DE29624228U1

DE29624228U1 - Flash tube

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Publication number: DE29624228U1
Application number: DE29624228U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2006-12-21

Description

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BlitzröhreFlash tube

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blitzröhre mit einem Glasmantel und mit einem zwischen einer Kathode und einer Anode befindlichen Gasentladungsraum, wobei sich hinter mindestens einer der beiden Elektroden ein Getterwerkstoff befindet.The invention relates to a flash tube with a glass jacket and with a gas discharge chamber located between a cathode and an anode, wherein a getter material is located behind at least one of the two electrodes.

Vorzugsweise mit Xenon gefüllte Blitzröhren dieser Art werden in vielen Bereichen der Technik verwendet (Fotoblitzgeräte, Befeuerung von Schiffen und Flugzeugen, Verkehrswarnlichter, Stroboskoplampen, Geräte zur Härtung von Kunststoffen usw.). Insbesondere bei Applikationen, bei denen die Lichtimpulse in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgen, ist eine hohe Lebensdauer der Blitzröhren erwünscht. Ziel der Erfindung ist es, die Lebensdauer von Blitzröhren weiter zu erhöhen.Flash tubes of this type, preferably filled with xenon, are used in many areas of technology (photographic flash units, ship and aircraft lighting, traffic warning lights, strobe lamps, devices for hardening plastics, etc.). A long service life of the flash tubes is particularly desirable in applications where the light pulses follow one another at short intervals. The aim of the invention is to further increase the service life of flash tubes.

Ursache für die begrenzte Lebensdauer bekannter Blitzröhren der hier betroffenen Art ist die Bildung von Schichten auf der Innenseite ihres Glasmantels, welche zum einen den Lichtdurchtritt schwächen und zum anderen elektrisch leitend sind, so daß es zum Kurzschluß von für die Gasentladung maßgebenden Strömen kommt. Der Getterwerkstoff ist zwar in der Lage, störende Gase zu binden; bei der Gasentladung im Bereich der Elektroden, insbesondere der Kathode, auftretende Sputterprozesse und deren nachteilige Folgen kann er jedoch nicht verhindern. Er ist sogar selbst an der Schichtbildung beteiligt.The reason for the limited lifespan of known flash tubes of the type in question here is the formation of layers on the inside of their glass casing, which on the one hand weaken the passage of light and on the other hand are electrically conductive, so that currents that are decisive for the gas discharge short circuit. The getter material is able to bind disruptive gases, but it cannot prevent the sputtering processes that occur during the gas discharge in the area of the electrodes, especially the cathode, and their adverse consequences. It even participates in the formation of the layers itself.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blitzröhre der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie wesentlich länger ohne störende und ihre Lebensdauer beeinträchtigende Schichtbildungen betrieben werden kann.The present invention is based on the object of designing a flash tube of the type mentioned at the outset in such a way that it can be operated for a considerably longer period without the formation of disturbing layers that impair its service life.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Erhöhung des Strömungswiderstandes zwischen dem Entladungsraum und dem Raum, in dem sich der Getterwerkstoff befindet (Getteraum), gelöst. Überraschenderweise hat bereits diese Maßnahme die Wirkung, daß sich die störenden Schichten wesentlich langsamer bilden, so daß die Lebensdauer erfindungsgemäß veränderter Blitzröhren (Lampenlaufzeit und optische Leistung) erheblich verlängert ist.According to the invention, this object is achieved by increasing the flow resistance between the discharge space and the space in which the getter material is located (getter space). Surprisingly, this measure alone has the effect that the disruptive layers form much more slowly, so that the service life of flash tubes modified according to the invention (lamp running time and optical power) is considerably extended.

