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Elektrische Entladungsröhre mit lumineszierender Wandung und Verfahren
zu ihrer Herstellung Im Patent 716 o44 ist eine Glaszusammensetzung für die Wandung
elektrischer Entladttngsröhren lyesdhrieben, die dadurch. gekennzeichnet ist, daß
bei einem Gehalt des Glaseis an einer zur Lumineszenz, erregbaren Verbindung des
Bleis, Urans oder Zinns der Eisengehalt eine zahlenmäßig angegebene, für jedes der
genannten Metalle unterschiedliche Höchstgrenze nicht überschreitet. Um die Lu.rnineszenzfarbe
der Glaswandungen zu beeinflussen, wird im Beschreibungstext dieses Patents angegeben,
daß die Zusammensetzung des Grundglases geändert werden kann, indem z. B. Borsäure
oder Phosphorsäure in größerem oder geringerem Maße an Stelle der Kieselsüu-re tritt.
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Gläser, in denen die Kieselsäure weitgehend durch Borsäure oder Phosphorsäure
ersetzt wird, haben Viskositätseigenschaften, die ihre Verarbeitung zu Röhren stark
erschweren oder überhaupt verhindern. Andererseits haben diese Gläser geradeLumineszenzeigenscbaften,
wie sie bei Wandungen elektrischer Entladungsröhren gebraucht werden. Manche
dieser
Lumineszenzgläser zcerden schon kurz oberhalb ihres Erw.°ichungspunktes derartig
dünnflüssig, daß es nicht mehr gelingt. die Glasmasse in geeigneter Weise vorzuformen
bzw. eine derartig vorgeformte Masse zu einem brauchbaren Rohr auszuziehen. Auch
die Anbringung eines Überfanges mit besseren Verarbeitungseigenschaften auf der
vorgeformten Glaspost führt meist nicht zum Erfolg, da einmal die Ausdehnungskoeffizienten
der beiden Glassorten gleich sein müssen und da außerdem auch die Temperatur-Viskositäts-Kurce
des Überfangglases von der des überfangenen Glases nicht sehr verschieden sein darf,
wenn es überhaupt gelingen soll. das Überfangglas auf dem zu überfangenen Glase
ordnungsmäßig aufzubringen.
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Wird Lumineszenzglas auf die übliche Weise in die Form eines Rohres
gebracht, das entweder vollständig aus diesem Glase besteht oder noch einen Überfang
eines andersartigen Glases hat, so ergibt sich in jedem Falle, also auch dann, wenn
es sich nicht um Borat- oder Phosphatglas handelt, der Nachteil einer erheblichen
Materialverschwendung infolge der Entstehung von keiligen oder nicht maßhaltigen
Röhren sowie Anfangstücken, die beim Rohrziehprozeß unvermeidlich sind. Da Lumineszenzglas
zumeist aus besonders reinen Stoffen besteht und Verbindungen kostspieliger erregbarer
-Metalle enthält, so fällt dieser -Nachteil doppelt ins Gewicht. Sämtliche Nachteile
und Schwierigkeiten ,werden vermieden, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung das
Lumineszenzglas in Form eines mehr oder weniger feinen Grießes, beispielsweise von
o,i bis 0,2 mm Korngröße. nadhträglich auf der inneren Oberfläche eines schon fertig
vorliegenden Glasrohres angebracht wird.
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Die vorliegende Erfindung besteht demgemäß in einer elektrischen Entladungsröhre
mit lumineszierender Wandung. auf deren innerer Oberfläche eine Schicht von lumineszierendem
Glasgrieß aus einem gemäß Patent 716 0d14 zusammengesetzten blase angebracht ist.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine einfache Schicht aus Glasgrieß
schon von der angegebenen Korngröße erlaubt, die gleiche -Menge an Lumines7_etiz_-licht
zu erzielen. wie beim Vorliegen einer kompakten Glasröhre von i bis :2 mm Wandstärke,
obgleich in der älteren Patentliteratur Wandstärken des Lumineszenzglases von i
bis io mm erwähnt «-erden, die notwendig sein sollen, um die Strahlung von Vakuumröhren
in ausreichendem Male in Fluoreszenzlicht umzuwandeln. Wahrscheinlich hat die zackige,
muschlige, splitterförmige Gestalt des Glasgrießes zur Folge. daß eingestrahltes
erregendes Licht infolge totaler Reflexion an den unregelmäßigen Begrenzungsflächen
der Glasteilchen dieselben mehrfach durchläuft. wodurch es restlos in Lumineszenzliclit
umgewand2lt wird.
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Die angegebene Korngräße des als Überzug dienenden Glasgrießes ist
nur als Beispiel angegeben. Auch gröberer oder feinerer Grieß ist für den vorliegenden
Zweck geeignet.
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Die Befestigung des Glasgrießes auf der inneren Oberfläche des Glasrohres
kann in an sich bekannter Weise durch ein geeignetes Bindemittel, wie beispielsweise
Borsäure, Phosphorsäure oder Wasserglas, einzeln oder miteinander vermischt, erfolgen
oder durch leichtes Aufschmelzen des Glasgrießes auf der Röhrenoberfläche bei hinreichenderErhitzung.
