Elektrisehe Entladungsröhre. Es wurde bereits vorgeschlagen, in. einer elektrischen Entladungsröhre, die einen Me talldampf, zum Beispiel Natriumdampf, ent hält, den Raum um das Füsschen herum mit telst eines Schirmes von dem eigentlichen Entladungsraum abzuschliessen. In diesem Raum herrscht nämlich beim Betrieb der Röhre in der Pegel eine niedrigere Tempera tur als in dem übrigen Teil der Röhre, was insbesondere, wenn es sich um schwer ver- dampfba.re Metalle handelt, eine uner wünschte Kondensation des Metalldampfes in diesem kälteren Teil zur Folge haben kann.
Diese unerwünschte Kondensation soll nunmehr durch den genannten Schirm hint angehalten erden. Ausserdem ist es möglich, das Füsschen aus einem Glase herzustellen, das nicht gegen die Einwirkung des 3Zetall- dampfes beständig ist, Auch wird in be stimmten Fällen die Bildung von leitenden Niederschlägen zwischen spannungsführen den Teilen, zum Beispiel Stromzuführungs- drähten, vermieden, Obwohl die früher angegebene Anord nung zu guten Ergebnissen geführt hat, wurde doch gefunden, dass sie noch verbessert werden kann.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass ein Widerspruch in den Anforderungen besteht, denen der Schirm entsprechen soll. Einerseits muss der Verschluss möglichst voll kommen sein, damit vermieden wird, dass der Metalldampf in den kälteren Teil der Entladungsröhre vordringt, und anderseits ist es erwünscht, dennoch eine Verbindung zwischen diesem kälteren Teil und dem üb rigen Teil der Entladungsröhre beizubehal ten, .damit die beiden Teile gleichzeitig in einem Arbeitsgang evakuiert werden können.
Diese Schwierigkeit wird erfindungs gemäss dadurch behoben, dass der im Betriebe kältere Raum, der mittelst eines Schirmes von dem übrigen Teil der Röhre abgeschlos sen ist, durch einen langen engen Kanal in Verbindung mit dem Röhrenteil gebracht wird, in dem sich die Entladungsstrecke be findet, Durch die Kleinheit der Durchströ- mungsöffnung dieses Kanals und durch dessen erhebliche Länge, wenn nötig unter Benützung ergänzender Massnahmen, die weiter unten besprochen werden, soll erreicht werden, dass der Metalldampf praktisch nicht in den kälteren Teil der Entladungsröhre vordringt. Vorzugsweise lässt man den Kanal sich weit in den erwähnten kälteren Teil er strecken.
Es hat sich gezeigt, dass der enge Fa nal bei der Herstellung der Entladungsröhre eine durchaus genügende Verbindung zwischen .den verschiedenen Teilen der Entladungs röhre bildet, um fliese gleichzeitig evakuie ren zu können. In der Regel soll die Weite des Kanals von :der gleichen Grössenordnung wie die freie Weglänge der Atome der Fül lung der Entladungsröhre oder kleiner als diese Weglänge sein, während die Länge des Kanals wenigstens ein Vielfaches, zum Bei spiel den fünffachen, aber vorzugsweise den zwanzig- oder mehrfachen Wert der Weite des Kanals haben soll.
Vorteilhaft kann der Schirm, der den beim Betrieb kälteren Teil der Entladungs röhre abschirmt, wenigstens teilweise aus Metall, zum Beispiel Chromeisen, hergestellt und an die Wand der Entladungsröhre an geschmolzen werden. Hierdurch lässt sich ein vollkommener Abschluss dieses kälteren Teils erzielen. Um den Metallschirm dem Einfluss der Entladung zu entziehen, empfiehlt es sich, diesen Schirm auf der dem Entladungs raum zugekehrten Seite mit einer Glasschicht zu bedecken.
Die Poldrähte der Elektroden können da durch vor der Entladung geschützt werden, dass sie mit einer isolierenden Schicht be deckt oder von einem isolierenden Zylinder umgeben werden. Einen solchen Zylinder kann man nun auch zum Herstellen der Ver bindung zwischen den verschiedenen Teilen der Entladungsröhre verwenden. Durch den langen, engen Kanal kann ein Zuführungs draht zu einer der Elektroden geführt wer den, während dafür zu sorgen ist, dass ein wenig Spielraum zwischen diesem Poldraht und dem umgebenden Röhrchen verbleibt.
