DE968467C - Gas- oder dampfgefuellte Entladungslampe mit einer quasi punkt- oder strichfoermigen Entladung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 20. FEBRUAR 1958

S38060 VIIIcf'21f

Die Erfindung betrifft eine gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe mit einer Kathode, die im wesentlichen aus zwei Metallen verschiedener Austrittsarbeit aufgebaut ist, von denen dasjenige hoher Austrittsarbeit das Metall niedriger Austrittsarbeit bis auf eine punkt- oder strichförmige Öffnung umschließt, und hat das Ziel, insbesondere mittels besonderer Ausführungsformen ungeheizter Kathoden, in derartigen Entladungsgefäßen, eine

ίο quasi punkt- oder strichförmige Entladung hoher Stromdichte bei ausreichender Lebensdauer zu erzielen.

Zweck einer solchen Entladung hoher Stromdichte kann ein sehr verschiedener sein, so z. B. die Erreichung sehr großer Brennspannungskonstanz durch Verwendung sehr kleiner oder nur teilbedeckter Kathodenfläche, derart, daß die nicht formgebundene, stets die ganze Kathodenfläche ausfüllende' Glimmentladung auf dieser keine Wanderungsmöglichkeit besitzt.

Es ist bereits eine Quecksilberhochdrucklampe mit einer nach Glühkathodenart arbeitenden Kathode bekanntgeworden, bei der ein thoriumhaltiger Kern von einer Drahtwendel aus hochschmelzendem Material derart umgeben ist, daß der Kerndraht *5 auf einer schmalen, zusammenhängenden Fuge frei liegt. Durch diese Maßnahme wird der Kern niedriger Austrittsarbeit vor direktem Ionenbeschuß geschützt und gleichzeitig erreicht, daß sich die umhüllende Wolfram-Drahtwendel auf

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Grund des Wanderungseffektes, nämlich von Thorium auf Wolfram, derart aktiviert, daß der gesamte Kathodenkörper·— also nicht nur die Fuge— an der Emission teilnimmt.

Gas- oder dampfgefüllte Entladungslampen mit quasi punkt- oder strichförmiger Entladung finden auf zahlreichen Gebieten der Technik Verwendung, z.B. in der Tonfilmtechnik als tonf requentgesteuerte Glimmlampen. Insbesondere auf dem als Anwendungsbeispiel genannten Gebiet tritt zu der Forderung nach einer quasi punkt- oder strichförmigen Entladung noch die Forderung nach einer hohen Leuchtdichte und deshalb hohen Stromdichte hinzu, um eine zur Schwärzung des Tonstreifens aiisreichende Helligkeit zu erzielen.

Diesen Forderungen wird gemäß der Erfindung dadurch Rechnung getragen, daß die Entladungslampe als Glimmlampe mit kalter Kathode ausgebildet ist, deren Betriebsbedingungen derart geao wählt sind, daß eine der Erzielung einer hohen Leuchtdichte dienende, durch die punkt- oder strichförmige öffnung im Mantel aus Metall hoher Austrittsarbeit hindurch auf das freigelegte Metall niedriger Austrittsarbeit konzentrierte as punkt- oder strichförmige, anomale Glimmentladung hoher Stromdichte entsteht. Bei einem derartigen Aufbau der Kathode konzentriert sich die anomale Glimmentladung auf das' durch die punkt- oder strichförmige öffnung im Mantel des Metalls hoher Austrittsarbeit freigelegte Metall niedriger Austrittsarbeit. Bei einer geeigneten Wahl der Metalle kann die Entladung fast bis zum Einsatz einer Bogenentladung gesteigert werden, ohne daß der Brennfleck auf den Rand der öffnung übergreift. Um die Herstellung einer Kathode mit dem erfindungsgemäßen Merkmal möglichst einfach zu gestalten, kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Lampe nach der Erfindung als Ausgangsmaterial für die Kathode der für Zwecke der Getterung handelsübliche sogenannte Niba-Draht verwendet werden, welcher aus einem Bariumkern und einem Nickelmantel besteht. Der Nickelmantel des Niba-Drahtes braucht dann nur noch in zweckmäßiger Weise bearbeitet werden, um das Barium 45. in einer punkt- oder strichförmigen öffnung des Nickelmantels freizulegen. Die unterschiedlichen Austrittsarbeiten des Nickels einerseits und des Bariums andererseits genügen, um die Entladung, selbst bei hohen Stromstärken, auf die öffnung zu konzentrieren und so eine ausreichende Helligkeit der betriebsmäßigen Entladung zu gewährleisten. In den Fig. 1, 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele für gebrauchsfertige Kathoden dargestellt, die gemäß einem Merkmal der Erfindung aus einem an sich bekannten Niba-Draht bestehen. Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Elektrodenaufbau einer gas- oder dampfgefüllten Entladungslampe mit einer Kathode gemäß Fig. 1.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das auf eine geeignete Länge zugeschnittene Niba-Drahtstück mit dem Bariumkern.1. . und dem Nickelmantel 2 an seinem einen Ende 3 derart abgerundet, daß das Barium an diesem Ende ebenfalls von einer Nickelschicht umschlossen ist. Das am anderen Ende in der punktförmigen Öffnung 4 des Nickelmantels freiliegende Barium ist Träger der Entladung. Dadurch, daß eine gewisse Menge an Barium im Nickelmantel gespeichert und im Betrieb nachgeliefert werden kann, ist es möglich, die Lebensdauer einer solchen Kathode mit der von Vorratskathoden in Vergleich zu setzen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einer strichförmigen Öffnung im Nickelmantel des Niba-Drahtes, und zwar die Fig. 2 in der Sicht auf die strichförmige Öffnung und die Fig. 3 im Querschnitt. Mit χ ist wiederum der Bariumkern und mit 2 der Nickelmantel bezeichnet. Die beiden Enden 5 und 6 des auf eine geeignete Länge zugeschnittenen Niba-Drahtstückes sind zweckmäßig derart abgerundet, daß das Barium an diesen Enden ebenfalls von einer Nickelschicht umschlos.sen ist. Die strichförmige 'öffnung im Nickelmantel kann beispielsweise durch eine, schlitzförmige Einkerbung 7 gemäß der Fig. 3 erzielt werden.