Die Erhitzung kann aber auch erfindungsgemäß so hoch getrieben werden. daß der aufgebrachte
Glasgrieß auf der inneren Oberfläche des Glasrohres mehr oder weniger vollständig
verläuft. In diesem Falle sollen der Ausdehnungskoeffizient des Lumineszenzglasgrießes
und des Glases. aus dem die Röhre besteht, gleich bzw. nicht über eine noch zu-lässige
Grenze hinaus voneinander verschieden sein. um Sprungbildung zu vermeiden.
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Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich sowohl
Klarglas- als auch Trübglasröhren, die in jedem Falle aus farblosem oder farbigem,
einschichtigem oder mehrschichtigem Glas bestehen können. In den Rohrwandungen können
auch Schichten aus Trüb- und Klarglas miteinander kombiniert sein. Wird beispielsweise
ein rötlich lumineszierender Glasgrieß auf der innern Oberfläche eines Rohres befestigt,
das aus einer inneren gelben Klarglasschicht und einer Ü berfangschicht aus farblosem
oder ebenfalls gell> gefärbtem Trüb- glas besteht, und «-i rd dieses Rohr zu einer
Leuchtröhre verarbeitet, die beim Betriebe Lumineszenz erregendes UV-Licht in hinreichender
Menge und von geeigneter Wellenlänge erzeugt, so vermittelt dieses Leuchtrohr einen
gelben bis rötlichen Lichteindruck.
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Die Wandung des Glasrohres, auf dessen inneren Oberfläche der lumineszierende
Glasgrieß erfindungsgemäß angebracht wird, kann auchihrerseits ganzoder teilweiseaus
Itlinineszierendem Glase bestehen.
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Glasröhren, die zur Herstellung elektrischer Leuchtröhren mit lumineszierender
Wandung dienten, wurden bisher auf ihrer inneren Oberfläche mit einer Schicht aus
lumineszierendem Zinksulfid oder -silicat, Calcium-Wolfraniat oder anderen sog.
Reinstoff- oder Freindstoffpliosplioren versehen. Abgesehen von dein hohen Preis
solcher Phosphore ergeben sieh bei der Weiterverarbeitung solcher mit diesen PliosphorenausgekleidetenGlasröhren
gewisse Nachteile. Bei der Erhitzung des Glasrohres
bis über den
Erweichungspunkt zum Zwecke der Vornahme von Biegungen, oder Verschmelzungen werden
diese Phosphore teilweise in ihrer Leuchtkraft geschädigt. Da die Lichtdurchlässigkeit
einer aus aufgestäubten oder sonstwie aufgebrachten Phosphoren bestehenden Schicht
bedeutend geringer- isst als diejenige einer Schicht aus Lumineszenzglasgrieß, und
da sowohl das in einer Leuchtröhre erzeugte sichtbare Licht als auch das, in der
Lumineszenzstoffschicht erzeugte Licht erst diese Schicht durchdringen muß, bevor
es ins Auge gelangt, machen sich kleine Unterschiede in der Schichtdicke von in
Leuchtröhren angebrachten Phosphoren sehr stank und sehr unangenehm bemerkbar, während
bei einer aufgebrachten Schicht aus Lumineszenzglasgrieß auch größere Abweichungen
der Schichtdicke keine nachteiligen Wirkungen auf dfie Gleichmäßigkeit des von einer
Leuchtröhre ausgestrahlten Lichtes ausüben,. Nun sind Ungleichmäßigkeiten der Schichtdicke
aber gerade bei der Aufbringung von Phosphoren nur schwer zu vermeiden, d@a sie
zumeist in Form sehr feinkörniger Pulver vorliegen. Auch bei einer nachträglichen
Biegung des Glasrohres lassen sich Veränderungen der Stärke einer aufgebrachten
Innenschicht naturgemäß nicht vermeiden, da diese Schicht teilweise auseinandergezogen
und teilweise, zusammengepreßt wird. Besteht die Innenschicht aus Phosphoren, so
bewirken solche Schicbtdickenveränderungen bei der Verwend@üng des Rohres als Leuchtröhre
sehr leicht Veränderungen des Lichteindruckes der gebogenen Stellen.
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Man, hat bereits vo@rgesehlagen, bei Entladungsröhren, insbesondere
bei Braunschen Röhren, das Fluoreszenzmittel, wie Zinksulfid oder Caleiumwolframat,
zum Zwecke seiner Befestigung auf der inneren Oberfläche der Röhre mit fein gepulvertem
Fluoreszenzglas zu vermischen und dann die Röhre bis zum Zusammenbacken dieses Gemisches
zu erhitzen. Hier dient aber die Fluoreszenz des Glaspulvers nur zur Unterstützung
der Wirkung der eigentlichen Fluoreszenzmasse. Die Sulfide und Wolframate, die einen
wesentlichen Teil des Gemisches bilden, setzen dessen Lichtdurchlässigkeit herab,.
Die im vorausgehenden geschilderten Nachteile werden also bei einem solchen Gemisch
nicht vermieden.