Wenn sich in der Entladungsröhre ein Füsschen befindet und der Raum um dieses Füsschen herum durch einen sich bis an die Röhrenwand erstreckenden Schirm von dem eigentlichen Entladungsraum getrennt ist, so kann ein langes, enges Röhrchen durch diesen Schirm gesteckt, längs des Tellerröhrchens geführt und an ihm, zum Beispiel mittelst eines Klebemittels, befestigt werden, das aus einer Aufschwemmung von Talk in Wasser glas bestehen kann, wie sie beispielsweise durch Anrühren von reinem Talkpuder in flüssigem Wasserglas hergestellt werden kann.
Bei der Entladungsröhre gemäss der Er findung kann der Rand des Schirmes voll ständig abgedichtet und hierfür ein pasten- artiger Stoff, zum Beispiel ebenfalls eine Aufschwemmung von Talk in Wasserglas, verwendet werden.
Die Lebensdauer der obenbeschriebenen Entladungsröhre kann durch bestimmte Mass nahmen noch gesteigert werden. In vielen Fällen dringt bei längerem Betrieb -der Röhre doch noch ein Teil des verdampfbaren Metalles in den abgeschlossenen Raum hinein, wo dieses Metall kondensiert, wodurch auf die Dauer Nachteile auftreten. Die im ab geschlossenen Raum vorhandenen Glasteile, die gegen den Metalldampf nicht wider standsfähig ,sind, werden bei längerem Be trieb durch den Metalldampf derart angegrif fen, dass sie zur Zerstörung der Röhre An lass geben können.
Besteht zum Beispiel das Füsschen einer Natriumdampfentladungs- röhre aus Bleiglas, so wird dieses Füsschen durch den chemischen Angriff geschwächt und tritt in sehr vielen Fällen der Übelstand auf, dass das Füsschen zerspringt. Die Ge fahr des Zerspringens des geschwächten F üssthens wird besonders dadurch vergrössert, dass beim betriebsmässigen Ein- und Aus schalten der Röhre das Füsschen abwechselnd kalt und warm wird.
Sind im abgeschlosse nen Raum nur Glatteile vorhanden, die ge gen den Metalldampf widerstandsfähig sind, so besteht die Gefahr, dass der Dampf sich zwischen zwei Stromzuführungsdrähte ab setzt, die eine Spannung gegeneinander auf- weisen, was Anlass zu Kriechströmen gibt, die zu der Zerstörunö der Röhre führen können.
Zweckmässig ist daher in der Nähe des in den abgeschlossenen Raum mündenden Endes des Kanals eine Substanz angeordnet, die den Metalldampf bildet. Der bis zu dieser Substanz vordringende Metalldampf wird dann infolge der Bindung durch diese Sub stanz daran gehindert, in dem abgeschlosse nen Raum seine schädliche Wirkung aus zuüben. Die Substanz kann zum Beispiel aus einer chemischen Verbindung oder einem an dern Stoff bestehen, der mit dem Metall dampf eine chemische Reaktion eingeht, wo bei nur feste Stoffe gebildet werden.
Bei Vorhandensein von Alkalimetalldämpfen, insbesondere Natriumdampf, im Entladungs raum, können zum Beispiel Stoffe, wie Blei oxyd, Zinndioxyd und Wolframoxyd ver wendet werden. In diesem Falle kann man auch Glas benutzen, das vom Alkalimetall angegriffen wird, zum Beispiel Bleiglas. Die Substanz kann auch aus Tellur bestehen, das mit Natriumdampf chemisch reagiert und Natriumtellurid bildet.
Statt eines chemisch reagierenden Stoffes kann man auch Metalle verwenden, die mit ,dem Metalldampf eine Legierung bilden, zum Beispiel Zinn, Blei oder Zink. Weiter kann man Kalziumfluorid benutzen, .das Natriumdampf sehr stark ab sorbiert, besonders wenn es durch Vakuum sublimierung als aktive Schicht hergestellt ist.
Ausser aus Natrium, kann der in der Röhre vorhandene Dampf selbstverständlich auch aus andern Metalldämpfen bestehen. Es ist leicht, für jeden Metalldampf eine oder mehrere Substanzen anzugeben, die den be nutzten Dampf binden können. Enthält die Röhre zum Beispiel Cäsiumdampf, so kann man für die Bindung dieses Dampfes zum Beispiel Bleiglas oder Wolframoxyd, die mit Cäsiumdampf eine chemische Reaktion ein gehen, Zinn, oder Blei, die mit Cäsiumdampf legieren, oder Graphit, das Cäsiumdampf ab sorbiert, benutzen.
