Elektrische Entladungsröhre. Die -den Gegenstand der Erfindung bil dende Entladungsröhre ist eine Quelle von ultravioletten Strahlen. Die zunächst folgen den Überlegungen beziehen sich auf ein wichtiges Verwendungsgebiet für erfindungs gemässe Röhren.
Die ausserordentlich günstige Wirkung der ultravioletten Lichtstrahlen bei der Beein flussung bestimmter Krankheiten, sowie ihre hohe bakterizide Wirkung ist hinreichend bekannt. Man hat sich daher bemüht, auch künstliche Quellen für ultraviolettes Licht herzustellen, um von der natürlichen Quelle ultravioletten Lichtes der Sonne unabhängig zu werden.
Die einzig brauchbare Licht quelle, die bisher für diesen Zweck in Frage kommt, ist die sogenannte künstliche Höhen sonne, im wesentlichen ein in Quarzglas brennender Quecksilberdampf-Lichtbogen. Die Quarz-Quecksilberdampflampe ist eine ausser ordentlich brauchbare Quelle ultravioletten Lichtes; sie hat aber den Nachteil, dass sie einmal nicht direkt mit Wechselstrom be trieben werden kann, oder jedenfalls nur unter Verwendung von Kunstschaltungen, und ferner dass sie sich nur schwer für ganz kleine Leistungen bauen lässt. Ein weiterer, allerdings nicht so sehr bedeutender Nachteil, der jedoch immerhin störend empfunden wird; ist die gleichzeitige Aussendung einer kräf tigen Strahlung im sichtbaren Gebiet.
Die schwer zu unterschreitende Intensität der Ultraviolettstrahlung der eben genannten Lichtquelle bedingt es weiter, dass sie nicht ohne Gefahr in die Hand des Laien gegeben werden kann. Die geringe aktive Strahlung in den Grossstädten und in den Ländern, in welchen trübe und Nebeltage vorherrschen, liesse es ausserordentlich erwünscht erscheinen, wenn eine kleine, billige, jedermann zugäng liche Ultraviolettlichtquelle zu erhalten wäre. Als Ergänzung zu der jetzt allgemein üblichen Innenbeleuchtung der Räume würde ein der artiger Ultraviolettstrahler ausserordentlich zur Hebung des Gesundheitzustandes der oben genannten Wohnstätten dienen.
Insbesondere ist bei ausgedehnter Anwendung ein Rück gang der so schwer ausrottbaren Tuberkulose zu erwarten. Auch für sonstige Sterilisie- rungszwecke wären derartige kleine Ultra violettstrahler von grossem Nutzern. Die in folgendem beschriebene Erfindung löst die diesbezüglichen Probleme folgendermassen.
Verwendet man nicht eine reine Quecksilber dampfentladung, sondern eine Entladung in Gasen, besonders Edelgasen, die mit Metall dampf, zum Beispiel Quecksilberdampf be laden sind, so gelingt es leicht, eine Ent ladungsröhre zu bauen, die, mit einem für ultraviolettes Licht durchlässigen Gefäss ver sehen, eine wirksame Quelle ultravioletter Strahlungen bildet und sowohl mit (xleich- strom als mit Wechselstrom betrieben werden kann.
Will man dabei hohe Intensitäten er zielen, so verwendet man zweckmässigerweise eine oder mehrere Glühkathoden, insbesondere Oxydkathoden, doch können auch Glühkatho- den anderer Art, zum Beispiel Wolframkatho- den, Verwendung finden. Bei Verwendung von Osydkathoden ist oft ein Heizstrom entbehrlich; man kann nämlich die Kathode auch durch den Ionenstrom selbst heizen lassen, nachdem mit einer der bekannten Hilfseinrichtungen die Glimmentladung zu nächst eingesetzt hat. Namentlich bei der Verwendung von Gleichstrom ist diese Aus führungsform die gegebene.
Solche Ultra violettstrahler für hohe Intensitäten können an Stelle der Quarz-Quecksilberdampflampen verwendet werden. Der Vorteil einer solchen künstlichen Höhensonne gegenüber der Quarz Quecksilberdampflampe ist einmal die Mög lichkeit, die Höhensonne ohne besondere Komplizierung mit Wechselstrom betreiben zu können, wodurch die Einrichtung wesent lich billiger wird. Der andere Vorzug ist der, < lass die Strahlung im sichtbaren Licht relativ gering bleibt.
Die Verwendung der elektrisch angeregten Gas-Metalldampffüllung einer Entladungsröhre als Ultraviolettlichtquelle gestattet auch die Lösung des Problems der Herstellung eines Ultraviolettkleinstrahlers für Innenbeleuch tung, und für alle die Zwecke, wo eine kleine Strahlungsintensität erwünscht ist. Bei Ver wendung kalter Elektroden üntsteht eine Lampe, die den bekannten Glimmlampen ähnlich ist und sich eigentlich von ihnen nur dadurch unterscheidet, dass die an sich schon bekannte Glimmlampe, die jedoch in diesem Falle immer neben Edelgasen Metalldampf enthalten muss, mit einer für Ultraviolettlicht durchlässigen Hülle umgeben ist.
