DE646241C - Elektrische Quecksilberdampfentladungslampe mit Edelgasgrundfuellung, deren Betriebsdampfdruck mehr als 20 Atmosphaeren betraegt - Google Patents

Description

• Elektrische Quecksilberdampfentladungslampe mit Edelgasgrundfüllung, deren Betriebsdampfdruck mehr als 20 Atmosphären beträgt Zur Erzielung besonders hoher Leuchtdichten sind neuerdings Quecksilberdampfentladungslampen mit Edelgasgrundfüllung für mehr als 2o Atmosphären Betriebsdampfdruck bekanntgewordaen, bei denen in eineng kapillarem Quarzgefäß zwei Oxydelektroden in einem -den'Kapillardurchmes:s,er wesentlich übersteigenden Abstand von mehr als ro mm angeordnet sind. Bei derartigen Lampen, die zum- Betriebe Spannungen von mehr als 5oo Volt benötigen, tritt in£olge der geringen Querabmessung des Entladungsgefäßes eine, nur sehr geringe Schwärzung des Gefäßes, auf. Ein. Nachteil dieser Lampen liegt jedoch darin, daß das die Entladung umschließende kapillare Quarzgefäß beim Lampenbetrieb sehr stark überlastet wird und bei Herstellung besonders hoher Drücke sogar noch durch Wasser gekühlt werden muß. Die Lebensdauer derartiger Lampen ist daher oft nicht genügend befriedigend-Die Erfindung bezweckt, bei elektrischen Quecksilberdampfentladungslampen mit Edalgasgrundfüllung, deren Betriebsdampfdruck mehr als 2o Atmosphären beträgt, durch Erhöhung der Betriebssicherheit die Lebensdauer zu verlängern sowie gleichzeitig auch; den Betrieb der Lampe durch Fortfall :der Wasserkühlung und des die Hochspannung liefernden Transformators wesentlich einfacher zu gestalten.
• Dieser Zweck wird :erfindungsgemäß erreicht, wenn die Quecksilb.erüberdruckentladu4g .statt in einem kapillaren Quarzgefäß in einem kugelförmigen :oder annähernd kugelförmigen Quarzgefäß von 2o bis 40 nun Durchmesser stattfindet, und zwar zwischen. zwei in: einem gegenseitigen Abstand von z bis 5 mm angeordneten Elektroden, "die aus Wolfram, gegebenenfalls mit :einem Oxydzus.atz, bestehen; das Quarzgefäß. muß hierbei allerdings mit einem oberhalb der Elektroden und der diese tragenden, im Gefäß zweckmäßig seitlich eingeführten. Stromzuführungsdrähte angeordneten, domartigen. Ansatz versehen :sein, der von Einschmelzstellen vollkommen, frei ist und -einen .die Wärmeabstrahlung- verhindernden. Spiegelbelag oder einen, wärmeisolierenden Überzug, etwa aus Asbest, aufweist. Bei: einer derartigen Laanpenausbild.ung wird das Lampengefäß nicht unnötig überhitzt, jedoch sicher genug auf die zur Herstellung .des Betriebsdampfdruckes erforderliche Temperatur gebracht. Die durch die veranlaßten Strömungen des Quecksilberdampfes quer zum Entladungsbogen würden an sich durch den Transport von zerstäubten Elektrodenteilchen zu einer schnellen Schwärzung des Gefäßes rund um die Elektroden herum führen. Durch Wirkung des über den Elektroden befindlichen, domartigen Ansatzes werden die Elektrodenteilchen jedoch veranlaßt, sich nur unschädlich in diesem abzusetzen. Dieses tritt mit besonderer Sicherheit dann ein, wenn der Durchmesser des domartigen Ansatzes größer ist als der gegenseitige Abstand der beiden von der Entladung abgewendeten Elektrodenrückflächen. Der am domartigen Ansatz angebrachte Spiegelbelag oder Wärmeschutzmantel verhindert andererseits, daß der Domansatz eine zu niedrige Temperatur hat und zu einer schädlichen, den Betriebsdruck der Lampe herabsetzenden Kondensation des Quecksilbers Anlaß gibt. Der geringe gegenseitige Abstand der Elektroden ermöglicht es endlich, die Lampe ohne Benutzung eines Hochspannungstransformators an Netzspannungen von 22o Volt zu zünden und zu betreiben. Der bei den hohen Betriebsdampfdrücken auftretenden hohen Temperatur des Entladungsbogens halten die Elektroden gut stand, da sie ganz oder zum größten Teil aus Wolfram bestehen. Der durch den geringen Elektro.denabstand bedingte kurze Entladungsbogen lä.ßt sich außerdem für Projektionszwecke besser als ein lan:ggestreckter Entladungsbogen ausnutzen.