Bleiglas oder Zinn lassen sich zum Beispiel auch verwenden, wenn der Dampf aus Magnesium- oder Lithiumdampf besteht. Thalliumdampf wird in Form einer Legierung sehr gut durch Zinn oder Blei gebunden. Selbstverständlich hat man darauf zu achten, dass der Dampfdruck der zum Binden des Metalldampfes benutzten Sub stanz und der dabei entstehenden Produkte nicht so hoch ist, dass die Wirkung :der Röhre ungünstig beeinflusst wird. Weiter wird es einleuchten, dass auch mehrere Stoffe, ge gebenenfalls Mischungen, die den Metall dampf binden können, angewendet werden können.
Zweckmässig wird der Kanal an seinem in den abgeschlossenen Raum mündenden Ende von einer Hülle umgeben, die an .der der Austrittsöffnung des Kanals gegenüber liebenden Stelle geschlossen. ist. Dabei wird diese Hülle mindestens an der dem Kanal zugewendeten Seite aus einer Substanz der oben angegebenen :Art, nämlich aus einem Stoff, der den Metalldampf bindet, her gestellt. Der aus dem Kanal gelangende Me- talldampfstrom trifft diese Hülle und wird dann von der erwähnten Substanz gebunden. Eine einfache Konstruktion wird erhalten, wenn man den röhrenförmig ausgebildeten Kanal an seinem Ende durch ein konzentri sches, an einer Seite geschlossenes Röhr chen aus den Metalldampf bindendem Glase umgibt.
Eine andere einfache Konstruktion wird erreicht, wenn man die Wand des Kanals teilweise aus der betreffenden Substanz be stehen lässt. Wird der Kanal zum Beispiel durch ein Magnesiumoxydröhrchen gebildet, so ist es möglich, dieses Magnes.iumoxyd- röhrchen mit einem Röhrchen aus geeignetem Glas, zum Beispiel Bleiglas, zu verlängern. Auch ist es möglich, die Kanalwand an der Innenseite teilweise mit der Substanz zu überziehen.
Bisweilen kann die den Metalldampf bin dende Substanz so gewählt werden, dass, bei Bindung dieses Dampfes eine derartige Vo lumenänderung,der Substanz stattfindet, dass die Durchströmungsöffnungdes Kanals ver ringert wird. Solches kann zum Beispiel der Fall sein, wenn die Röhre Cäsiumdampf ent hält und Graphit zur Bindung dieses Damp fes benutzt wird. Der Graphit kann zum Bei spiel in Form eines kleinen gepressten Zy- linders im Ende des Kanals lose angeordnet sein.
Dieses Zylinderchen hindert beim Eva kuieren nicht, schwellt jedoch beim Ab sorbieren von Cäsiumdampf auf und ver ringert dadurch die freie Öffnung des Ka nals. Gegebenenfalls wird der Kanal ganz abgeschlossen.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht durch Fig. 1, 2 und 3 Ausführungs beispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch.
Die in Fig. 1 dargestellte Entladungs röhre dient zum Aussenden von Lichtstrah len. Die Wand dieser Entladungsröhre ist mit 1, und die Quetschstelle, durch welche .die Stromzuführungsdrähte der Elektroden hindurchgeführt sind, mit 2. bezeichnet. Diese Quetschstelle befindet sich am Ende des Tellerröhrchens 3.
Die Elektroden be stehen aus einer Glühkathode 4, die mit einem Stoff mit grossem Elektronenemissionsver- mögen, zum Beispiel Erdalkalioxyd, über zogen ist, und aus zwei auf beiden Seiten der Glühkathode angeordneten, plattenförmi- gen Anoden 5. Die Röhre enthält eine Menge Edelgas, zum Beispiel Neon unter einem Druck von 1 mm. Im kugeligen Teil der Entladungsröhre ist eine Menge Natrium enthalten, :das Natriumdampf in der Röhre entstehen lässt.
Um diesen Natriumdampf einen hinreichend hohen Druck annehmen zu lassen, wird die Röhre mit einer solchen Stromstärke betrieben, dass der kugelige Teil der Röhre eine hohe Temperatur annimmt. Diese hohe Temperatur kann dadurch leicht erreicht werden, dass die Entladungsröhre in einem zweiten evakuierten Kolben angeord net oder die Röhre mit einem doppelwandi gen, evakuierten Gefäss; umgeben wird.
