DE1040688B

DE1040688B - Electric gas discharge lamp

Info

Publication number: DE1040688B
Application number: DEG18270A
Authority: DE
Inventors: Eugene Lemmers; Andrew Kovach
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1954-10-29
Filing date: 1955-10-28
Publication date: 1958-10-09
Also published as: US2904715A

Description

Elektrische Gas-Entladungslampe Die Erfindung befaßt sich mit modulierbaren elektrischen Gas-Entladungslampen, wie sie zur Umwandlung eines elektrischen Signals in eine Intensitätsänderung von Licht oder anderer Strahlung benutzt werden. Solche Lampen nähern sich den Punktlichtquellen und sind insbesondere zur Erzielung einer feinen Auflösung bei der Übertragung von Druckdarstellungen oder Bildern mit elektrischen Mitteln geeignet. Die Erfindung betrifft eine modulierbare Entladungslampe mit positiver Säule und mit einer Füllung aus einem inerten Zündgas und Quecksilber -danipf, bei der die Entladung von einem Lampenende aus durch eine Lochanode hindurch beobachtbar ist und die Kathode von der Anode durch einen Isolierkörper getrennt ist, welcher eine von der Entladung durchsetzte Öffnung hat, die der Größe der Öffnung in der Anode angepaßt und mit dieser ausgerichtet ist.Electric gas discharge lamp The invention is concerned with modulatable lamps Electric gas discharge lamps, such as those used to convert an electrical signal can be used in a change in the intensity of light or other radiation. Such Lamps approach the point light sources and are particularly useful for achieving a fine resolution when transmitting print representations or images with electrical Appropriate means. The invention relates to a modulatable discharge lamp with positive Column and with a filling of an inert ignition gas and mercury -danipf, at which allows the discharge to be observed from one end of the lamp through a perforated anode and the cathode is separated from the anode by an insulating body, which has an opening penetrated by the discharge which is the size of the opening in the Anode is adapted and aligned with this.

In der USA-Patentschrift 2445678 »Elektrische Entladungsvorrichtung« ist eine modulierbare Lampe beschrieben, bei der die Lichtquelle eine positive Säule ist, welche durch eine Anodenöffnung hindurch vom Ende her betrachtet wird. Die Intensität oder die Helligkeit der Strahlung der Entladung kann durch Änderung des Entladungsstromes moduliert werden. Bei der bevorzugten, dort beschriebenen Ausführungsform jener bekannten Lampe ist eine mit Öffnung versehene Hilfsanode oder Steuerelektrode auf dem Wege der positiven Säule zwischen der Hauptanode und der Kathode vorgesehen. Durch Einstellung einer Potentialdifferenz zwischen der Kathode und der Hilfs anode wird ein Teil der Entladung von der Hauptentladung abgezogen, so daß die vom Ende her sichtbare Intensität der Strahlung der Hauptentladung sich stärker ändert als der Gesamtentladungsstrom.In the USA patent specification 2445678 "Electrical discharge device" describes a modular lamp in which the light source is a positive column which is viewed from the end through an anode opening. the Intensity or brightness of the radiation of the discharge can be changed by changing the Discharge current are modulated. In the preferred embodiment described there of that known lamp is an apertured auxiliary anode or control electrode provided on the way of the positive column between the main anode and the cathode. By setting a potential difference between the cathode and the auxiliary anode part of the discharge is subtracted from the main discharge, so that from the end visible intensity of the radiation of the main discharge changes more than the total discharge current.

Bei einer modulierbaren Lampe, deren nutzbares Licht oder deren nutzbare Strahlungsausbeute durch die positive Säule erzeugt wird, ist es wünschenswert, den Einfluß des vom negativen Glimmlicht an der Kathode erzeugten Lichtes zu beseitigen oder soweit wie möglich herabzusetzen. Wenn das durch die negative Glimmschicht erzeugte Licht zu dem durch die positive Säule erzeugten Licht hinzutreten kann, so ist die Wirkung des der Lampe aufgedrückten Signals im negativen Glimmlicht kleiner als in der positiven Säule, und das Endergebnis besteht in einer Herabsetzung der wirksamen Modulation der Lichtausbeute durch das Signal.In the case of a modular lamp, its usable light or its usable Radiation output generated by the positive column, it is desirable to eliminate the influence of the light generated by the negative glow light at the cathode or to reduce it as much as possible. If that's through the negative glow layer generated light can join the light generated by the positive column, so the effect of the signal impressed on the lamp is smaller in the negative glow light than in the positive column, and the end result is a decrease in the effective modulation of the light output by the signal.

Demgemäß besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine inodulierbare, mit positiver#Säule arbeitende Lampe zu schaffen, bei der der Einfluß des durch die negative Glimmentladung an der Kathode erzeugten Lichtes beseitigt oder wesentlich herabgesetzt wird. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer modulierbaren Lampe mit einer Kathodenkonstruktion von zweckmäßiger Bauart und vorteilhaften Eigenschaften für die angegebene Lampenverwendung.Accordingly, it is an object of the invention to provide an inodulatable, to create a lamp working with a positive # column, in which the influence of the through the negative glow discharge of the light generated at the cathode is eliminated or substantially is reduced. Another object of the invention is to provide one modulable lamp with a cathode construction of practical design and advantageous Properties for the specified lamp use.

Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine modulierbare Lampe von einfacher und solider Bauart zu schaffen, um dadurch die Herstellung zu erleichtern und die zuverlässige Arbeitsweise zu verbessern.In addition, it is an object of the invention to provide a modular To create a lamp of simple and solid construction, thereby making it easier to manufacture facilitate and improve the reliable way of working.

Gemäß der Erfindung besteht die Kathode aus einer oder mehreren dünnen und ebenfalls mit einer zentrischen Öffnung versehenen Platten oder Scheiben, deren Plattendicke gegenüber der Länge des Entladungsweges vernachlässigbar ist und deren Öffnung wesentlich größer ist als die Öffnungen in Anode und Isolierkörper, und diese Kathode ist derart angeordnet, daß die Öffnungen von Anode, Isolierkörper und Kathode eine gemeinsame Achse haben, zu welcher die Kathodenfläche praktisch senkrecht verläuft. Infolgedessen wird das Licht der negativen Glimmentladung, welche die Platte während der Arbeit überzieht, im wesentlichen vom optischen System ferngehalten, welches auf das Ende der positiven Säule gerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Kathode mehrere parallele, im gegenseitigen Abstand angeordnete Platten auf, welche in Richtung der Achse der positiven Säule mit Öffnungen versehen sind. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Lampe nach der Erfindung ist die Kathode innerhalb eines hohlen Isolierkörpers angeordnet, der in Richtung der Achse der positiven Säule eine Öffnung aufweist. Die Anoden sind außerhalb des Isolierkörpers angeordnet, wobei sie entweder diese Öffnung umschließen oder jenseits der Öffnungen liegen, und die Leiter, welche die Anordnung tragen und den Strom zu den Anoden führen, sind durch Löcher oder Kanäle in den Wandungen des Isolierkörpers hindurchgeführt. Der Isolierkörper dient daher nicht nur zur Schaffung eines mechanischen Trägers für die Elektrode und als optische Blende für die Entladungszone, sondern er isoliert außerdem die Stromzuführungen der Anoden von der Kathode und verhindert die Entstehung einer Ionisationszone um diese Stromzuführungen.According to the invention, the cathode consists of one or more thin ones and plates or disks also provided with a central opening, their Plate thickness is negligible compared to the length of the discharge path and their Opening is much larger than the openings in the anode and insulating body, and this cathode is arranged in such a way that the openings of the anode, insulating body and cathode have a common axis to which the cathode surface is practically runs vertically. As a result, the light of the negative glow discharge, which covers the plate during work, essentially keeping it away from the optical system, which is directed towards the end of the positive column. In a preferred embodiment the cathode has several parallel, mutually spaced plates which are provided with openings in the direction of the axis of the positive column. In a particularly advantageous embodiment after the lamp the invention, the cathode is arranged within a hollow insulating body, which has an opening in the direction of the axis of the positive column. The anodes are arranged outside of the insulating body, either enclosing this opening or beyond the openings, and the conductors that support the assembly and the current to the anodes are through holes or channels in the walls of the insulator passed through. The insulating body is therefore not only used for Creation of a mechanical support for the electrode and as an optical shutter for the discharge zone, but it also isolates the power supply to the anodes from the cathode and prevents the formation of an ionization zone around these power supply lines.

Weitere Vorteile der 1-ampen nach der Erfindung werden sich aus der Beschreibung und der Zeichnung ergeben. In der Zeichnung ist Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer modulierbaren Lampe mit positiver Säule gemäß der Erfindung und Fig.2 eine perspektivische Teilansicht einer ähnlichen Lampe gemäß der Erfindung mit zwei positiven Säulenentladungen.Further advantages of the 1-amp according to the invention will become apparent from Description and the drawing result. In the drawing, Fig. 1 is a perspective view View of a modular lamp with positive column according to the invention and FIG a partial perspective view of a similar lamp according to the invention with two positive column discharges.

In Fig. 1 ist eine modulierbare Lampe dargestellt, welche mit positiver Säule arbeitet. Sie ähnelt in ihrer Größe und ihren äußeren Abmessungen einer kleinen Rundfunk-Empfängerröhre aus Glas. Die teilweise gebrochen dargestellte Hülle 1 ist ein zylindrischer Glaskolben mit dem üblichen Tellerfuß 2 am einen Ende, welcher eine Quetschung 3 aufweist, durch die die Stromzuführungen 4 bis 7 hindurchgeführt sind. Die innerhalb des Kolbens liegenden inneren Teile der Stromzuführungen dienen zusätzlich als Trägerdrähte und Leiter der verschiedenen im Kolben angeordneten Elemente. Die äußeren Enden der Stromzuführungen sind in die Sockelstifte 8 eines Achtstiftsockels eingelötet, der in üblicher Weise auf das abgeschmolzene Ende des Kolbens aufgekittet ist.In Fig. 1, a modular lamp is shown, which with positive Pillar works. It resembles a small one in size and external dimensions Radio receiver tube made of glass. The sheath 1, shown partially broken, is a cylindrical glass bulb with the usual plate foot 2 at one end, which has a pinch 3 through which the power supply lines 4 to 7 are passed are. The inner parts of the power supply lines located within the piston are used additionally as carrier wires and conductors of the various arranged in the piston Elements. The outer ends of the power supply lines are in the base pins 8 of a Soldered eight-pin socket, which is attached in the usual way to the melted end of the Piston is cemented on.

