DE716509C

DE716509C - Gas- oder dampfgefuellte Bogenentladungslampe mit einem in Richtung der Entladungsbahn verlaufenden Magnetfeld

Info

Publication number: DE716509C
Application number: DEP72393D
Authority: DE
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1935-12-29
Filing date: 1935-12-29
Publication date: 1942-01-22
Also published as: FR815406A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gas-

oder dampfgefüllte Bogenentladungslampe zur

-i Bestrahlung oder Beleuchtung, insbesondere für die Zwecke des Tonfilms und des Feriisehens. Insonderheit betrifft die/Erfindung eine Lampe, bei -welcher ein in Richtung^ der Entladungshahn verlaufendes konstantes bzw·.

-<■'·' nicht moduliertes Magnetfeld zur Beeinflussung der Entladung vorgesehen ist.

Gemäß·- der Erfindung wird eine solche Bogenentladungslampe fest zwischen den Polen eines permanenten Magneten oder eines Elek^:

i¹···= tromagneten angeordnet. -Das Magnetfeld hat die Wirkung, daß der Querschnitt der Entladungssäule zusammengedrängt wird. Es ergibt sich auf diese Weise eine stark erhöhte Leuchtdichte, da die Wahrscheinlichkeit des

-^Vi·¹ Zusammenstoßes "von' Elektronen mit neutralen Gasteilchen_ (Atomen) erheblich vergrÖ-

ao ßert ist. -Hinzu--kommt, daß-durch- die erfin_o dungsgemäße Anordnung des Magneten der Entladungsvorgang auch- sonst--günstig-beein-

S" flußt wird und insbesondere auch eine; Erniedrigung der Zündspannung und Erhöhung der -Zünäsicherheit' erreicht werden- kann,- indem V die-Elektronen, die -aus der Gasentla-'dungsstrecke"_ -hesavis - auf"·■ die -"-Gef aßwand "zu

^os" 'diffuiidiereh"-bestrebt-■ sind,- -durch- die Wirkung des Magnetfeldes sofort wieder auf die Achse ·■ der- -Entladung&strecke -zu ■ und--"damit wieder in die Entladungsstrecke hineingetrie- ben, also am Entweichen aus der Entladungsstrecke verhindert' werden und daher zur Ionisierung der Entladungsstrecke beitragen. · "■" Dazu werden störende Wandaufladungen ver^: mieden, die- das Einsetzen der Entladung in unkontrollierbarer Weise stören oder verzögern bzw. die Zündspannung heraufsetzen können. Ohne Magnetfeld geschieht die räum- - liehe Stabilisierung der Entladung auf einen no leuchtenden Faden in der Rohrachse durch den Einfluß der Wand. Wird ein Magnetfeld angewendet, so kann die Wand von der Achse weiter entfernt sein, was mit Rücksicht ⁵-auf die Gefahr der thermischen Zerstörung der Wand günstig ist.

Die Erfindung ist sowohl bei Niederdrucklampen als "auch bei Hochdrucklampen; von Bedeutung. Bei Niederdruc'klamp en läßt sich '· ■ durch die Anordnung des Magnetfeldes, gemaß der Erfindung eine Leuchtdichte und eine- Strahlungsqualität (auch bezüglich des Strahlungsspektrums) erzielen, wie sie sonst nur bei Entladungslampen mit entsprechend ■ ■ höherem Gasdruck erreicht werden kann. Man kann also beim Erfindungsgegenstand zur- Erzielung--einer bestimmten vorgegebenen -Sträfilungsiiitensität -mit geringeren Gasdrukken auskommeil als bei den üblichen Ent¹ L'idüngslampen. ■· Bei---Lampen - -dagegen, die

mit sehr hohen Gasdrucken arbeiten (io bis 150 Atm.), kann andererseits durch die erfindungsgemäße Anwendung des Magnetfeldes eine weitere Steigerung der Strahlungseigenschäften, besonders der Strahlungsintensität, gewonnen werden.