Beim Betrieb erhält der Raum rings um das durch die Quetschstelle 2 und das Teller röhrchen 3 gebildete Füsschen eine niedrigere Temperatur als der durch den kugeligen Teil der Röhrenwand begrenzte Raum. Wenn keine besonderen Massnahmen getroffen wären, so würde der Natriumdampf infolge dessen in dem Raum um das Füsschen herum kondensieren und in der ganzen Röhre den Druck aufweisen, der mit der Temperatur in dem untern Teil der Entladungsröhre über einstimmt. Der Natrium-dampf würde dem zufolge einen zu niedrigen Druck erhalten.
Dieser Nachteil wird durch den Schirm 6 ver mieden, der zwischen der Quetschstelle 2 und dem darüber liegenden Teil der Röhre an geordnet ist. Dieser Schirm besteht aus einem hitzebeständigen Stoff, zum Beispiel aus Glimmer, und erstreckt sich bis an die Wand der Entladungsröhre. Unmittelbar oberhalb dieses Schirmes weist diese Wand eine Ein- stülpung 7 auf. Der Rand des Schirmes ist ausserdem mittelst eines pastenartigen Stof fes 8, der zum Beispiel aus einer Auf- schwemmung von Talk in Wasserglas be steht, abgedichtet.
Auf diese Weise erreicht man einen vollkommenen Abschluss des Rau mes unterhalb des Schirmes und,des Raumes oberhalb des Schirmes. Demzufolge ist der Natriumdampf nicht imstande, sich in dem Raum unterhalb des Schirmes zu konden sieren.
Der Schirm 6 würde es aber unmöglich in ac 'hen, den Raum um das Füsschen herum gleichzeitig mit der eigentlichen Entladungs röhre zu evakuieren. Diese Schwierigkeit wird .dadurch behoben, dass ein langes, enges Röhrchen 9 angeordnet wird.
Dieses Röhr chen besteht zum Beispiel aus Magnesium oxyd und hat einen innern Querschnitt von 1 mm, während die Länge zum Beispiel 2 cm beträgt. Dieses Röhrehen ist eng an liegend durch eine Öffnung im Schirm 6 ge steckt und an seinem untern Ende längs des Tellerröhrchens 3 geführt. Um eine feste An ordnung des Röhrchens 9 zu erzielen, ist es an dem Tellerröhrchen 3 festgeklebt, z. B. mittelst einer Aufschwemmung von Talk in Wasserglas.
Wenn die Entladungsröhre bei der Her stellung evakuiert wird, so kann sie an ihrem obern Ende an eine Vakuumpumpe an geschlossen werden; das Röhrchen 9 bildet dann eine hinreichende Verbindung zwischen den beiden durch den Schirm 6 voneinander getrennten Teilen der Entladungsröhre, um ein gleichzeitiges Evakuieren dieser beiden Teile zu ermöglichen. Während des Betriebes der Entladungsröhre wird durch das Röhrchen 9 infolge seiner kleinen Durchströmungs- öffnung und seiner verhältnismässig grossen Länge nur sehr langsam Natriumdampf strömen. Ausserdem wird sich ein Teil dieses Dampfes in dem untern Teil des Röhrchens 9 als Metall absetzen.
Fig. 2 zeigt den untern Teil einer andern erfindungsgemässen Entladungsröhre. In die ser Röhre wird eine vollständige Trennung zwischen dem untern Teil und dem eigent- liehen Entladungsraum durch den Chrom eisenschirm 10 gebildet, der mit seinem Rande an die Röhrenwand angeschmolzen ist. An der obern Seite ist der Schirm 10 mit einer Glasschicht 11 bedeckt, die den Chrom eisenschirm dem Einfluss der Entladung ent zieht. In dem Schirm 10 sind vier runde Off nungen vorgesehen, durch welche die iso lierenden, zum Beispiel aus Magnesiumoxyd bestehenden Röhrchen 12 und 13 hindurch geführt sind. Diese Röhrchen sind mittelst des Glases, das den Schirm 10 bedeckt, in diesem Schirm befestigt.
Durch die Isolier- röhrchen 12 und 13 sind die Poldrähte 14 der in Fig. 2 nicht dargestellten Elektroden hindurchgeführt. Die Röhrehen 12 um schliessen die Poldrähte sehr eng; hingegen ist zwischen dem Röhrchen 13 und dem durch letzteres, hindurchgeführten Poldraht etwas Spielraum vorhanden. Der dadurch entstandene Kanal bildet die zur Entlüftung erforderliche Verbindung zwischen den bei den Teilen der Entladungsröhre, verhindert jedoch das Überdestillieren des Metall dampfes.
