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Analysenlampe mit einer ultraviolettdurchlässigen, sichtbare Strahlen
aber weitgehend abschirmenden Hülle Für die Lumineszenzanalyse oder für photochemische
Zwecke sowie auch zur Anregung von an Schildern, Wänden oder sonstigen Trägern angebrachten
Fluoreszenzstoffen verwendet man vielfach Quecksilberhochdrucklampen, deren Lampengefäß
oder Hüll:gefäß aus einem ultraviolettdurchlässigen, sichtbare Strahlen weitgehend
abschirmenden Schwarzglas besteht. Störend ist bei derartigen Ultraviol.ettstrahlern
vielfach ihre verhältnismäßig hohe Wärmeentwicklung, ihr nicht unbeträchtlicher
Wattverbrauch und vor allem der durch das schwarze Lampengefäß oder Hüll,gefäß noch
hindurchtretende Anteil des sichtbaren Lichtes. Man hat auch schon vorgeschlagen,
bei elektrischen Glühlampen: und elektrischen Kathodenglimmlichtlampen .das Lampengefäß
aus einem ultraviolettdurchlässigen, sichtbare Strahlen weitgehend abschirmenden
Schwarzglas herzustellen, jedoch ist die Verwendungsmöglichkeit derartiger Lampen
wegen. der zu geringen Ultraviolettstrahlung sehr beschränkt.
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Die Erfindung bezweckt die Herstellung einer Analystenlampe, die bei
kleinem Wattverbrauch und großer Wirtschaftlichkeit eine
geringe
Wärmeentwicklung bei verhältnismäßig starker Ultraviolettstrahlung besitzt. Zu diesem
Zwecke wird erfindungsgemäß eine Ouecltsilberniederdruclcröhre mit positiver Lichtsäule,
deren Lampengefäß oder Hüllgefäß aus einem ultraviolettdurchlässigen, sichtbare
Strahlen aber weitgehend abschirinenden Schwarzglas besteht, auf der Innenwand oder
Außenwand oder aber auch auf der Innenwand eines Hüllgefäßes oder im Raum zwischen
letzterem und der Ouecksilberniederdruckröhre mit einer Schicht a:us einem kurzwelliges
Ultraviolett in langwelliges Ultraviolett umsetzenden Leuchtstoff versehen.
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Durch die angegebene Leuchtstoffschicht wird der Mangel der Quecl.:silberniederdruclizröhre
an langwelliger Ultraviolettstrahlung, etwa der Wellenlänge 3oo bis 4ooin,cc,'wie
man sie für Analysenzwecke benötigt, beseitigt und die besonders starke kurzwellige
Ultraviolettstrahlung der Wellenlänge 253,i m ,u der Quecksilberniederdruckröhre
nutzbringend in eine langwellige Ultraviolettstrahlung verwandelt. Die Ultraviolettwirlcung
der Quecksilberniederdruckröhre ist dabei, wie vergleichende Messungen mit auf gleiche
Lumineszenzhelligkeit eingestellten Ouecksilberhochdruckröhren, ergeben haben, drei-
bis fünfmal größer als die von O,uecksilberhochdruckröhren gleicher elektrischer
Leistung. Ouecksilberniederdruckröhren können daher zur Erzielung gleicher Ultraviolettwirkung
für einen wesentlich geringeren Wattverbrauch eingerichtet werden. " Außerdem gibt
die Verwendung einer Quecksilberniederdruckröhre grundsätzlich die Möglichkeit,
noch ausreichend wirkungsvolle handliche Ultraviolettstrahler für sehr kleinen Wattverbrauch,
beispielsweise von nur io oder 2o Watt einschließlich des Wattverbrauchs im Vorschaltwiderstand,
herzustellen. Die durch den geringen. Wattverbrauch bedingte wesentliche Verminderung
der Wärmestrahlung gestattet es dabei, die für Analysenzwecke notwendige Abschirmung
sehr viel einfacher und billiger herzustellen.
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Ein besonderer Vorteil der neuen Analysenlampe liegt ferner darin,
:daß bei Quecksilberniederdruckröhren das Verhältnis der sichtbaren, insbesondere
der roten Strahlung zur Ultraviolettstrahlung sehr viel kleiner ist als bei Ouecksilberhochdruckröhren.
Bei der neuen Lampe dringt demgemäß durch das Schwarzglas des Lampengefäßes oder
Hüllgefäßes sehr viel weniger sichtbare Strahlung auf den zu untersuchenden Gegenstand
als im Falle der Verwendung einer Quecksilberhochdruckröhre. Da die nicht lumineszierenden
Teilchen des zu untersuchenden Gegenstandes nicht wie bei Verwendung einer Hochdruckröhre
schwach aufgehellt werden, sondern tief schwarz verbleiben, ergibt sich ein größerer
Kontrast zwischen lumineszierenden und nichtlumineszierenden Teilchen des zu untersuchenden
Gegenstandes, was naturgemäß die L'nt.ersuchung wesentlich erleichtert und begünstigt.
Endlich ist die neue Lampe noch insofern vorteilhaft, als sie im Gegensatz zu Uuecksilberhochdruchlanipen
ständig betriebsbereit ist.
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Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele von gemäß vier Erfindung
ausgebildeten Analysenlampen in den Abb. i bis 3 im senkrechten Schnitt dargestellt.