Die Verwendung eines Magneten zur Beeinflussung der Entladung in Gasentladungslampen ist an sich bekannt. Bei diesen bekannten Anordnungen, dient der Magnet jedoch lediglich dazu, die Entladung aus ihrer natürlichen, selbst gewählten Balin abzulenken. Demgemäß verläuft hier das Magnetfeld im Gegensatz zur Erfindung auch nicht i$ in Richtung der Achse der Entladungsbahn, sondern ist vielmehr stets so angeordnet, daß es einen bestimmten Winkel mit der Entladungsbahn einschließt. Bei einer anderen bekannten Anordnung ist der Magnet in die ao Röhre selbst eingeführt, und die Entladung umschlingt ihn in Form einer Spirale, so daß sich eine Verlängerung des Entladungsweges ergibt. Eine Konzentration der Entladungsbahn auf einen leuchtenden Faden

as im Sinne der Erfindung findet jedoch bei den bekannten Lampen nicht statt. Schließlich sind auch Bogenentladungslampen vorgeschlagen worden, bei denen eine Magnetspule das Lampengefäß umgibt. Demgegenüber besitzt die Verwendung eines permanenten Magneten oder eines Elektromagneten, zwischen dessen Polen die Lampe angeordnet ist, den Vorteil, daß die lichtausstrahlende Säule nicht (durch Spulenwicklungen o. dgl.) abgeschirmt wird. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung als permanenter Magnet, gegebenenfalls aus hochmagnetisierbarem Stoff, da in diesem Falle keine weiteren elektrischen Anschlüsse als die für die Elektroden der Entladungsröhre notwendig sind.

Der Elektromagnet oder der permanente Magnet können gleichzeitig zur Halterung der Entladungsröhre dienen", indem z. B. ihre Polschuhe oder wenigstens einer derselben als Fassung oder Träger der Fassung der Entladungsröhre ausgebildet ist. Ferner kann der Magnet als Griff für die Bestrahlungsanordnung ausgebildet oder in einfacher Weise mit einem Griff versehen sein.

Die Speisung der Erregerwicklung bei Benutzung eines Elektromagneten erfolgt zweckmäßig mit Gleichstrom aus dem Netz, z. B. dem Gleichstromnetz. Statt dessen kann die Einrichtung in vielen Fällen vorteilhaft so getroffen sein, daß die Erregerwicklung des Elektromagneten aus dem Wechselstromnetz gespeist wird. Damit sich hierbei das Pulsieren des Magnetfeldes nicht in ungewünschter Weise bemerkbar macht, wird zwischen dem Wechselstromnetz und der zu speisenden Wicklung eine Gleichrichteranordnung zweckmäßig mit Trockengleichrichtern eingeschaltet. Die Entladungsröhre ist zweckmäßig mit dem Elektromagneten zu einer baulichen Einheit in Form eines Netzanschluß- ! gerätes vereinigt.

Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes ist in der Abb. 1 eine beispielsweise Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung dargestellt, und zwar für den Fall, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes ein permanenter Magnet dient. Die Röhre und ihr innerer Aufbau sind mehr schema tisch dargestellt. In der Abbildung ist die als Lichtquelle dienende Entladungsröhre bzw. deren aus hochschmelzbarem Quarz oder Glas bestehende Wandung mit 1 bezeichnet. In diese Wandung sind die beiden Elektroden 2,7 eingeschmolzen, zwischen denen die Licht aussendende Entladung (Bogenentladung) vor sich geht. Die Röhre 1 möge mit Quecksilberdampf als Gasfüllung arbeiten, indem in der Röhre an einer geeigneten Stelle eine hinreichende Menge Quecksilber (bei 11) vorgesehen ist. Die Entladungsröhre 1 ist von einem Kühlmantel 4 aus Glas umgeben, derart, daß der Zwischenraum zwischen ι und 4 von einem Kühlmittel durch strömt werden kann. Der zur Erzeugung des Magnetfeldes dienende permanente Msgnet ist mit s bezeichnet. Er besitzt die Pol· schuhe 6, die so gegenüber der Entladungs strecke angeordnet sind, daß ein magnetisches Feld in Richtung des Pfeiles 3 (in der Achse der Entladungsstrecke 2, 7) entsteht. Die Polschuhe 6 des permanenten Magneten 5 dienen gleichzeitig zur Halterung der Entladungsröhre i, indem die Fortsetzungen der Elektroden 2, 7 unter Zwischenfügung eines Röhrchens 8 aus Isoliermaterial durch die Polschuhe 6 hindurchgeführt sind. Erfindungsgemäß kann dafür gesorgt werden, daß die Röhre 1 von den Polschuhen 6 festgehalten wird. Beispielsweise kann zwischen dem Isolierröhrchen 8 und der hindurchgehenden Elektrode noch eine Asbesteinlage vorgesehen sein, so daß die Röhre zwar fest, jedoch mit einer gewissen Nachgiebigkeit gelagert ist. An dem permanenten Magneten 5 ist der Griff 12 befestigt und die ganze Anordnung 11 ο so gewählt und bemessen, daß sie ein handliches transportables Gerät darstellt.