Die Poldrähte sind in die Quetschstelle 15, die am Ende der Entladungsröhre ge bildet ist, eingeschmolzen und mit Strom zuführungsdrähten verbunden. Die Isolier- röhrehen 12, welche die Poldrähte vor dem Einfluss der Entladung schützen, erstrecken sich bis in die Quetschstelle 15. Das Röhr- chen 13 dagegen endigt in kurzer Ent fernung von dieser Quetschstelle zur Her stellung der Verbindung zwischen den beiden durch den Schirm 10 getrennten Teilen der Entladungsröhre.
Die in Fig. 3 abgebildete Entladungs röhre zeigt eine Glaswand 16, die an der Innenseite aus kieselsäurearmem Borosilikat- glas besteht, das gegen Alkalimetalldämpfe, insbesondere Natriumdampf widerstands fähig ist. Auf der Aussenseite besteht die Wand aus gewöhnlichem Glase. Das Füsschen 17 mit der Quetschstelle 18 ist aus Bleiglas hergestellt. Die Röhre ist durch den, zum Bei spiel aus Chromeisen oder Mika bestehenden Schirm 19 in zwei Räume geteilt.
Im Ent ladungsraum befinden sich eine schrauben förmig gewundene Glühkathode 20, in Fig. 3 nur von der Stirnseite sichtbar, und zwei ringförmige Anoden 2,1, die auf der Quetsch stelle 18 angeordnet sind, wobei die Pol drähte der Elektroden mit isolierenden Röhr chen umgeben sind. In der Röhre befindet sich ein Edelgas, zum Beispiel Neon, mit einem Druck von etwa 2 mm, während im Ent ladungsraum eine Menge Natrium eingeführt ist.
Der oben erwähnte Schirm 19, der die Isolierröhrchen der Poldrähte eng um schliesst, hat einen abgekröpften Rand, der sich an die Einbuchtung 22 der Röhrenwand anschliesst. Der Abschluss ist mit Hilfe eines geeigneten Klebemittels, zum Beispiel einer Aufschwemmung von Talk in Wasserglas, abgedichtet.
Durch den Schirm 19, hindurch ist das aus Magnesiumoxyd bestehende Röhrchen 23 gesteckt, das einen engen Durchlassquer- schnitt und eine grosse Länge hat. Das Röhr chen macht es möglich, die ganze Ent ladungsröhre zu gleicher Zeit zu evakuieren, während beim Betrieb der Natriumdampf nur äusserst langsam in den untern, ab geschlossenen Raum der Röhre durchdringt. Die kleinen Mengen des Dampfes, die beim längeren Betrieb in diesen Raum gelangen, würden das Glas des Füsschens auf die Dauer derart angreifen, dass die Eigenschaften des, Glases vollständig geändert. würden und das Füsschen zerspringen würde.
Das untere Ende des Röhrchens 23 ist nun durch den aus Bleiglas bestehenden Zy linder 24 umgeben, der mit Hilfe eines Klebemittels an das Füsschen 17 befestigt ist. Der Zylinder 24 ist am untern Ende ge schlossen, so dass der aus dem Röhrchen 23 kommende Metalldampf längs. der Wanddes Zylinders 24 streicht, wobei der Dampf durch das Bleiglas chemisch gebunden wird. Wenn nötig kann man den Zylinder ?4 durch einen zweiten Bleiglaszylinder umgeben, der an seinem untern Ende offen ist, und am obern Ende gegen :das Röhrchen 23 oder den Schirm 19 anschliesst.
Statt Bleiglas kann man selbstverständ lich auch andere Stoffe verwenden, die bei den im Röhrenbetrieb auftretenden Tempe raturen den Metalldampf binden können. Man kann den Zylinder 24 zum Beispiel an der Innenseite mit Zinn überziehen und den Zylinder dann mit Vorteil aus Kupfer her stellen. Auch ist es möglich, die den Metall dampf bindende Substanz im untern Ende des Röhrchens 23. anzubringen. Dieses Ende kann zum Beispiel auf der Innenseite mit Bleiglas oder Zinn bedeckt sein, oder man kann einen verzinnten Kupferdraht im Röhr chen 23 befestigen.