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Die Lampe nach Abb. i besteht aus einer U-förmig gebogenen O@uecksilberniederdruckröhre
i mit positiver Lichtsäule, einem üblichen Schrau lock el 2 und einem in letzterem
untergebrachten Vorschaltwiderstand 3. Die Röhre besitzt zwei durch die Entladung
auf Glühtemperatur geheizte Elektroden .4, die beispielsweise aus mit Erdalkalimetalloxyden
überzogenen Drahtwendeln bestehen können, die je von einem zur Elektrodenformierung
und zum Auffangen abgestäubter Elektrodenteilchen dienenden Metallzylinder 5 umschlossen
sind. Das Röhrengefäß besteht aus einem ultraviolettdurchlässigen, die sichtbare
Strahlung der Quecksilbersäule weitgehend abschirmenden Schwarzglas, das in bekannter
Weise mit -',Zicl;eloxyd und/oder Kobaltoxyd gefärbt :ist. Auf der Innenwand des
Röhrengefäßes ist eine die kurzwellige Ultraviolettstrahlung (25d. mIt) der Quecksilbersäule
in eine langwellige Ultraviolettstrahlung (etwa 300 bis 400 mA umsetzende
Leuchtstoffschicht 6 angebracht, etwa unter Vermittlung einer als Bindemittel dienenden
Phosphorsäureschicht. Die Leuchtstoffschicht 6 kann beispielsweise aus mit lhalliuinoxyd
oder Cerooxydaktiviertem Beryllium-,Magnesium-oder Aluminiumsilicat bestehen, gegebenenfalls
unter Zumischung von etwas Calcium-, Barium- oder Strontiumfluorid. Die dargestellte
Lampe hat bei einer Stromstärke von 5o mA und unmittelbarem Anschluß an 22o V einen
Gesamtwattv erbrauch von 9 Watt.
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Bei der Lampe nach Abb. 2 ist die Ouecksilberniederdruckentladung
in einer gestreckten dünnen Quarzröhre 7 untergebracht, die ebenfalls ,an den Enden
mit elektronenemittierenden Glühelektroden q. ausgestattet ist. Die Quarzröhre 7
ist mittels Schellen $ an einem im Sockel 2 festgelegten stabförmigen Träger 9 angebracht.
Die Quarzröhre 7 ist von einem im Sockel2 befestigten Schwarzglaskolben io umschlossen,
der auf seiner Innenseite eine Leuchtstoffschicht 6 von gleicher Art wie bei der
Lampe nach Abb. i trägt. Die Leuchtstoffschicht" könnte bei dieser Lampe auch auf
der Innenwand oder Außenwand der Quarzröhre 7 oder auch auf einem
im
Raum zwischen dem Schwarzglaskolben und der Quarzröhre befindlichen zusätzlichen
Träger, beispielsweise einer Platte oder einem Zylinder aus Glas oder feinem Metallgewebe,
angebracht sein.
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Die Lampe nach Abb. 3 besitzt ähnlich wie die nach Abb. i eine U-förmig
gebogene Queck silberniederdruckröhre z, die mit zwei elektronenemittierenden Glühelektroden
¢ und einer auf der Innenwand des Röhrengefäßes angebrachten Leuchtstoffschicht
6 ausgestattet ist. Das Röhrengefäß besteht in diesem Fall jedoch, da es zusätzlich
von einem Schwarzglaskolben io umschlossen ist, aus klar durchsichtigem, für langwelliges
Ultraviolett gut durchlässigem Glas, wie beispielsweise normalem Magnesiaglas. Um
die Zündung der für einen Gesamtverbrauch von etwa 2o Watt bestimmten Lampe zu erleichtern,
sind im Röhreninnern in Nähe der Glühelektroden q. zwei drahtförmige Hilfselektroden
i i untergebracht, die durch einen Draht 12 untereinander verbunden sind. Der durch
den größeren Wattverbrauch bedingte größere Vorschaltwiderstand ist in diesem Falle
in einem besonderen Zwischensockel 13 untergebracht, der an seiner Deckseite Kontaktlöcher
14 zum Einschieben von am Lampensockel 2 angebrachten Sockelstiften 15 aufweist.
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Wenngleich die Lampe vorzugsweise mit elektronenemittierenden Glühelektroden
ausgestattet wird, können aber gegebenenfalls auch im Betrieb kalt bleibende Blech-
oder Blockelektroden Anwendung finden; die Glühelektroden können auch in bekannter
Weise mittelbar geheizt werden. In letzterem Falle ist es vorteilhaft, wenn die
Heizdrähte der Elektroden in Verbindung mit einem kleinen Eisenwasserstoffwiderstand
als Vorschaltwiderstand der Lampe benutzt werden.
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Bei allen Ausführungsformen der Lampe kann, falls dies für erforderlich
gehalten wird, zusätzlich ein Reflektor verwendet werden. Dieser kann ,das Röhrengefäß
einschließlich Hüllgefäß umschließen, aber auch im Raume zwischen Röhrengefäß und
Hüllgefäß angeordnet sein. In bekannter Weise kann der Reflektor auch aus am Röhrengefäß
oder Hüllgefäß angebrachten Splegelbelägen bestehen. Die Quecksilberniederdruckröhre
und auch das sie etwa einschließende Hüllgefäß können mannigfach andere Formen erhalten.