Innerhalb des Kolbens ist unmittelbar oberhalb der Quetschung 3 ein Isolierkörper 11 angeordnet, der eine im wesentlichen zylindrische innere Höhlung aufweist, deren Achse mit der Längsachse des Kolbens zusammenfällt. Der Isolierkörper besteht gemäß der Zeichnung aus zwei Teilen, von denen der eine eine kreisförmige Scheibe 12 und der andere ein hohler Zy lindermantel13 ist, welcher nach einer diametralen Ebene zur Erleichterung des Verständnisses weggebrochen gezeichnet ist. Scheibe und Mantelkörper haben einen Außendurchmesser, der eine Kleinigkeit unter dem Innendurchmesser des Glaskolbens liegt, so daß der Isolierkörper mit geringem Spielraum zwischen dem Kolben und den isolierenden Wandungen in den Kolben hineinpaßt. Beide Teile des Isolierkörpers bestehen aus einem geeigneten Material, z. B. Lava, das sich ohne Schwierigkeit bearbeiten läßt. Für die Massenherstellung kann ein keramisches 1NSaterial benutzt werden, welches durch Pressen oder Gießen geformt und dann hartgebrannt werden kann, z. B. Steatit oder Sillimanit. Die Scheibe 12 ist mit einer vorstehenden kreisförmigen Stufe 14 versehen, deren Rand einen Flansch bildet, der gegen die Innenseite des unteren Randes der Seitenwandung des Mantels 13 stößt, um auf diese Weise einen genauen Sitz beider Teile zu sichern. Der Raum innerhalb des Isolators, welcher durch die untere oder innere Fläche der kreisförmigen Endwand des Mantels 13 und die Oberfläche der Stufe 14 gebildet ist, dient als Kathodenhohlraum, welcher elektrisch isoliert und optisch von dem übrigen Teil des Kolbeninneren abgetrennt ist. Diese Isolation und Trennung gilt insbesondere gegenüber dem Teil, welcher oberhalb oder vor der oberen Fläche des Mantelkörpers 13 liegt.Inside the piston there is a 3 immediately above the pinch seal Insulating body 11 arranged, which has a substantially cylindrical inner cavity has, the axis of which coincides with the longitudinal axis of the piston. The insulator consists according to the drawing of two parts, one of which is circular Disc 12 and the other is a hollow cylinder cylinder 13, which after a diametrical Level is broken away to facilitate understanding. disc and shell bodies have an outer diameter that is a little less than the inner diameter of the glass bulb is so that the insulating body with little clearance between the piston and the insulating walls fits into the piston. Both parts the insulator consist of a suitable material, e.g. B. Lava that is can be edited without difficulty. For mass production, a ceramic 1N material can be used, which is formed by pressing or casting and then hard-fired can be, e.g. B. steatite or sillimanite. The disc 12 is provided with a protruding one circular step 14 provided, the edge of which forms a flange which against the Inside of the lower edge of the side wall of the shell 13 abuts to this Way to ensure an exact fit of both parts. The space inside the isolator which by the lower or inner surface of the circular end wall of the shell 13 and the surface of the step 14 is formed, serves as the cathode cavity, which electrically isolated and optically separated from the rest of the interior of the piston is. This isolation and separation applies in particular to the part which above or in front of the upper surface of the jacket body 13.

Der Mantelkörper und die Scheibe sind bei 15 und 16 durchbohrt, so daß gerade, gleichlaufende Löcher oder Kanäle in beiden Teilen geschaffen sind, welche sich durch die zylindrischen Seitenwandungen des Mantels erstrecken. Die Stromzuführungen 4, 7 oder an diese angeschweißte Verlängerungen erstrecken sich von der Quetschung durch diese Kanäle bis zu den Elektrodenelementen im Raum oberhalb des Isolierkörpers und bilden elektrische Verbindungen für diese. Die Stromzuführungen oder die angeschweißten Verlängerungen sind vorzugsweise an den Eintrittspunkten in die Löcher und an den Austrittspunkten aus den Löchern des Isolierkörpers ziemlich scharf umgebogen, um die Scheibe 12 und den Mantel 13 axial zueinander festzulegen. Zusätzliche Tragdrähte 17, welche in die Quetschung eingeschmolzen sind, können sich durch weitere Kanäle im Isolierkörper erstrecken, um einen zusätzlichen Halt zu geben. Die kreisförmige Endwand des Mantels ist mit einer mittleren kreisförmigen Öffnung 18 versehen, welche bei 19 an der äußeren Oberfläche des Mantels abgeschrägt ist. Die positive Säule wird vom Ende her durch diese Öffnung hindurch betrachtet.The shell body and the disc are pierced at 15 and 16, see above that straight, parallel holes or channels are created in both parts, which extend through the cylindrical side walls of the shell. the Power supply lines 4, 7 or extensions welded to them extend from the squeezing through these channels to the electrode elements in the space above of the insulating body and form electrical connections for them. The power supplies or the welded extensions are preferably at the entry points into the holes and at the exit points from the holes of the insulator pretty much sharply bent to define the disc 12 and the jacket 13 axially to one another. Additional support wires 17, which are fused into the pinch, can extend through further channels in the insulating body for additional support admit. The circular end wall of the shell is circular with a central one Opening 18 is provided which is beveled at 19 on the outer surface of the shell is. The positive column is viewed from the end through this opening.