Im allgemeinen soll man die den Dampf bindende Substanz derart anordnen, dass die ser Dampf noch im langen Kanal oder sehr bald, nachdem er aus dem Kanal geströmt ist, gebunden wird. Es würde eventuell mög lich sein, die Substanz auf der Wand des abgeschlossenen Raumes anzubringen.
Electric discharge tube. It has already been proposed, in an electrical discharge tube that contains a metal vapor, for example sodium vapor, to close off the space around the foot with a screen from the actual discharge space. When the tube is in operation, the temperature in this space is lower than in the rest of the tube, which, especially when metals are difficult to evaporate, leads to undesirable condensation of the metal vapor in this colder part may result.
This undesired condensation should now be stopped by the aforementioned screen. It is also possible to make the foot from a glass that is not resistant to the effects of the 3-metal vapor. In certain cases, the formation of conductive deposits between live parts, for example power supply wires, is avoided, although the The arrangement given earlier has given good results, but it has been found that there is still room for improvement.
It has been shown that there is a contradiction in the requirements that the umbrella should meet. On the one hand, the closure must be as full as possible so that the metal vapor does not penetrate into the colder part of the discharge tube, and on the other hand it is desirable to still maintain a connection between this colder part and the rest of the discharge tube, so that the both parts can be evacuated simultaneously in one operation.
According to the invention, this difficulty is solved by the fact that the room, which is colder in the company and which is closed off from the rest of the tube by means of a screen, is brought into connection with the tube part through a long narrow channel, in which the discharge path is located, The small size of the throughflow opening of this channel and its considerable length, if necessary with the use of supplementary measures, which are discussed further below, is intended to ensure that the metal vapor practically does not penetrate into the colder part of the discharge tube. Preferably, the channel can be stretched far into the colder part mentioned.
It has been shown that the narrow duct in the manufacture of the discharge tube forms a sufficient connection between the different parts of the discharge tube in order to be able to evacuate tiles at the same time. As a rule, the width of the channel should be of the same order of magnitude as the free path of the atoms in the filling of the discharge tube or less than this path, while the length of the channel should be at least a multiple, for example five times, but preferably twenty - or should have a multiple value of the width of the channel.
The screen, which shields the part of the discharge tube that is colder during operation, can advantageously be made at least partially from metal, for example chrome iron, and melted onto the wall of the discharge tube. In this way, a complete closure of this colder part can be achieved. In order to remove the metal screen from the influence of the discharge, it is advisable to cover this screen with a layer of glass on the side facing the discharge space.
The pole wires of the electrodes can be protected from the discharge by covering them with an insulating layer or being surrounded by an insulating cylinder. Such a cylinder can now also be used to establish the connection between the various parts of the discharge tube. A feed wire can be led to one of the electrodes through the long, narrow channel, while it must be ensured that a little space remains between this pole wire and the surrounding tube.
If there is a little foot in the discharge tube and the space around this little foot is separated from the actual discharge space by a screen that extends to the tube wall, a long, narrow tube can be inserted through this screen, guided along the plate tube and attached to it , for example by means of an adhesive, which can consist of a suspension of talc in water glass, as can be produced for example by mixing pure talcum powder in liquid water glass.
In the discharge tube according to the invention, the edge of the screen can be completely sealed and a paste-like substance, for example also a suspension of talc in water glass, can be used for this.
The life of the discharge tube described above can be increased by certain measures. In many cases, when the tube is in operation for a long time, part of the vaporizable metal still penetrates into the closed space, where this metal condenses, which in the long term causes disadvantages. The glass parts in the closed room, which are not resistant to the metal vapor, are attacked by the metal vapor during prolonged operation in such a way that they can cause the tube to be destroyed.
If, for example, the feet of a sodium vapor discharge tube are made of lead glass, these feet are weakened by the chemical attack and, in very many cases, the problem occurs that the feet burst. The risk of the weakened feet bursting is increased in particular by the fact that when the tube is switched on and off during normal operation, the feet alternately become cold and warm.
If there are only smooth parts in the enclosed space that are resistant to the metal vapor, there is a risk that the vapor will settle between two power supply wires that have a voltage against each other, which gives rise to leakage currents that lead to destruction the tube.
A substance that forms the metal vapor is therefore expediently arranged in the vicinity of the end of the channel opening into the closed space. The metal vapor penetrating to this substance is then prevented from exerting its harmful effect in the enclosed space due to the bond through this substance. The substance can, for example, consist of a chemical compound or another substance that enters into a chemical reaction with the metal vapor, where only solid substances are formed.