Natürlich kann der Erfindungsgegenstand auch in Fällen benutzt werden, wo es sich nicht um transportable Geräte handelt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abb. 2, und zwar insbesondere für den Fall, daß die Anordnung als Netzanschlußgerät ausgebildet ist. Die Entladungsröhre i, die, wie in Abb. 1 ausgebil- iao det ist, befindet sich in einem lichtundurchlässigen Gehäuse 13, das mit einem Fenster

14 für den Durchtritt des Lichtes versehen ist. In dem Gehäuse 13 wird die Entladungsröhre ι von dem Eisenkern 21 eines Elektromagneten gehalten, dessen Erregerwicklung mit 15 bezeichnet ist. Die Entladungsröhre 1 ist in bzw. zwischen den Polschuhen des Elektromagneten gelagert, ähnlich wie in Abb. i. Die Polschuhe können im besonderen so ausgebildet sein, daß das magnetische Feld in der Achse der Entladungsstrecke und deren Umgebung möglichst stark ist, während störende Streufelder vermieden sind. Der Eisenkern 21 des Elektromagneten ist z. B. mit seinem einen Polschenkel auf dem Boden des Gehäuses 13 aufgestellt. Das Gehäuse 13 ist z.B. auf der dem Fenster 14 abgewandten Seite mit Anschlußbuchsen 20 versehen, die mit Hilfe einer Steckerschnur mit einer Steckdose verbunden werden können.

zo Im Inneren des Gehäuses 13 sind die Elek-■ troden der Entladungsröhre und die Erregerwicklung 15 des Elektromagneten in geeigneter Weise an die Anschlüsse 20 angeschlossen? Bei Verbindung der Anschlüsse 20 mit der

as Steckdose eines Gleichstromnetzes kann z. B. die Entladungsröhre und der Elektromagnet aus Gleichstrom gespeist werden. Im besonderen ist bei der Anordnung nach der Abb. 2 vorgesehen, · daß sowohl die Entladungsröhre 1 als auch die Magnetwicklung 15 mit gleichgerichtetem Strom aus einem Wechselstromnetz gespeist werden. Zu diesem Zwecke ist eine Trockengleichrichteranordnung· vorgesehen, die sich in einem besonderen kleinen Gehäuse 16 innerhalb des Gehäuses 13 befindet. Die Eingangsklemmen 19 der Gleichrichteranordnung 16 sind mit den Anschlüssen 20 verbunden. Andererseits sind die Elektroden der Entladungsröhre r und die Magnetwicklung 15 an die Ausgangsklemmen der Gleichrichteranordnung 16 angeschlossen. In der Abb. 2 ist die Anordnung so getroffen, daß die Elektroden der Entladungsröhre 1 und die Magnetwicklung an verschiedene Spannungen gelegt werden können. Dementsprechend ist die Gleichrichteranordnung 16 eingerichtet, und es sind die Elektroden der Entladungsröhre! an die Ausgangsklemmen 18, die Enden der Magnetwicklung 15 an die Ausgangsklemmen 17 der Gleichrichteranordnung 16 angeschlossen. An

^x oder in dem Gehäuse 13 kann ferner eine Umschaltvorrichtung vorgesehen sein, durch die es ermöglicht wird, die Anordnung wahlweise aus einem Gleichstromnetz oder unter Zwischenschaltung der Gleichrichteranordnung aus einem Wechselstromnetz zu_s betreiben.