Die hier dargestellte Kathode ist eine kalte Kathode, d. h., ihre Fläche ist so bemessen, daß die Wärme und Intensität der Entladung nicht dazu genügt, sie thermionisch aktiv zu machen oder auf ihr einen Glühfleck entstehen zu lassen; sie arbeitet infolgedessen durch Feldemission. Die Kathode besteht aus mehreren untereinander parallelen und mit räumlichem Abstand voneinander angeordneten Scheiben 22 bis 24, von denen die unterste Scheibe 24 auf der vorstehenden Stufe 14 der Isolierscheibe 12 aufliegt. Wenn auch bei diesem Ausführungsbeispiel drei Scheiben dargestellt sind, so ist festzustellen, daß auch eine größere oder kleinere Anzahl je nach der Strombelastung der Lampe benutzt werden kann. Die Scheiben sind leitend und haben elektronenemittierende Oberflächen. Sie können aus Nickel bestehen, das mit einer Mischung von Barium- und Strontiumoxvden bedeckt ist. Der Raum zwischen zwei benachbarten Scheiben, z. B. zwischen 22, 23 bzw. 23, 24, ist wesentlich kleiner als die mittlere freie Weglänge der Elektronen in dem ionisierbaren Medium, welches die Lampe füllt. Demgemäß kann der Abstand z. B. 0,4 bis 3,2 mm betragen. Auf diese Weise wird ein Hohlkathodeneffekt erreicht, so daß sich die Elektronenemission besser linear mit der angelegten Spannung ändert, weil die Elektronen von den Kathodenwänden zurückprallen und beim Betrieb mehr Elektronen aus den Wänden herausschlagen. Die Kathodenscheiben werden in gegenseitigem Abstand und in axialer Ausrichtung durch angeschweißte Drahtstreifen 25 gehalten, während die Stromzuführung der Kathode durch einen Stromzuführungsdraht 6 gebildet wird, welcher an die unterste Scheibe 24 angeschweißt ist und sich durch die Quetschung zu einem der Sockelstifte 8 erstreckt.The cathode shown here is a cold cathode; h., their The area is dimensioned in such a way that the heat and intensity of the discharge are not sufficient to make it thermionically active or to create a glow spot on it; it therefore works by field emission. The cathode consists of several panes that are parallel to one another and are spaced apart from one another 22 to 24, of which the lowermost washer 24 is on the protruding step 14 of the insulating washer 12 rests. Even if three disks are shown in this exemplary embodiment are, it should be noted that a larger or smaller number depending on the Current load of the lamp can be used. The discs are conductive and have electron-emitting surfaces. They can be made of nickel that has a Mixture of barium and strontium oxides is covered. The space between two neighboring ones Disks, e.g. B. between 22, 23 or 23, 24, is much smaller than the middle one free path of electrons in the ionizable medium which fills the lamp. Accordingly, the distance z. B. 0.4 to 3.2 mm. This way becomes a Hollow cathode effect achieved so that the electron emission is better linear with the applied voltage changes because the electrons bounce back from the cathode walls and knock more electrons out of the walls during operation. The cathode disks are mutually spaced and in axial alignment by welded wire strips 25 held while the power supply to the cathode by a power supply wire 6 is formed, which is welded to the lowermost disc 24 and extends through the pinch extends to one of the base pins 8.

Alle Kathodenscheiben haben eine mittlere Öffnung bei 26 in axialer Ausrichtung zur Öffnung 18 in der kreisförmigen Endwand des Isoliermantels 13. Die Öffnung 26 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als die Öffnung 18, um auf diese Weise zu verhindern, daß das die Oberflächen der Kathodenscheiben überziehende Kathodenglimmlicht durch die Öffnung im Isoliermantel sichtbar wird. Man sieht, daß die Kathodenscheiben 22 bis 24 in Ebenen angeordnet sind, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der sich durch die Öffnung 18 erstreckenden positiven Säulenentladung erstrecken. Auf diese Weise ist bei der Lampe nach der Erfindung dafür gesorgt, daß sich die Zone des Kathodenglimmlichtes, nämlich die Oberflächen der Kathodenscheiben, im rechten Winkel zur optischen Achse der Lampe erstrecken. Mit dieser Anordnung wird in Verbindung mit den Löchern 26 in den Kathodenscheiben, welche bei der Betrachtung; vom Lampenende her mit der Kathodensäule ausgerichtet sind, der Einfluß des durch das negative Glimmlicht ausgeübten Effekts auf die beobachtete Entladungsstrecke auf einen unwesentlichen Betrag herabgesetzt, so daß das Licht der positiven Säule und die Gesamtlichtausbeute oder -strahlungsausbeute der Lampe nicht wesentlich beeinflußt werden.All cathode disks have a central opening at 26 in the axial direction Alignment with opening 18 in the circular end wall of the insulating jacket 13. The Opening 26 has a much larger diameter than opening 18 to in this way to prevent the coating of the surfaces of the cathode disks Cathode glow light becomes visible through the opening in the insulating jacket. One sees, that the cathode disks 22 to 24 are arranged in planes, which extending substantially perpendicular to the axis of the opening 18 extending extend positive column discharge. This is how the lamp is after the Invention ensured that the zone of the cathode glow light, namely the Surfaces of the cathode disks, at right angles to the optical axis of the lamp extend. With this arrangement, in conjunction with the holes 26 in the cathode disks, which when looking at; aligned with the cathode column from the end of the lamp are, the influence of the effect exerted by the negative glow light on the observed Discharge distance reduced to an insignificant amount, so that the light the positive column and the total light output or radiation output of the lamp are not significantly influenced.

