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Elektrische Glühlampe.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Glühlampe, in welcher durchsichtige, möglichst trübungsfreie, vorzugsweise im Spektralgebiete der auszusendenden Strahlen gefärbte Körper durch elektrischen Strom zum Leuchten gebracht werden.
Bei den bisher bekannten Inkandeszenzlampen kommen entweder undurchsichtige, metallische oder undurchsichtige, nicht metallische, z. B. oxydische Leuchtkörper zur Verwendung, deren Hauptstrahlung bei den gebräuchlichen Temperaturen zum grössten Teile in dem nicht sichtbaren Teilen des Spektrums liegt, wodurch der grösste Teil der aufgewendeten Energie zur Erzeugung von Strahlen uner- wünschter Wellenlänge verbraucht wird. Lampen nach der Erfindung dagegen zeigen eine reine oder fast reine Selektivstrahlung, welche umso ökonomischen ist, je weniger die verwendete Leuchtsubstanz im unerwünschten Teile des Spektrums absorbiert und infolgedessen auch emittiert.
Im Prinzip wäre es so möglich, eine absolut ökonomische Lampe zu schaffen, welche die gesamte aufgewendete elektrische Energie in Strahlung in gewünschter Wellenlänge, d. h. (von speziellen Fällen abgesehen, in welchen unsichtbares, z. B. ultraviolettes Licht erzeugt werden soll) in sichtbares Licht umsetzt.
Die in der Natur vorhandenen oder chemisch herstellbaren, durchsichtigen Körper kommen dem erstrebte Ideal nur mehr oder weniger nahe. da sie einerseits auch im unerwünschten Spektralgebiet absorbieren und daher auch emittieren, anderseits Trübungen, Einschlüsse u. dgl. enthalten, welche eine wenn auch schwache, der schwaizen Strahlung spektralähnliche Strahlung aussenden. Nichtsdestoweniger lassen sich Substanzen finden, welche bei genügender Temperaturbeständigkeit und genügender elektrischer Leitfähigkeit eine befriedigende Lichtausbeute ergeben, besonders dann, wenn diese Substanzen durch Zusatz geringer Mengen anders gefärbter Substanzen eine geeignete Färbung erhalten.
Die färbenden Substanzen müssen, um die Durchsichtigkeit nicht zu vernichten, in fester Lösung oder isomorpher Mischung oder endlich in hochdispersem, kolloidalem Zustand in der durchsichtigen Grundsubstanz vorhanden sein.
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solcher Körper ist z. B. das Zinkoxyd, welches schon bei Zimmertemperatur eine beträchtliche Leitfähigkeit besitzt und selbst in Form dünner Stäbchen bei geringen Spannungen einen erheblichen Strom passieren lässt. Diese Leitfähigkeit steigert sich noch automatisch ausserordentlich, wenn in indifferenter Atmosphäre oder im Vakuum durch das Stäbchen Strom gesandt wird. Nach der Erfindung kann man also durch Verwendung von Zinkoxyd als Leuchtkörper eine Glühlampe herstellen, welche ohne Heizvorrichtung sofort angeht. Farbige Beimischungen, z.
B. von Cadmiumoxyd, erhöhen die Leuchtwirkung.
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stellen. Doch handelte es sich um eine nicht durchsichtige Modifikation des Zinkoxyds.
Zum Unterschiede von den bisherigen Inkandeszenzlampen ist es für eine ökonomische Lichtwirkung beim Gegenstand der Erfindung nicht unbedingt nötig, besondels hohe Temperatur anzuwenden, da die Ökonomie der Lichtwirkung nicht auf der mit steigender Temperatur stattfindenden Verschiebung des Energiemaximums der Strahlung nach dem violetten Ende des Spektrums beruht.
Daher lassen sich Leuchtkörper für Lampen nach der Erfindung auch aus Substanzen herstellen, welche keinen besonders hohen Grad der Feuerbeständigkeit besitzen.
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Um Strukturänderungen des Leuchtkörpers durch die hohe Temperatur, welche die Durchsichtigkeit vermindern und so die Leuchtwirkung verändern würden, wie sie bei glasigen oder kleinkristallinischen Substanzen leicht auftreten, zu vermeiden, kann man nach der Erfindung den Leuehtkörper aus einem einzigen Kristall oder aus wenigen Kristallen herstellen, ähnlich wie dies in der GlÜhlampen-
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Wege, nötigenfalls auch durch Schmelzen in die gewünschte Form und befestigt sie zwischen beiden Stromziiführimgen.
Die Herstellung des zur Verwendung kommenden durchsichtigen Leuehtkorpers und die Art der Einbringung der färbenden Substanz, ferner die Auswahl der Stoffe für die durchsichtigen Leuchtkörper und färbenden Substanzen kann wie in der österreichischen Patentschrift Xr. 95479 angegeben, erfolgen. Fig. 1 zeigt schematisch eine Kristallampe 1 mit einem Leuchtkörper 2 in Form eines hexagonalen Prismas ; der Kristall kann natürlich auch zylindrisch abgeschliffen sein.
Wenn die leitende durchsichtige Grundsubstanz des Leuehtkörpers nicht oder nicht genügend gefärbt ist, und sich geeignete färbende Substanzen, welche in derselben gelöst werden können, nicht finden, kann man auch durchsichtige, gefärbte Substanzen von makroskopischen Dimensionen in die Grundsubstanz einbetten, derselben anlagern oder die Grundsubstanz damit überziehen. In diesem Falle brauchen die gefärbten und daher die Lichtausstrahlung übernehmenden Körper selbst den Strom nicht zu leiten, da die Stromleitung von der durchsichtigen Grundsubstanz übernommen wird.
Fig. 2 zeigt schematisch eine solche Lampe, bei welcher in die Oberfläche des leitenden, durch- sichtigen Grundkörpers 3, welcher zylindrische Form besitzt, gefärbte durchsichtige Kristalle 4 eingebettet sind. In derselben Grundsubstanz können bei einer und derselben Lampe verschieden gefärbte Substanzen eingebettet sein, welche dann, je nach ihrer Farbe, ein verschiedenes Licht ausstrahlen,
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durchsichtige Substanz, welche nicht oder wenig strahlt, mit einer gefärbten und daher gut emittierenden Substanz in guter wärmeleitender Verbindung stehen, so dass die leitende Substanz beim Durchgang des Stromes sich erwärmt und diese Wärme an die gefärbte Substanz abgibt, welche dann ihrerseits die aufgenommene Energie als Licht ausstrahlt.
Je nach den chemischen Eigenschaften der verwendeten Substanz kann der Leuchtkörper in der freien Luft, oder in abgeschlossenen, evakuierten oder mit geeignetem Gas gefüllten Gefässen zur Lieht- ausstrahlung gebracht werden. Die Verwendung des Leuchtkörpers in einer abgeschlossenen Glocke ist besonders in den Fällen angezeigt, wo wie beim Zinkoxyd, die Leitfähigkeit nach dem ersten Stromdurchgang in indifferenter Atmosphäre oder im Vakuum beträchtlich höhere Werte annimmt als an der Luft.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, dass der stromdurchflossene Leuehtkörper aus einer oder mehreren durchsichtigen, möglichst trübungsfreien, vorzugsweise nur im Spektralgebiet der auszusendenden Strahlung gefärbten Substanzen besteht.
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