In the presence of alkali metal vapors, especially sodium vapor, in the discharge space, substances such as lead oxide, tin dioxide and tungsten oxide can be used. In this case, you can also use glass that is attacked by the alkali metal, for example lead glass. The substance can also consist of tellurium, which reacts chemically with sodium vapor to form sodium telluride.
Instead of a chemically reacting substance, you can also use metals that form an alloy with the metal vapor, for example tin, lead or zinc. Calcium fluoride can also be used, which absorbs sodium vapor very strongly, especially if it is produced as an active layer by vacuum sublimation.
Besides sodium, the steam present in the tube can of course also consist of other metal vapors. It is easy to specify one or more substances for each metal vapor that can bind the vapor used. If the tube contains cesium vapor, for example, lead glass or tungsten oxide, which enter into a chemical reaction with cesium vapor, tin or lead, which alloy with cesium vapor, or graphite, which absorbs cesium vapor, can be used to bind this vapor.
For example, lead glass or tin can also be used if the vapor consists of magnesium or lithium vapor. Thallium vapor is bound very well in the form of an alloy by tin or lead. Of course, care must be taken to ensure that the vapor pressure of the substance used to bind the metal vapor and the resulting products is not so high that the effect of the tube is adversely affected. It will also be clear that several substances, possibly mixtures that can bind the metal vapor, can also be used.
At its end opening into the closed space, the channel is expediently surrounded by a sleeve which is closed at the point opposite the outlet opening of the channel. is. At least on the side facing the channel, this sheath is made of a substance of the type specified above, namely of a substance that binds the metal vapor. The stream of metal vapor coming out of the channel hits this shell and is then bound by the substance mentioned. A simple construction is obtained if the tubular channel is surrounded at its end by a concentric tube, closed on one side, made of glass that binds metal vapor.
Another simple construction is achieved if the wall of the channel is partially made of the substance in question. If the channel is formed by a magnesium oxide tube, for example, it is possible to lengthen this magnesium oxide tube with a tube made of suitable glass, for example lead glass. It is also possible to partially coat the inside of the duct wall with the substance.
Sometimes the substance binding the metal vapor can be chosen so that, when this vapor is bound, such a change in volume of the substance takes place that the throughflow opening of the channel is reduced. This can be the case, for example, if the tube contains cesium vapor and graphite is used to bind this vapor. The graphite can, for example, be loosely arranged in the form of a small pressed cylinder in the end of the channel.
This cylinder does not prevent evacuation, but swells up when cesium vapor is absorbed, thereby reducing the free opening of the duct. If necessary, the channel is completely closed.
The accompanying drawings illustrate light through Fig. 1, 2 and 3 embodiment examples of the subject matter of the invention schematically.
The discharge tube shown in Fig. 1 is used to emit Lichtstrah len. The wall of this discharge tube is denoted by 1, and the pinch point through which the power supply wires of the electrodes are passed is denoted by 2.. This pinch point is at the end of the plate tube 3.
The electrodes consist of a hot cathode 4, which is coated with a substance with a high electron emission capacity, for example alkaline earth oxide, and two plate-shaped anodes 5 arranged on both sides of the hot cathode. The tube contains a lot of noble gas, for example neon under a pressure of 1 mm. The spherical part of the discharge tube contains a lot of sodium: which causes sodium vapor to develop in the tube.
In order to allow this sodium vapor to assume a sufficiently high pressure, the tube is operated with such a current intensity that the spherical part of the tube assumes a high temperature. This high temperature can easily be achieved by arranging the discharge tube in a second evacuated flask or the tube with a double-walled, evacuated vessel; is surrounded.
During operation, the space around the feet formed by the pinch point 2 and the plate tube 3 is at a lower temperature than the space bounded by the spherical part of the tube wall. If no special measures were taken, the sodium vapor would as a result condense in the space around the foot and have a pressure throughout the tube which corresponds to the temperature in the lower part of the discharge tube. The pressure of the sodium vapor would therefore be too low.
This disadvantage is avoided by the screen 6, which is arranged between the pinch point 2 and the overlying part of the tube. This screen consists of a heat-resistant material, for example mica, and extends up to the wall of the discharge tube. This wall has an indentation 7 directly above this screen. The edge of the screen is also sealed by means of a paste-like substance 8, which consists, for example, of a suspension of talc in water glass.
In this way, the space below the screen and the space above the screen are completely closed off. As a result, the sodium vapor is unable to condense in the space below the screen.
The screen 6 would make it impossible to evacuate the space around the feet at the same time as the actual discharge tube. This difficulty is solved by arranging a long, narrow tube 9.