Es zeigt sich nämlich, dass auch unter den Entladungs bedingungen, die in einer Glimmröhre vor handen sind, das Edelgas-Metalldampfgemisch bei elektrischer Anregung eine ausserordent lich kräftige Ultraviolettstrahlung aussendet. Diese Ausführungsform des Ultraviolettstrah- lers gestattet den Bau sehr kleiner Einheiten, wobei man noch den sehr angenehmen Vorteil hat, dass infolge des hohen innern Spannungs falles der Strahler mit recht gutem Wir kungsgrad für die üblichen Lichtnetze gebaut werden kann.
Durch Verwendung von Umhüllungen, welche die sichtbare Strahlung vollständig absorbiert, kann die an sich schon wenig störende, geringe Strahlung im sichtbaren Gebiet in bekannter Weise ganz zum Ver schwinden gebracht werden, dabei können die Gefässe selbst aus diesem Material bestehen, oder es werden entsprechende Filter benutzt. Durch Verwendung ganz oder teilweise fluoreszierender Hüllen oder Überzüge können die beschriebenen Entladungsröhren in sehr effektvolle Leuchtröhren umgewandelt werden.
Electric discharge tube. The subject of the invention bil Dende discharge tube is a source of ultraviolet rays. The first considerations that follow relate to an important area of use for tubes according to the invention.
The extraordinarily beneficial effect of ultraviolet light rays in influencing certain diseases and their high bactericidal effect is well known. Efforts have therefore also been made to produce artificial sources for ultraviolet light in order to become independent of the natural source of ultraviolet light from the sun.
The only useful light source that has hitherto come into question for this purpose is the so-called artificial high altitude sun, essentially a mercury vapor arc burning in quartz glass. The quartz-mercury vapor lamp is an extremely useful source of ultraviolet light; However, it has the disadvantage that it cannot be operated directly with alternating current, or at least only with the use of artificial circuits, and further that it is difficult to build for very small services. Another, albeit not so important, disadvantage, which is nevertheless perceived as annoying; is the simultaneous emission of powerful radiation in the visible area.
The intensity of the ultraviolet radiation of the light source just mentioned, which is difficult to fall below, also means that it cannot be passed into the hands of the layman without danger. The low level of active radiation in the big cities and in those countries with cloudy and foggy days would make it extremely desirable if a small, cheap ultraviolet light source accessible to everyone could be obtained. As a supplement to the now common interior lighting of the rooms, such an ultraviolet radiator would serve extremely well to improve the health of the abovementioned dwellings.
In particular, with extended use, a decline in tuberculosis, which is so difficult to eradicate, is to be expected. Such small ultraviolet radiators would also be of great use for other sterilization purposes. The invention described in the following solves the related problems as follows.
If you do not use a pure mercury vapor discharge, but a discharge in gases, especially noble gases, which are loaded with metal vapor, for example mercury vapor, it is easy to build a discharge tube with a container that is permeable to ultraviolet light see, forms an effective source of ultraviolet radiation and can be operated with both direct current and alternating current.
If one wants to aim for high intensities, one or more hot cathodes, in particular oxide cathodes, are expediently used, but other types of hot cathodes, for example tungsten cathodes, can also be used. When using Osydkathoden a heating current is often dispensable; namely, the cathode can also be heated by the ion current itself after the glow discharge has started with one of the known auxiliary devices. Especially when using direct current, this embodiment is the given.
Such ultra violet radiators for high intensities can be used in place of quartz mercury vapor lamps. The advantage of such an artificial sunlamp over the quartz mercury vapor lamp is the possibility of operating the sunlamp with alternating current without any particular complication, which makes the device essential Lich cheaper. The other benefit is that <let the radiation in visible light remain relatively low.
The use of the electrically excited gas-metal vapor filling of a discharge tube as an ultraviolet light source also allows the solution to the problem of producing a small ultraviolet radiator for indoor lighting, and for all purposes where a small radiation intensity is desired. When using cold electrodes, the result is a lamp that is similar to the known glow lamps and actually differs from them only in that the glow lamp, which is already known per se, but which in this case must always contain metal vapor in addition to noble gases, has a shell that is permeable to ultraviolet light is surrounded.
It has been shown that even under the discharge conditions that exist in a glow tube, the noble gas-metal vapor mixture emits an extraordinarily powerful ultraviolet radiation when electrically excited. This embodiment of the ultraviolet radiator allows the construction of very small units, with the very pleasant advantage that, due to the high internal voltage drop, the radiator can be built with a very good efficiency for the usual lighting networks.
By using sheaths that completely absorb the visible radiation, the already little disturbing, low radiation in the visible area can be made to disappear completely in a known manner, while the vessels themselves can be made of this material, or appropriate filters are used used. By using wholly or partially fluorescent sheaths or coatings, the discharge tubes described can be converted into very effective fluorescent tubes.