• Bei Bestrahlungszwecken dienenden Wolframbogenlampen mit verdampfbarem Quecksilberbodenkörper ist es zwar bereits bekannt, daß einen beträchtlich größeren Durchmesser als 40 mm aufweisende und nur aus ultraviolettdurchlässigem gewöhnlichem Ilartglas bestehende kugelförmige Lampengefäß mit einem domartigen Halsteil zu versehen. Letzterer ist hierbei jedoch nur vorgesehen, um die Einschmelzstellen der von den Elektroden senkrecht nach oben und durch den domartigen Halsteil hindurchgeführten Stromzuführungsdrähte von der Strahlung der Lichtquelle möglichst weit. zu entfernen und vor dem Undichtwerden zu bewahren. Da. der Dampfdruck in derartigen. Wolframbogenlampen nur höchstens etwa i Atm. beträgt, setzen. sich die zerstäubten. Elektrodenteilchen, wie in einer Vakuumglühlampe, rund um die Elektroden an der Wand des kugelförmigen Lampengefäßes, nicht aber im Halsteil desselben ab.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Lampe in Abb. i im senkrechten Längsschnitt und in Abb.2 im Querschnitt dargestellt.
• Die Lampe besteht aus einem annähernd kugelförmigen Quarzgefäß i, dessen Durchmessec ungefähr 30 mm beträgt, und zwei symmetrisch zum Gefäßmittelpunkt angeordneten blockförmigen Elektroden 2, die tun einem gegens@eitigen Abstand von ungefähr 3 mm angeordnet sind. Die Elektroden, die gegebenenfalls auch einen Zusatz von elektronenemittierenden Oxyden, insbesondere Erdalkalimetalloxyden, aufweisen können, werden von zwei Stromzüführungsdrähten 3 getragen, die in seitlichen, nippelartigen Ansätzen q. des Quarzgefäßes luftdicht eingeschmolzen sind. Das Quarzgefäß i enthält eine Neongrundfüllung von etwa 5 mm Quecksilbersäulendruck und außerdem einen verdampfbaren Bodenkörper 5, dessen Größe so bemessen ist, daß er beim Betriebe der Lampe vollkommen verdampft ist. Über den Elektroden 2 und den sie tragenden Stromzuführungsdrähten 3 befindet sich ein im Lampenigefäß i angebrachter domartiger Ansatz 6, der zufolge der seitlichen Herausführung der Stromzuführungsdrähte 3 von Einschmelzstellen frei ist, und dessen Durchmesser den Abstand der rücl.-wärtigen Elektrodenfläclien übersteigt, damit die von den Elektroden abgeschleuderten und vom entstehenden Konvektionsstrom in Richtung der punktiert eingezeichneten Pfeile mitgerissenen Teilchen im Domansatz 6 zur Absetzung gelangen. Bei besonders hohen Betriebsdampfdrücken der Lampe kann, wie aus der Abb. 2 ersichtlich, zwischen den Elektroden 2 und der Gefäßvorderwand 7 noch im Lampengefäß eine Wand 8 eingebaut werdet, die eine Verlängerung der Domvorderwand bildet und bis zum Boden 9 des Lampengefäßes reicht. Letztere dient als eine zusätzliche Leit- und Niederschlagsfläche für die etwa noch nicht im Domansatz niedergeschlagenen Elektro-denteilchen und veranlaßt, daß diese, soweit sie sich nicht schon auf dieser Einbamvand 8 absetzen, an dem unterhalb der Elektroden befindlichen Gefäßboden 9 abgesetzt werden. Die Lichtausstrahlung kann hierbei ungehindert durch ein mittleres, in. Elektrodenhöhe angeordnetes Loch 1o der Einbauwand 8 erfolgen. Unter Umständen genügt es auch, wenn der domartige Ansatz 6, wie in Abb. i punktiert angedeutet ist, mit einer bis in die Nähe der Elektroden reichenden, als Leitfläche für etwa abwärts strömende Elektrodenteilchen dienenden Verlängerung i i versehen wird. Der Domansatz 6 ist mit einem Metallbelag 12 versehern, dessen