwischen dem Haltedraht 5 und der Glühkathode 9 stattfinden. Der Entladungsstrom durchfliesst dabei den Widerstand 8, der als Stabilisierungswiderstand der Entladung dient.
In der nächsten Halbperiode findet die Entladung zwischen der Glühkathode 9 und dem Haltedraht 6 statt, wobei der Widerstand 7 als Vorschaltwiderstand wirksam ist. Die Widerstände 7 und 8 sind derart bemessen, dass sie beim Betrieb glühen und Licht ausstrahlen. Dieses Licht vermischt sich in diesem Fall mit dem von der Entladung erzeugten Licht.
Um die Widerstände 7 und 8 aus der Entladungsbahn herauszubringen, empfiehlt es sich, die Enden
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gelegen sind.
Es ist auch möglich, die Glühkathode 9 als indirekt heizbare Kathode zu bauen. Der Heizkörper dieser Kathode wird in diesem Fall an die Haltedrähte 4 angeschlossen. Dieses Heizelement kann z. B. mit einem kleinen Metallzylinder umgeben werden, der mit einer stark Elektronen emittierenden Substanz überzogen und mit einem Punkt des Heizelementes leitend verbunden wird. Diese Möglichkeit ist schaubildlich in Fig. 2 dargestellt, wo 12 die indirekt heizbare Kathode bezeichnet.
Bei den Bauarten nach den Fig. 1 und 2 dienen die Widerstände 7 und 8 sowohl zur Erzeugung des für die Entladung benötigten Spannungsuntersehiedes als auch zur Begrenzung des Entladungsstromes. Wenn die Bedingungen, die infolge dieser doppelten Funktion bei den Widerständen beachtet werden müssen, nicht miteinander in Einklang zu bringen sind, kann man zu der in Fig. 3 schaubildlieh dargestellten Bauart übergehen. Dabei sind zwischen den Widerständen 7 und 8 zwei Glühkathoden 13 und 14 und ein zwischen diesen Glühkathoden eingeschalteter Widerstand 15 vorgesehen.
Die Entladung findet in diesem Fall zwischen der Kathode 13 und dem Haltedraht 6 statt, wobei der Widerstand 7 als Vorschaltimpedanz wirksam ist, oder zwischen der Glühkathode 14 und dem Haltedraht 5, wobei der Widerstand 8 als Vorschaltwiderstand arbeitet. Der Spannungsunterschied zwischen der Kathode 13 und dem Draht 6 bzw. zwischen der Kathode 14 und dem Draht 5 wird von den in Reihe geschalteten Widerständen 8 und 15 und der Glühkathode 14 bzw. von den Widerständen 7 und 15 und der Glühkathode 13 bewirkt. Der Widerstand 15 wirkt somit allerdings an der Erzeugung der Entladungsspannung mit, unterstützt jedoch nicht die Begrenzung des Entladungsstromes ; dies bewirken die Widerstände 7 und 8.
Diese Widerstände 7 und 8 können nun derart bemessen werden, dass sie eine gute Stabilisierung bewirken, während unabhängig davon die Grösse des Widerstandes 15 derart gewählt werden kann, dass ein für die Entladung günstiger Spannungsuntersehied erzeugt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gasgefüllte elektrische Entladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei in Reihe geschaltete Widerstände enthält, wobei zwischen diesen Widerständen eine mit einer stark Elektronen emittierenden Substanz versehene Glühkathode oder der Heizkörper einer solchen Glühkathode eingeschaltet ist.