This tube consists for example of magnesium oxide and has an internal cross-section of 1 mm, while the length is for example 2 cm. This series of tubes is close to lying ge through an opening in the screen 6 and guided along the plate tube 3 at its lower end. In order to achieve a fixed order of the tube 9, it is glued to the plate tube 3, for. B. by means of a suspension of talc in a glass of water.
If the discharge tube is evacuated during the manufacture, it can be closed at its upper end to a vacuum pump; the tube 9 then forms a sufficient connection between the two parts of the discharge tube which are separated from one another by the screen 6 in order to enable these two parts to be evacuated at the same time. During the operation of the discharge tube, sodium vapor will only flow very slowly through the tube 9 due to its small flow opening and its comparatively great length. In addition, some of this vapor will settle in the lower part of the tube 9 as metal.
2 shows the lower part of another discharge tube according to the invention. In this tube, a complete separation between the lower part and the actual discharge space is formed by the chrome iron screen 10, the edge of which is fused to the tube wall. On the upper side of the screen 10 is covered with a glass layer 11 that pulls the chrome iron screen from the influence of the discharge. In the screen 10, four round openings are provided through which the insulating tubes 12 and 13, for example made of magnesium oxide, are passed. These tubes are fixed in this screen by means of the glass which covers the screen 10.
The pole wires 14 of the electrodes, not shown in FIG. 2, are passed through the insulating tubes 12 and 13. The rows of tubes 12 to close the pole wires very tightly; on the other hand, there is some clearance between the tube 13 and the pole wire passed through the latter. The resulting channel forms the connection between the parts of the discharge tube required for ventilation, but prevents the metal vapor from overdistilling.
The pole wires are fused into the pinch point 15, which is ge at the end of the discharge tube, and connected to power supply wires. The insulating tubes 12, which protect the pole wires from the influence of the discharge, extend into the pinch point 15. The tube 13, on the other hand, ends a short distance from this pinch point for establishing the connection between the two through the screen 10 separate parts of the discharge tube.
The discharge tube shown in Fig. 3 shows a glass wall 16, the inside of which consists of low-silica borosilicate glass, which is resistant to alkali metal vapors, especially sodium vapor. On the outside, the wall is made of ordinary glass. The foot 17 with the pinch point 18 is made of lead glass. The tube is divided into two rooms by the screen 19 made of chrome iron or mica, for example.
In the discharge space there is a helically wound hot cathode 20, only visible from the front in Fig. 3, and two annular anodes 2.1, which are arranged on the pinch point 18, the pole wires of the electrodes being surrounded with insulating Röhr chen are. In the tube there is a noble gas, for example neon, with a pressure of about 2 mm, while a lot of sodium is introduced into the discharge space.
The above-mentioned screen 19, which tightly encloses the insulating tubes of the pole wires, has a cranked edge which adjoins the indentation 22 in the tube wall. The closure is sealed with the help of a suitable adhesive, for example a suspension of talc in water glass.
The tube 23, which consists of magnesium oxide and has a narrow passage cross section and a great length, is inserted through the screen 19. The small tube makes it possible to evacuate the entire discharge tube at the same time, while during operation the sodium vapor only penetrates extremely slowly into the lower, closed space of the tube. The small amounts of steam that get into this room during longer operation would attack the glass of the foot in the long run in such a way that the properties of the glass completely changed. and the little feet would burst.
The lower end of the tube 23 is now surrounded by the cylinder 24 made of lead glass, which is attached to the feet 17 with the aid of an adhesive. The cylinder 24 is closed at the lower end, so that the metal vapor coming from the tube 23 longitudinally. brushes the wall of cylinder 24, the vapor being chemically bound by the lead glass. If necessary, the cylinder? 4 can be surrounded by a second lead glass cylinder, which is open at its lower end and at the upper end towards: the tube 23 or the screen 19 connects.
Instead of lead glass, you can of course also use other substances that can bind the metal vapor at the temperatures that occur in the tube operation. The cylinder 24 can, for example, be coated on the inside with tin and the cylinder can then advantageously be made of copper. It is also possible to attach the substance that binds the metal vapor in the lower end of the tube 23. This end can be covered on the inside with lead glass or tin, for example, or a tinned copper wire can be attached in the tube 23.
In general, the substance that binds the steam should be arranged in such a way that the water is bound in the long channel or very soon after it has flowed out of the channel. It would eventually be possible to apply the substance to the wall of the enclosed space.