Außenfläche spiegelnd ist, damit eine schädliche Wärmeabstrahlung nach außen und damit eine schädliche Kondensation von Quecksilberdampf im Domansatz wirksam vermieden wird. An Stelle des Spiegelbelages könnte auch eine wärmeisolierende Umhüllung, etwa aus Asbest, treten. Zu dem gleichen Zwecke können auch der abgeschmolzene Entlüftungsstutzen 13 ,der Lampe und: die nach außen vortretenden Einschmelznippel 4 mit Spiegelbelägen 14 bzw. 15 Moder auch mit Hüllen aus wärmeisioliierenden Stoffen versehen werden. Ist nur eine Lichtausstrahlung in einer bestinunten Richtung erwünscht, so kann. das gesamte Quarzgefäß i einschließlich des. Domansatzes 6, des Entlüftungssitutzens 13 und der Einschmelznippel 4 bis auf eine kleine Lichtaustrittsstelle mit einem zusammenhängenden Spiegelbelag oder einer wärm.eisiolierenden HiifLe ausgestattet werden. Das in einer bestimmten Richtung austretende Licht kann, wen die Lichtaustrittsstelle auf der Vorderfläche. des Lampengefäßes angebracht ist, durch Wirkung eines hinter der Lampe angebrachten. Reflektors verstärkt werden; in diesem Falle müssen dann zwei übereinstimmende Lichtaustrittsstellen an der Vbrder- und Rückwand -des Gefäßes vom Spiegelbelag frei gelassen werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Quecksilb;erdampfenfadungslampe mitEde3,gasgrundfüllung, deren, Betriebsdampfdruck mehr als 2o Atmosphären. beträgt, dadurch gekennzeichnet, @daß in der Mittue eines kugelförmigen ioder annähernd kugelförmigen Quarzgefäßes von 2o bis 40 mm. Durchmesser zwei aus Wolfram, gegebienenfalls@ mit Oxydzusatz, bestehende Elektroden in einem. Abstand von i bis 5 mm angeordnet sind und daß das Quarzgefäß oberhalb der Elektroden und der diese tragenden, zweckmäßig im Gefäß seitlich eingeführten Stromzuführungsdxähte einen von, Einschmelzstellen freien, domartigen Ansatz aufweist, der einen .die Wärmeabstrahlung verhindb,rnden Spiegelbelag oder einen wärmeisolierenden überzug, etwa aus Asbest, besitzt.
2. 2. Elektrische Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß .der Durchmesser des ;domartigen Ansatzes, größer ist als der gegenseitige Abstand der beiden von :der Entladung abgewendeten Elektroidenrtückflächen, und daß gegebenenfalls der Dom eine bis in ;die Nähe der Elektroden reichende, als Leitfläche wirkende Verlängerung aufweist.
3. 3. Elektrische Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen. den Elektroden und der Gefäßvorderwand eine eine Verlängerung des Domes bildende und bis an den Boden des Lampengefäßes reichende Wand mit mittlerem Lichtaustrittslo,ch vorgesehen ist. q..
4. Elektrische Quecksüberdampfentladungslampe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsstutzen und etwa vom Quarzgefäß vortretende Einschmelzstellen der Strornzufiührungsdrähte verspiegelt ;oider mit wärmeisolierenden Überzügen. versehen sind.
5. 5. Elektrische Quecksilberdampfentladun,gslampe nach Anspruch i bil 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzgefäß bis auf eine oder zwei für den Lichtaustritt dienende kleine Stalle. ver-#spiegeltoder mit ;einem wärmeisolierenden Überzug versehen ist.
6. 6. Elektrische Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch i bis 5, .dadurch :gekennzeichnet, daß der Quecksilberhodenkörp:er in an sich bekannter Weise derart bemessen ist, da! das Quecksilber im Betriebszustand der Lampe vollkommen verdampft.