jenseits der Vorderfläche der kreisförmigen Endwand des Isoliermantels sind eine offene Hauptanode 27 und außerdem eine offene Hilfsanode oder Steuerelektrode 28 vorgesehen. Gemäß der Darstellung besteht die Hauptanode 27 aus einer zylindrischen Metallhülse, beispielsweise aus Nickel, mit einem Durchmesser, der wesentlich größer ist als der Durchmesser der Öffnung 18 im Isoliermantel. Hauptanode und Öffnung 18 sind axial miteinander ausgerichtet. Der Anodenmantel kann durch Biegen eines Metallblechstreifens zu einer Schleife und durch Verschweißen der nach außen gerichteten, hierbei eine Fahne 29 bildenden Enden auf einer Mantellinie hergestellt werden. Die Hauptanode wird an ihrem Ort durch den Stromzuführungsdraht 4 gehalten, welcher an die Fahne angeschweißt ist und eine elektrische Verbindung zu einem passenden Sockelstift 8 bildet. Die Hilfsanode oder Steuerelektrode 28 besteht aus einer mit einem Flansch versehenen =Metallhülse oder einer Öse, beispielsweise aus nickelplattiertem Eisen, die in eine Öffnung 18 eingesetzt ist, wobei der Flansch der Öse auf dem abgeschrägten äußeren Teil 19 der Öffnung ruht. Der zylindrische Teil der Öse erstreckt sich im wesentlichen über die Länge der Öffnung 18. Die Steuerelektrode oder Öse wird an ihrem Ort durch Reibung und durch den Stromzuführungsdraht 7 gehalten, der an sie außen angeschweißt ist und durch den sie an einen der Sockelstifte 8 angeschlossen wird. Die Größe des Ösenloches der Steuerelektrode 28 bestimmt im wesentlichen die wirksame Fläche der Lichtquelle, und aus diesem Grunde wird sie so klein wie möglich unter Berücksichtigung der bei der gewünschten Lampe erforderlichen Lichtmenge gemacht.beyond the front surface of the circular end wall of the insulating jacket, an open main anode 27 and also an open auxiliary anode or control electrode 28 are provided. According to the illustration, the main anode 27 consists of a cylindrical metal sleeve, for example made of nickel, with a diameter which is substantially larger than the diameter of the opening 18 in the insulating jacket. The main anode and opening 18 are axially aligned with one another. The anode jacket can be produced by bending a sheet metal strip to form a loop and by welding the outwardly directed ends, here forming a flag 29, on a surface line. The main anode is held in place by the power supply wire 4 which is welded to the flag and forms an electrical connection to a matching socket pin 8. The auxiliary anode or control electrode 28 consists of a flanged metal sleeve or eyelet, for example made of nickel-plated iron, which is inserted into an opening 18, the flange of the eyelet resting on the beveled outer part 19 of the opening. The cylindrical part of the eyelet extends substantially the length of the opening 18. The control electrode or eyelet is held in place by friction and by the power supply wire 7 which is welded to it on the outside and by which it is connected to one of the socket pins 8 . The size of the eyelet hole of the control electrode 28 essentially determines the effective area of the light source, and for this reason it is made as small as possible, taking into account the amount of light required for the desired lamp.

Die Lampe wird evakuiert und mit einem geeigneten, ionisierbaren Medium gefüllt, welches aus einem Zündgas niedrigen Druckes und einer kleinen Quecksilbermenge besteht. Evakuierung und Füllung erfolgen durch ein Pumpröhrchen 31, welches bei 32 zugeschmolzen und abgezogen wird. Ein geeignetes Zündgas besteht aus einer Mischung von Neon mit einigen Prozent Argon bei niedrigem Druck. Das Quecksilber ist angedeutet durch einen Vorratstropfen 33 innerhalb des Kolbens, und man bringt zweckmäßigerweise mehr Quecksilber ein, als zur Sättigung der Füllung bei der Ärbeitstemperatur der Lampe erforderlich ist. Zwischen die Enden der Stromzuführungen 5, 6 ist ein Widerstandsheizdraht 34 geschaltet, z. B. eine Doppelwendel aus feinem Wolframdraht. Der Strom durch diesen Heizer kann thermostatisch gesteuert werden, um unabhängig von erheblichen Änderungen der Außentemperatur eine konstante Temperatur innerhalb des Kolbens 1 aufrechtzuerhalten. Man kann einen Getterstreifen 35, der aus einem Barium enthaltenden Metall besteht, vorsehen, um während des Evakuierens jegliche Restgase zu binden.The lamp is evacuated and filled with a suitable, ionizable medium filled, which consists of a low pressure ignition gas and a small amount of mercury consists. Evacuation and filling take place through a pump tube 31, which is at 32 is melted shut and withdrawn. A suitable ignition gas consists of a mixture of neon with a few percent argon at low pressure. The mercury is indicated by a supply drop 33 within the piston, and it is expedient to bring more mercury than to saturate the filling at the working temperature of the Lamp is required. A resistance heating wire is located between the ends of the power supply lines 5, 6 34 switched, e.g. B. a double helix made of fine tungsten wire. The current through this heater can be thermostatically controlled to independently of significant Changes in the outside temperature maintain a constant temperature inside the piston 1 maintain. One can use a getter strip 35 made of a barium containing Provide metal to bind any residual gases during evacuation.