Der Strömungswiderstand kann so hoch gewählt werden, daß der Getterwerkstoff gerade noch in der Lage ist, seine Aufgabe - Binden von störenden Gasen - zu erfüllen. Gase dieser Art treten nicht in großen Mengen auf und müssen auch nicht besonders schnell aus dem Entladungsraum entfernt werden. Kleine Durchtrittsquerschnitte zwischen Entladungsraum und Getterraum reichen dazu aus. Wesentlich ist, daß es zwischen Gasentladungsraum und Getterraum nicht mehr zu einem im wesentlichen ungehinderten Gasaustausch kommt.The flow resistance can be chosen so high that the getter material is just able to fulfil its task - binding interfering gases. Gases of this type do not occur in large quantities and do not have to be removed from the discharge chamber particularly quickly. Small passage cross-sections between the discharge chamber and the getter chamber are sufficient for this. It is important that there is no longer an essentially unhindered exchange of gases between the gas discharge chamber and the getter chamber.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist der Glasmantel in Höhe der zwischen Entladungsraum und Getterraum befindlichen Elektrode mit einem nach innen gerichteten Wulst ausgerüstet, der die Elektrode bis auf einen kleinen Spalt umgibt. Die Größe des Strömungswiderstandes kann durch dieIn a practical embodiment of the invention, the glass jacket is equipped with an inward-facing bead at the level of the electrode located between the discharge chamber and the getter chamber, which surrounds the electrode except for a small gap. The size of the flow resistance can be determined by the

Wahl der Spaltbreite und der Spaltlänge festgelegt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Bereich, in dem die erwähnten Sputterprozesse auftreten, auf die Stirnseite der Elektrode beschränkt ist. Insbesondere ist sichergestellt, daß das Gettermaterial selbst nahezu vollständig vom Entladungsraum abgeschirmt ist. Für vom Gettermaterial abdampfende Teilchen ist die Wahrscheinlichkeit, daß sie in den Entladungsraum gelangen, sehr klein.The gap width and gap length can be determined by selecting the gap width and the gap length. This embodiment has the advantage that the area in which the sputtering processes mentioned occur is limited to the front side of the electrode. In particular, it is ensured that the getter material itself is almost completely shielded from the discharge space. The probability of particles evaporating from the getter material reaching the discharge space is very small.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stirnseite der vom Glaswulst umgebenen Elektrode gegenüber der entladungsraumseitigen Kante des Wulstes derart versetzt ist, daß sie sich innerhalb des Wulstes befindet. Die Beschränkung der beschriebenen Sputterprozesse auf die Stirnseite der Elektrode wird durch diese Maßnahme besonders gut erreicht.It is particularly advantageous if the front side of the electrode surrounded by the glass bead is offset from the edge of the bead on the discharge chamber side in such a way that it is located inside the bead. The restriction of the described sputtering processes to the front side of the electrode is achieved particularly well by this measure.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden: Es zeigenFurther advantages and details of the invention will be explained with reference to embodiments shown in Figures 1 to 5:

- Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Blitzröhre nach der Erfindung,- Figure 1 shows a longitudinal section through a flash tube according to the invention,

- Figur 2 einen vergrößerten Teilschnitt aus Figur 1 in Höhe der Kathode und- Figure 2 is an enlarged partial section of Figure 1 at the level of the cathode and

- Figuren 3 bis 6 Längsschnitte durch Varianten der Blitzröhre nach Figur 1.- Figures 3 to 6 show longitudinal sections through variants of the flash tube according to Figure 1.

In allen Figuren umfaßt die Blitzröhre 1 in bekannter Weise einen Glasmantel 2 mit dicht verschmolzenen Enden 3 und 4, durch die Wolfram-Elektroden 5 und 6 hindurchtreten. Innerhalb der Blitzröhre 1 bilden die Elektroden 5 und 6 die Anode 7, die aus einem massivem Wolfram-Teil besteht, sowie die Katho-In all figures, the flash tube 1 comprises, in a known manner, a glass jacket 2 with tightly fused ends 3 and 4, through which tungsten electrodes 5 and 6 pass. Inside the flash tube 1, the electrodes 5 and 6 form the anode 7, which consists of a solid tungsten part, and the cathode 7.

