DE955341C - Gasentladungsroehre mit einem die Kathode topffoermig umschliessenden Schirm - Google Patents

Description

Bei allen Gasentladungsröhren besteht Dekanntlich der Übelstand, daß nach einer gewissen Betriebszeit die Röhre sich innen schwärzt, wobei die Schwärzung in der Gegend der Kathode besonders dicht ist. Durch eine solche Schwärzung sinkt naturgemäß die Lichtausbeute, und der Wirkungsgrad sinkt nicht unerheblich. Weiterhin ist es bekannt, daß bei derartigen Röhren außerordentlich ' starke Beanspruchungen des Entladungsgefäßes

ίο auftreten, die einmal durch die erhebliche Temperaturentwicklung bedingt sind und außerdem durch den Beschüß durch von der Aktivierung herrührende Barium-Calzium- und Strontiumteilchen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, für diese Röhren ein sehr hochwertiges Material zu verwenden, bei Metalldampfhoch- und -höchstdrucklampen z. B. Quarz. Diese Werkstoffe sind außerordentlich teuer und lassen sich sehr schwer bearbeiten, so daß die Kosten hierdurch wesentlich erhöht werden.

Außer durch die vorstehend beschriebene Beanspruchung tritt während des Betriebes die angegebene Schwärzung dadurch auf, daß durch den Elektronenfluß kleinste Metallteilchen von der Kathode mitgerissen werden und sich an der Wandung des Entladungsgefäßes festsetzen.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Gasentladungsröhre mit einem die Kathode topfförmig umschließenden Schirm, der entgegengesetzt zur Richtung der Entladung geöffnet ist, der offene Rand des Schirmes der Stirnfläche des

Entladungsgefäßes bis auf einen Abstand von etwa ι mm und weniger genähert wird. Dieser Topf besteht zweckmäßig aus Keramik, Glas oder Quarz und hält alle schädlichen Einflüsse von dem äußeren Glaskörper der Röhre fern, so daß dieser sogar bei Metalldampf höchstdrucklampen aus einfachem Glas hergestellt werden kann, was eine erhebliche Kostensenkung zur Folge hat.

Es sind nun zwar bereits in den verschiedensten

ίο Ausführungen Kathodenumhüllungen bekanntgeworden, die die Elektronen in eine bestimmte Richtung zwingen bzw. den Beschluß besonders empfindlicher Stellen der Elektrode abschirmen sollen. Diese bekannten Ausführungen können jedoch nicht verhindern, daß die von den Elektroden mitgerissenen Teilchen in den Entladungsraum gelangen und diesen bei längerer Betriebsdauer schwärzen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die abgeschossenen Elektrodenteilchen sich in annähernd gerader Richtung bewegen, aber bei Auftreffen auf feste Körper nach den bekannten Reflexionsgesetzen reflektiert werden. Aller Wahrscheinlichkeit nach folgen die von der Kathode abas gerissenen kleinsten Teilchen der Bewegung der Elektronen, haben jedoch diesen gegenüber eine aus ihrer Masse resultierende größere Trägheit, so daß sie durch entsprechende Mittel in ihrer Bewegung aufgehalten werden können. Dies erfolgt nach der Erfindung dadurch, daß der topfartige Schirm mit seinem unteren, offenen Rand in ganz geringem Abstand der Stirnfläche des Entladungsgefäßes gegenüber angeordnet ist. Dieser Abstand darf — wie vorher erwähnt — nur etwa 1 mm oder weniger betragen. Gegebenenfalls kann auch für die mehrfache Abbremsung der mitgerissenen Kathodenteilchen eine Art Labyrinthdichtung dadurch geschaffen werden, daß auf der Stirnfläche des Entladungsgefäßes dem topfartigen Schirm gegenüber ein oder zwei weitere Töpfe angeordnet sind, die sich mit dem auf der Kathode sitzenden Topf überschneiden.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen (Fig. 1 und 2) dargestellt.

Im einzelnen bedeutet 1 das· Entladungsgefäß, 2 den Kathodenstift, 3 die Kathode, 4 den Kathodenschirm, 5 die Einschmelzstelle, 6 die Richtung der Entladung.

Bei der Zündung des Rohres tritt eine außerordentlich starke Erwärmung und — wie eingangs beschrieben — Beanspruchung durch kleinste abgeschossene Teilchen in der Gegend_tder Kathodendurchführung auf. Durch die Umhüllung der Kathode 3 durch einen Schirm' 4 werden diese .Beanspruchungen von der äußeren Wandung des Entladungsgefäßes 1 abgehalten und der Elektronenfluß weitgehend umgelenkt, so daß die mitgerissenen Teilchen gebremst werden, Wenn nun, wie in Fig. i, der Topf in einer der Entladung 6 entgegengesetzten Richtung offen ist, so prallen die Elektronen: gegen, die Stirnfläche 'des Entladungsgefäßes und werden erst von hier in den Lichtraum reflektiert. Bei dieser Richtungsumkehrung werden die mitgerissenen Metallteilchen wiederum abgebremst. Da der Abstand χ »wischen der unteren öffnung des Topfes 4 und der Stirnfläche des Entladungsgefäßes äußeret klein, d. h. ι mm und weniger gehalten ist, so werden die mitgerissenen Metallteilen zum größten Teil immer wieder in den Topfraum reflektiert, ohne die eingangs· erwähnten Schäden im Lichtraum des Kolbens verursachen zu können. Wenn nun zusätzlich — wie nach Fig. 2 — noch weitere Umlenkungen durch 'die Töpfe 7 und 8 erzwungen werden, so können die mitgerissenen Metallteile praktisch nicht mehr in den Lichtraum gelangen, so daß dieser von allen unerwünschten Fremdkörpern freibleibt. Für die Elektronen selbst bedeutet die einfache odier auch mehrfache Umkehrung noch kein Hindernis.

Der wesentliche Vorteil, der durch die Erfindung erzielt wird, liegt darin, daß einmal der Wirkungsgrad auf lange Zeit erhalten bleibt, zweitens die Lebensdauer erhöht wird, und drittens die Herstellungskosten durch Verwendung einfacherer Werkstoffe herabgesetzt werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gasentladungsröhre mit einem die Kathode topfförmig umschließenden Schirm, dessen Austrittsöffnung der Entladungsrichtung abgekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Rand des Schirmes der Stirnfläche des Entladungsgefäßes bis auf einen Abstand von etwa ι mm und weniger genähert ist.

2. Gasentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem topfartigen Schirm (4) ein oder zwei andere Töpfe (7, 8), die auf der Stirnfläche des Entladungsgefäßes (1) angeordnet sind, gegenüberstehen und mit ihm eine Art Labyrinthdichtung bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 303 183, 602 009; österreichische Patentschriften Nr. 169 984,
168 813, 167567;

französische Patentschrift Nr. 850 618.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609547/441 6.56 (609 726 12.56)