i Bei der Arbeit ist der Entladungsstrom in der Lampe proportional zu der zwischen Kathode 21 und beiden Anoden (Hauptanode 27 und Steueranode 28) angelegten Signalstärke. Die Intensität der vom Ende her betrachteten Strahlung der Entladung, d. h. die entlang der Längsachse der Lampe durch die Öffnung der Hauptanode 28 betrachtete Intensität hängt vom Entladungsstrom und von der axialen Länge oder Tiefe der positiven Säule ab. Beim Fehlen der Steuerelektrode 28 würde sich die Entladung stets in voller Stärke ganz zur Hauptanode 27 erstrecken; mit anderen Worten, würde ihre Länge konstant sein und ihre Intensität würde sich ausschließlich in Abhängigkeit vom Entladungsstrom ändern. Die Lampe kann durch einen geeigneten Verstärker betrieben werden, wobei ihre Kathode und ihre Hauptanode in Reihe mit dein Anodenstromkreis einer Elektronenverstärkerröhre liegen. Die Steuerelektrode der Lampe kann an die Hauptanode der Lampe über einen Widerstand angeschlossen sein, welcher die Steuerelektrode auf einen in bezug zur Kathode niedrigeren Potential hält als die Hauptanode 27. Bei einer solchen Anordnung geht ein Teil der Entladung in der Lampe zur Steuerelektrode und kürzt hier durch die axialeLänge der Entladung und vermindert ihre vom Ende her betrachtete Strahlungsintensität. Das Ausmaß dieser Wirkung hängt ab von der Größe des Widerstandes, welcher die Steuerelektrode mit der Hauptanode verbindet und außerdem von der Stellung der Steuerelektrode und ihrer Fläche je Längeneinheit. Die Wiri kung ist für kleine Ströme verhältnismäßig größer als für große Ströme, da je kleiner der Stromdurchfluß ist, desto größer der Teil des Stromflusses ist, der durch den Weg über die Steuerelektrode aufgenommen werden kann. Hieraus ergibt sich bei Verwendung der # Steuerelektrode eine niedrigere Intensität der Strahlung als bei gleichem Strom über die Hauptanode 27. Auf diese Weise wird durch die Hilfsanode oder Steuerelektrode mit ihrem Widerstandsanschluß an die Hauptanode sich die vom Ende betrachtete In-> tensität der Strahlung in Richtung auf das optische System sich in stärkerem Maße ändern als der Entladungsstrom selbst, und dieses Verhältnis kann durch einen Kupplungswiderstand eingestellt werden.When working, the discharge current in the lamp is proportional to the signal strength applied between cathode 21 and both anodes (main anode 27 and control anode 28 ). The intensity of the radiation of the discharge viewed from the end, ie the intensity viewed along the longitudinal axis of the lamp through the opening of the main anode 28, depends on the discharge current and on the axial length or depth of the positive column. In the absence of the control electrode 28, the discharge would always extend in full strength all the way to the main anode 27; in other words, its length would be constant and its intensity would change solely as a function of the discharge current. The lamp can be operated by a suitable amplifier with its cathode and main anode in series with the anode circuit of an electron amplifier tube. The control electrode of the lamp can be connected to the main anode of the lamp via a resistor, which keeps the control electrode at a lower potential in relation to the cathode than the main anode 27. With such an arrangement, part of the discharge in the lamp goes to the control electrode and is shortened here by the axial length of the discharge and reduces its radiation intensity viewed from the end. The extent of this effect depends on the size of the resistor which connects the control electrode to the main anode and also on the position of the control electrode and its area per unit length. The effect is relatively greater for small currents than for large currents, since the smaller the current flow, the greater the part of the current flow that can be absorbed through the path via the control electrode. This results in a lower intensity of the radiation when using the control electrode than with the same current through the main anode 27. In this way, the intensity of the radiation viewed from the end is directed in the direction of the auxiliary anode or control electrode with its resistance connection to the main anode on the optical system change to a greater extent than the discharge current itself, and this ratio can be adjusted by a coupling resistor.

Fig.2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer modulierbaren Lampe mit doppelter positiver Säule. Dabei arbeiten beide positiven Säulen mit einer einzigen Kathode. Durch Modulieren beider positiver Säulen in entgegengesetzter Phase bleibt der Gesamtentladungsstrom von der Anode im wesentlichen konstant, so daß die Wattverluste in der Lampe unabhängig von der Signalintensität konstant bleiben. Dies sichert einen konstanten Quecksilberdruck innerhalb der Lampe und schafft auf diese Weise eine Stabilität der Beziehung zwischen der erzeugten Strahlung und dem Entladungsstrom oder dem Signal.Figure 2 shows another embodiment of the invention in form a modular lamp with double positive column. Both work positively Single cathode pillars. By modulating both positive columns in opposite one Phase, the total discharge current from the anode remains essentially constant, so that the watt losses in the lamp remain constant regardless of the signal intensity. This ensures a constant mercury pressure inside the lamp and creates up this way a stability of the relationship between the generated radiation and the Discharge current or the signal.

Gemäß Fig. 2 weist die Lampe ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.l einen im wesentlichen zylindrischen Glaskolben 1 mit dem üblichen Tellerfuß und der Quetschung (nicht dargestellt) auf, wobei in die Quetschung die Stromzuführungsdrähte 4 bis 7 und zwei zusätzliche Stromzuführungsdrähte 4', 7' eingeschmolzen sind. Der Isoliermante113 ist in diesem Falle mit einer zusätzlichen Öffnung 18' versehen, die neben der zentralen Öffnung 18 angeordnet ist. Die Kathode 21 besteht aus zwei parallelen Scheiben 22. 23. welche mit elektronenemittierendem Material, z. B. Barium- und Strontiurnoxyden, bedeckt sind. Die Scheiben haben zusätzlich zu den zentralen Öffnungen bei 26 noch seitliche Öffnungen oder Ausschnitte bei 26' in axialer Ausrichtung zur Seitenöffnung 18' in der kreisförmigen Endwand des Isoliermantels.According to FIG. 2, the lamp has the same as in the exemplary embodiment According to Fig.l a substantially cylindrical glass bulb 1 with the usual disc base and the pinch (not shown), with the power supply wires in the pinch 4 to 7 and two additional power supply wires 4 ', 7' are melted down. Of the Isoliermante113 is in this case provided with an additional opening 18 ', which are arranged next to the central opening 18 is. The cathode 21 consists of two parallel disks 22. 23. which with electron-emitting Material, e.g. B. barium and strontium oxides, are covered. The discs also have to the central openings at 26 there are also lateral openings or cutouts 26 'in axial alignment with the side opening 18' in the circular end wall of the Insulating jacket.

Die mittlere Öffnung 18 durch den Isoliermantel bildet einen Entladungsweg für die positive Säule, welche normalerweise bei dem optischen System benutzt wird, das mit der Lampe zusammenarbeitet. Die Seitenöffnung 18' bildet einen zweiten Entladungsweg für eine positive Säule, deren Hauptaufgabe die Stabilisierung der Wattabstrahlung an der Kathode ist, die aber auch im Bedarfsfalle optisch benutzt werden kann. um beispielsweise ein negatives Bild der durch die Lampe empfangenen Sendung zu geben. Die Elektrodenelemente für den seitlichen Entladungsweg sind ähnlich denen des zentralen Entladungsweges, nämlich eine Hauptanode 27' in Form eines Zylinders und eine Steuerelektrode 28' in Form einer mit einem Flansch versehenen Öse, welche in die Öffnung 18' eingepaßt ist und mit dem Flansch in dem oberen abgeschrägten Ende der Öffnung ruht. Die seitliche Hauptanode 27' und die seitliche Steuerelektrode 28' sind durch Stromzuführungsdrähte 4', 7' an passende Sockelstifte 8 im Sockel 9 angeschlossen.The central opening 18 through the insulating jacket provides a discharge path for the positive pillar which is normally used in the optical system that works with the lamp. The side opening 18 ' forms a second discharge path for a positive column, the main task of which is to stabilize the wattage at the cathode, but which can also be used optically if necessary. for example to give a negative image of the broadcast received by the lamp. The electrode elements for the side discharge path are similar to those of the central discharge path, namely a main anode 27 'in the form of a cylinder and a control electrode 28' in the form of a flanged eyelet which is fitted into the opening 18 'and with the flange in the upper beveled end of the opening rests. The side main anode 27 'and the side control electrode 28' are connected to matching base pins 8 in the base 9 by power supply wires 4 ', 7'.

Die modulierbare Lampe der Fig. 2 arbeitet in älutlicher Weise wie die Lampe gemäß Fig. 1, soweit die Modulierbarkeit der Strahlungsintensität in jeder einzelnen positiven Säule in Betracht kommt. Zusätzlich wird beim Anlegen eines Signals entgegengesetzter Phase an die Anoden jedes Entladungsweges der Kathodenstrom und demgemäß die Wattabstrahlung der Lampe konstant gehalten, so daß der ßuecksilberdruck unabhängig von der Signalintensität konstant bleibt-Die Anbringung seitlicher Ausschnitte bei 26' in den Kathodenscheiben entspricht in ihrem Zweck den Löchern bei 26 und sorgt dafür, daß die Strahlung des negativen Glimmlichtes an der Kathode im wesentlichen von dem Licht getrennt wird, welches bei der Betrachtung der positiven Säulen vom Ende her empfangen wird.The modular lamp of FIG. 2 works in the same way as the lamp according to FIG. 1, as far as the modulation of the radiation intensity in each single positive pillar comes into consideration. In addition, when creating a Signal of opposite phase to the anodes of each discharge path of the cathode current and accordingly kept the wattage of the lamp constant, so that the mercury pressure remains constant regardless of the signal intensity-the attachment of lateral cut-outs at 26 'in the cathode disks corresponds in purpose to the holes at 26 and ensures that the radiation of the negative glow light at the cathode is essentially is separated from the light which, when looking at the positive pillars of the Is received from the end.

Der Isoliermantel 13 ist mit einem vorstehenden Teil 36 versehen, der sieh im wesentlichen in Richtung auf die Endwand des Glaskolbens 1 erstreckt. Dieser Teil weist eine angenähert doppelt konkave Form auf, wenn man ihn im Schnitt quer zur Längsachse der Lampe betrachtet. Er dient als Lichttrennung, um die beiden positiven Säulen unabhängig voneinander zu machen, und unterstützt gleichzeitig die Isolierung der Anoden der beiden positiven Säulen voneinander.The insulating jacket 13 is provided with a protruding part 36 which extends essentially in the direction of the end wall of the glass bulb 1. This part has an approximately double concave shape when viewed in a section transverse to the longitudinal axis of the lamp. It serves as a light separator to make the two positive pillars independent of one another and at the same time helps isolate the anodes of the two positive pillars from one another.