de 8, die als Wolfram-Sinterkörper ausgebildet ist. Anode 7 und und Kathode 8 haben im wesentlichen die Form eines Zylinders. Zwischen ihren einander zugewandten Stirnseiten befindet sich der Entladungsraum 9.Auf die Darstellung sonstiger Einzelheiten von Blitzröhren der hier betroffenen Art, wie z.B. die Zündelektroden, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.de 8, which is designed as a tungsten sintered body. The anode 7 and cathode 8 essentially have the shape of a cylinder. The discharge chamber 9 is located between their mutually facing end faces. For reasons of clarity, other details of flash tubes of the type in question here, such as the ignition electrodes, have been omitted.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Getterwerkstoff 11 im Raum 12 (Getterraum), der sich zwischen der Kathode 8 und dem kathodenseitigen Ende 4 des Glasmantels 2 befindet. Die erfindungsgemäße Erhöhung des Strömungswiderstandes zwischen Entladungsraum 9 und Getterraum 12 ist dadurch realisiert, daß der Glasmantel 2 mit einem einwärts gerichteten, die Kathode 8 umgebenden Wulst 13 ausgerüstet ist. Zweckmäßig ist dieser Wulst 13 ein Glasring 14, dessen Außenseite mit der Innenseite des Glasmantels 2 verschmolzen ist. Der Spalt 15 zwischen Kathodenaußenseite und Wulstinnenseite liegt in der Größenordnung von wenigen 1/10 mm.In the embodiment shown in Figures 1 and 2, the getter material 11 is located in the space 12 (getter space) which is located between the cathode 8 and the cathode-side end 4 of the glass jacket 2. The increase in the flow resistance between the discharge space 9 and the getter space 12 according to the invention is achieved by equipping the glass jacket 2 with an inward-facing bead 13 surrounding the cathode 8. This bead 13 is expediently a glass ring 14, the outside of which is fused to the inside of the glass jacket 2. The gap 15 between the outside of the cathode and the inside of the bead is in the order of a few 1/10 mm.

Insbesondere Figur 2 läßt erkennen, daß die dem Entladungsraum 9 zugewandte Stirnseite der Kathode 8 nicht in der Ebene der entladungsraumseitigen Kante des Wulstes 13 liegt. Sie ist demgegenüber um einen kleinen Betrag (kleiner/gleich 1 mm) in Richtung Getterraum 12 versetzt. Dadurch wird sichergestellt, daß der Ausgangsbereich der Gasentladung auf die Kathodenstirnseite beschränkt ist.In particular, Figure 2 shows that the front side of the cathode 8 facing the discharge chamber 9 is not in the plane of the edge of the bead 13 on the discharge chamber side. In contrast, it is offset by a small amount (less than or equal to 1 mm) in the direction of the getter chamber 12. This ensures that the starting area of the gas discharge is limited to the cathode front side.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 bis 6, ist neben dem kathodenseitigen Getterraum 12 zusätzlich noch ein anodenseitiger Getterraum 16 mit dem Getterstoff 17 vorgesehen. Um den Gasaustausch zwischen dem Getterraum 16 und dem Entladungsraum 9 zu erschweren, ist auch im Bereich der Anode 7 eine Erhöhung des Strömungswiderstandes dadurch realisiert, daß der die Anode 7 umgebende Spalt 15 ausreichend klein ausgebildet ist.In the embodiments according to Figures 3 to 6, in addition to the cathode-side getter chamber 12, an anode-side getter chamber 16 with the getter material 17 is also provided. In order to make the gas exchange between the getter chamber 16 and the discharge chamber 9 more difficult, an increase in the flow resistance is also achieved in the area of the anode 7 by making the gap 15 surrounding the anode 7 sufficiently small.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist in Höhe beider Elektroden 7 und 8 der Glasmantel 2 verengt. Diese durch Verformung des Glasmantels entstandenen Verengungen 18, 19 bilden einwärts gerichtete Wülste, welche den erfindungsgemäß gewünschten Zweck haben.In the embodiment according to Figure 3, the glass jacket 2 is narrowed at the level of both electrodes 7 and 8. These constrictions 18, 19, which are created by deformation of the glass jacket, form inwardly directed beads which have the desired purpose according to the invention.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 bestehen die Mittel zur Erhöhung des Strömungswiderstandes zwischen Entladungsraum 9 und Getterraum 12 bzw. 16 darin, Elektroden 7 und 8 einzusetzen, die den Querschnitt des Glasmantels 2 bis auf den gerade noch notwendigen Durchtritt für die vom Getterstoff zu entfernenden Gase ausfüllt.Die Blitzröhre 1 nach Figur 5 zeigt dabei die Besonderheit, daß die die Elektroden 7 und 8 sowie die Getterräume 12 und 16 umfassenden Mantelrohrabschnitte einen kleineren Durchmesser haben als der den Gasentladungsraum 9 umfassende Mantelrohrabschnitt. Die Höhe des Überganges von engerem zu weiterem Durchmesser ist wieder so gewählt, daß die Stirnseiten der Elektroden 7, 8 in Bezug auf diesen Übergang in Richtung Getterraum 12 bzw. 16 versetzt sind.In the embodiments according to Figures 4 and 5, the means for increasing the flow resistance between discharge chamber 9 and getter chamber 12 or 16 consist in using electrodes 7 and 8 which fill the cross-section of the glass jacket 2 except for the passage just necessary for the gases to be removed from the getter material. The flash tube 1 according to Figure 5 has the special feature that the jacket tube sections comprising the electrodes 7 and 8 and the getter chambers 12 and 16 have a smaller diameter than the jacket tube section comprising the gas discharge chamber 9. The height of the transition from narrower to wider diameter is again selected so that the front sides of the electrodes 7, 8 are offset in relation to this transition in the direction of the getter chamber 12 or 16.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind den Stirnseiten der Elektroden 7,In the embodiment according to Figure 6, the front sides of the electrodes 7,

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8, welche dem Entladungsraum 9 zugewandt sind, Quarzglasringscheiben 21 und 22 zugeordnet. Der Durchmesser der zentralen Öffnungen der Ringscheiben 19 und 20 (zweckmäßig etwas kleiner als der Durchmesser der zugehörigen Elektrode) sowie der Abstand zwischen den Ringscheiben und den zugehörigen Elektroden sind so gewählt, daß die gewünschten Engstellen zwischen Entladungsraum 9 und den Getterräumen 12 und 16 vorhanden sind.8, which face the discharge chamber 9, are assigned quartz glass ring disks 21 and 22. The diameter of the central openings of the ring disks 19 and 20 (suitably somewhat smaller than the diameter of the associated electrode) and the distance between the ring disks and the associated electrodes are selected so that the desired narrow points are present between the discharge chamber 9 and the getter chambers 12 and 16.

Bei den Blitzröhren 1 nach den Figuren 3 bis 6 sind die Mittel zur Erhöhung des Strömungswiderstandes jeweils paarweise gleich ausgebildet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, zwei verschiedene Varianten bei einer Blitzröhre zu realisieren, wenn sie auf beiden Seiten des Entladungsraumes 9 Getterräume aufweisen.In the flash tubes 1 according to Figures 3 to 6, the means for increasing the flow resistance are designed in the same way in pairs. It is of course also possible to create two different variants for one flash tube if they have getter spaces on both sides of the discharge space 9.

Claims

1. Flash tube ( 1 ) with a glass jacket ( 2 ) and with a discharge space ( 9 ) located between an anode ( 7 ) and a cathode ( 8 ), wherein a getter material ( 11 , 17 ) is located at least behind one of these two electrodes, characterized by an increase in the flow resistance between the discharge space ( 9 ) and the space in which the getter material ( 11 , 17 ) is located (discharge space 12 , 16 ).

2. Flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the glass jacket ( 2 ) is equipped with an inwardly directed bead ( 13 ) at the level of the electrode ( 7 , 8 ) which is located between the discharge space ( 9 ) and the getter space ( 12 or 16 ).

3. Flash tube ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electrode located between the discharge space ( 9 ) and the getter space ( 12 , 16 ) has a substantially cylindrical section-shaped shape and is surrounded by a glass ring ( 14 ), the outside of which is fused to the inside of the glass jacket ( 2 ).

4. Flash tube ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the front side of the electrode ( 7 , 8 ) is offset from the edge of the bead ( 13 ) or the glass ring ( 14 ) in the direction of the getter chamber ( 12 , 16 ).

5. Flash tube ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the glass jacket ( 2 ) has a constriction ( 18 , 19 ) at the level of at least one electrode ( 7 , 8 ).

6. Flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the electrode ( 7 , 8 ) is selected such that it fills the cross section of the glass jacket ( 2 ) up to the desired gap ( 15 ).

7. Flash tube ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the glass jacket ( 2 ) has a larger diameter at the level of the discharge space ( 9 ) than at the level of the getter space ( 12 , 16 ).

8. Flash tube ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the height of the transition from smaller to larger diameter is selected such that the front side of the electrode ( 7 , 8 ) is offset in the direction of the getter space ( 12 , 16 ).

9. Flash tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the front side of the electrode ( 7 , 8 ) is assigned a glass ring disk ( 21 , 22 ) which forms the constriction with the electrode ( 7 , 8 ).

10. Flash tube ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for increasing the flow resistance are located at the level of the cathode ( 8 ).

11. Flash tube ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for increasing the flow resistance are located at the level of the cathode ( 8 ) and the anode ( 7 ).