Um bei der Herstellung von gas- oder dampfgefüllten Entladungslampen nach der Erfindung ' eine Oxydation des Bariums oder auch eines anderen Erdalkali- oder Alkalimetalls zu unterbinden, ist es vorteilhaft, wenn beispielsweise das Niba-Drahtstück in einer nicht oxydierenden Flüssigkeit wie Paraffin, Kollodium od. dgl. auf die gewünschte Form, z. B. durch Abfeilen, gebracht wird und nach dem Einbau die wegen des Luftausschlusses unsaubere Schnittfläche durch kurzzeitige Überlastung der Kathode gereinigt wird.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel für den Elektrodenaufbau einer gas- oder dampfgefüllten Entladungslampe mit. einer quasi punkt- oder strichförmigen Entladung ist beispielsweise eine Kathode gemäß der Fig. 1 verwendet. Diese Kathode, in der Fig. 4 mit 8 bezeichnet, ist im Zentrum einer als Kreisscheibe ausgebildeten Kühlfläche 9 angebracht. Gegenüber der punktförmigen Öffnung ist koaxial zur Richtung der Kathodenachse eine ringförmig_sausgebildete Anode 10 angeordnet.

Es sei noch erwähnt, daß es in Verbindung mit einer solchen Kathode vorteilhaft ist, als Füllgas Xenon oder Krypton zu verwenden oder bei Füllung mit anderen Edelgasen oder Edelgasgemischen hohe ■ Drucke anzuwenden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Gas- oder dampf gefüll te Entladungslampe mit einer Kathode, die im wesentlichen, aus zwei Metallen verschiedener Austrittsarbeit aufgebaut ist, von denen dasjenige hoher Austrittsarbeit das Metall niedriger Austrittsarbeit bis auf eine punkt- oder strichförmige Öffnung umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungslampe als Glimmlampe mit kalter Kathode ausgebildet ist, deren Betriebsbedingungen derart gewählt sind, daß eine der Erzielung

   einer hohen Leuchtdichte dienende, durch die punkt- oder strichförmige öffnung im Mantel aus Metall hoher Austrittsarbeit hindurch auf das freigelegte Metall niedriger Austrittsarbeit konzentrierte punkt- oder strichförmige, anomale Glimmentladung hoher Stromdichte entsteht.
2. 2. Gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine geeignete Länge zugeschnittenes Barium-Drahtstück mit Nickelmantel an seinem einen Ende derart abgerundet ist, daß das Barium an diesem Ende ebenfalls von einer Nickelschicht umschlossen ist und somit nur das am anderen Ende freiliegende Barium die quasi punktförmige Entladung trägt.
3. 3. Gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe nach Anspruch i,. dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine geeignete Länge zugeschnittenes Niba-Drahtstück in seiner Längsrichtung mit einer schlitzförmigen Einkerbung versehen ist, wobei zweckmäßig beide Enden des N.iba-Drahtstückes derart abgerundet sind, daß das Barium an diesen Enden von einer Nickelschicht umschlossen ist.
4. 4. Gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode mit einer Kühlfläche zur Wärmeableitung versehen ist.
5. 5. Gas- oder dampf gefüllte Entladungslampe nachAnspruch2und4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode im Zentrum einer als Kreisscheibe ausgebildeten Kühlfläche angebracht ist und ihre punktförmige öffnung im Nickelmantel in der Längsrichtung der Kathodenachse auf das Zentrum einer ringförmig odef als Lochblende ausgebildeten Anode hinweist.
6. 6. Gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige öffnung des Kathodenmantels einer als Schlitzblende ausgebildeten" Anode gegenübersteht.
7. 7. Verfahren zur Herstellung einer gas- oder dampfgefüllten Entladungslampe nach An-Spruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Niba-Drahtstück in einer nicht oxydierenden Flüssigkeit, z. B. Paraffin, Kollodium od. dgl., durch Abfeilen auf die jeweils gewünschte Form gebracht und nach dem Einbau durch kurzzeitige Überlastung gereinigt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 817477, 743 210.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 509628/136 1.56 (709 884/12 2.58)