Im folgenden sollen einige beispielsweise Einzel heften für eine Entladungsvorrichtung gemäß Fig.2 gegeben werden. Der Kolben 1 kann einen Innendurchmesser von 25 mm und eine Länge von 60 mm aufweisen und eine im wesentlichen ebene Vorderfläche haben. Fuß und Quetschung erstrecken sich etwa 32 mm in das Innere des Kolbens. Der Isolierkörper 13 hat etwa eine axiale Länge von 16 mm bei einem Durchmesser der Kathodenhöhlung von 19 mm und einer Länge dieser Kathodenhöhlung von 6 mm. Die entsprechenden Abmessungen der Elektrodenelemente können aus der Zeichnung entnommen werden. Die Zeichnung erläutert, daß die Dicke der Kathodenplatten im Vergleich zur axialen Länge des Entladungsweges vernachlässigbar ist und daß außerdem der Abstand von der Anode zur Ebene der nächsten Kathodenplatte ein Vielfaches der mittleren freien Weglänge im Entladungsmedium beträgt. Die dargestellte Konstruktion ergibt somit einen ausreichenden Anoden-Kathoden-Abstand, um im Entladungsweg eine positive Säule von beträchtlicher Stärke zu erzeugen. Solche Lampen mit einer Mischung von Nenn und 0,8 % Argon bei 45 mm Druck und mit einem Überschuß an Quecksilber arbeiten bei einem Spannungsabfall, der im wesentlichen konstant etwa 90 Volt beträgt. Der Strom in jedem Entladungsweg ist zwischen 2 und 32 Milliampere veränderlich. Beim Signal Null führt der eine Entladungsweg 32 und der andere Entladungsweg 2 1lilliainpere. Bei mittlerer Signalstärke führt jeder Entladungsweg 17 Milliampere.In the following, some are to be stapled, for example, individually for a discharge device are given according to Fig.2. The piston 1 can have an inner diameter of 25 mm and have a length of 60 mm and have a substantially flat front surface. The base and pinch extend approximately 32 mm into the interior of the piston. The insulator 13 has an axial length of approximately 16 mm with a diameter of the cathode cavity of 19 mm and a length of this cathode cavity of 6 mm. The corresponding dimensions of the electrode elements can be seen from the drawing. The drawing explains that the thickness of the cathode plates compared to the axial length of the Discharge path is negligible and that also the distance from the anode a multiple of the mean free path to the level of the next cathode plate in the discharge medium. The construction shown thus results in a sufficient one Anode-cathode distance in order to have a positive column of considerable in the discharge path To generate strength. Such lamps with a mixture of nominal and 0.8% argon at 45 mm pressure and with an excess of mercury work in the event of a voltage drop, which is essentially constant about 90 volts. The current in each discharge path is variable between 2 and 32 milliamps. When the signal is zero, one of them leads Discharge path 32 and the other discharge path 2 1lilliainpere. With medium signal strength Each discharge path carries 17 milliamperes.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Modular discharge lamp with positive column and with a filling of an inert ignition gas and Oueclzsilberda.inpf, in the the discharge can be observed from one end of the lamp through a perforated anode and the cathode is separated from the anode by an insulating body, which has an opening penetrated by the discharge. that of the size of the opening in the Anode is matched and aligned with this, characterized in that the Cathode from one or more thin and also with a central opening (26) provided plates or disks whose plate thickness is compared to that Length of the discharge path is negligible and its opening (26) is essential is larger than the openings in the anode (27) and insulating body (13), and that these The cathode is arranged so that the openings of the anode, insulating body and cathode have a common axis to which the cathode surface is practically perpendicular.

2. Discharge lamp according to claim 1, characterized in that when using a cathode consisting of several plates, the plates (22, 23, 24) with one another are arranged in parallel and at a spatial distance from one another.

3. Discharge lamp according to claim 2, characterized in that the parallel plates or disks (22, 23, 24) are activated and there, ß their mutual distance from one another is smaller is than the mean free path. of electrons in the discharge, so that a Hohlkathodenwi.rkung is achieved.

4. Discharge lamp after. Claim 2 or 3 thereby characterized in that the disks forming the cathode inside a hollow, substantially cylindrical insulating body (11) are arranged axially in the substantially cylindrical lamp bulb (1) is arranged and the opening (18) for the passage of the discharge.

5. Discharge lamp according to claim 1 to 4, characterized in that a control anode (28) open at both ends forms the opening disguised in your insulating body.

6. Discharge lamp according to claim 4 or 5, characterized characterized because, B the hollow insulating body made of a cup-shaped, sheath body (13) and a disc (12) which closes the cup open to a glass, and the Power supply wire (4/7) to the main (27) and. to the control anode (28). in separate Channels (15/16) arranged inside the: insulating body and outside the channels are bent so that they hold the two parts of the insulator together.

7. Discharge lamp according to one of claims 1 to 6, in which, in addition to the main anode, a second main anode is arranged adjacent to a second correspondingly attached opening in the insulating body, characterized in that the common cathode has a second through group of holes (26 ') which is aligned with the second (main anode 27 ') and the associated insulating body opening (18 @), so that two practically parallel discharge paths are formed, and that an insulating partition (36) is provided between the two main anodes Drawn pamphlets: U.S. Patent Nos. 2,445,679, 2,020,723.