Die Möglichkeit der Erniedrigung des Gasdruckes durch Anwendung des magnetischen Feldes nach der Erfindung führt dazu, auch Gasfüllungen, insbesondere Edelgasfüllungen (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon), bei den Hochdrucklampen (an Stelle von Dampffüllungen) besonders vorteilhaft benutzen zu €5 können.

Der Erfindungsgegenstand kann außer als Beleuchtungslampe bei Tonfilm- und Fernsehgeräten auch für irgendwelche Bestrahlungszwecke, z. B. auf dem medizinischen Gebiet, Anwendung finden.

Bei Tonfilmgeräten und vor allem bei Fernseh- oder Fernkinogeräten ist der Erfindungsgegenstand ganz besonders dann von Bedeutung, wenn es auf die Erzeugung großer '5 Helligkeiten ankommt, wie das insbesondere bei solchen Anordnungen der Fall ist, die mit einer mechanischen Bildzerlegungs- bzw. Bildzusammensetzungsapparatur (mit Spiegelrädern, Prismenrädern usw.) arbeiten. Hier werden vorteilhaft im besonderen Hochdrucklampen verwendet, die einen gesteigerten Gasdruck besitzen, der vorzugsweise zwischen etwa 5 und 150 Atm. beträgt. Die Anwendung des Magnetfeldes bietet dabei, wie oben dargelegt, außerordentlich wesentliche Vorteile.

Die erfindungsgemäße Anwendung des Magnetfeldes kann sowohl bei Gasentladungsröhren, die in beiden Richtungen stromdurchlässig sind, als auch bei Gasentladungsröhren mit Ventilwirkung Anwendung finden. Bei den letzteren führt die Möglichkeit der Herabsetzung des Gasdruckes vielfach zu sehr wesentlichen Erleichterungen hinsichtlich der Vermeidung der .Rückziindungsgefahr.

Beim Erfindungsgegenstand können. Entladungslampen, insbesondere Hochdruckentladungslampen, bekannter Konstruktion Verwendung finden, vorzugsweise solche mit »00 hohem Druck. Ist die eigentliche Entladungsröhre, wie oben angegeben, von einem Mantel umgeben, so kann in bekannter Weise der Zwischenraum zwischen Röhre und Mantel statt mit einem Kühlmittel mit einem ge- ">5 eigneten Gas unter geeignetem Druck ausgefüllt sein. Der Zwischenraum wäre dabei gasdicht bzw. vakuumdicht abzuschließen. Insbesondere kann in dem Zwischenraum eine ^^ Gasfüllung unter einem Druck vorgesehen »to sein, der mehr als 1 Atm. und bei Hochdrucldampen mit gesteigertem Druck zweckmäßig einige Atmosphären beträgt. Als Füllgas für den Zwischenraum kommt z. B. Luft in Frage. J »5

Claims

Patentansprüche:

i. Gas- oder dampfgefüllte Bogenentladungslampe, insbesondere für Tonfilm- und Fernsehzwecke, mit einem in Rieh- iao tung der Entladungsbahn verlaufenden konstanten bzw. nicht modulierten Ma-

gnetfeld, dadurch gekennzeichnet, daß die - Entladungsröhre fest zwischen den PoI-"_; schuhen eines permanenten Magneten oder ■ eines Elektromagneten mit Eisenkern angeordnet ist.
2. Entladungslampe nach Anspruch i,

. dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. seine Polschuhe zur Halterung der Entladungsröhre dienen und daß. vorzugsweise wenigstens einer der Polschuhe als ι ο Fassung für die Entladungsröhre ausgebildet ist. :".■".
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Elektromagneten, da- durch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre mit dem Elektromagneten zu einer baulichen Einheit in Form eines Netzanschlußgerätes vereinigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen