Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 1. Jan. 1934 - Joh. Härdén: Belysning medelst lysande gas
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
6 JAN. 1934
ELEKTROTEKNIK
om gastrycket i röret ändras. I korthet kan sägas,
att om trycket långsamt sänkes från ett hpgre värde,
så faller även spänningen i motsvarande grad tills
ett visst minimivärde ernåtts, för att därpå åter
stiga, vid låga tryck mycket hastigt. I fråga om ett
neonrör t. e. av 15 mm diameter ligger detta minimum
vid omkring 6 mm Hg-tryck; spänningen stiger raskt,
om trycket faller under l mm.
Katodfallet är beroende av flera faktorer. Om
strömstyrkan har ett sådant värde, att elektroderna
äro nästan helt (men ej fullständigt) omgivna av
"glim"-ljus, säges katodfallet vara "normalt". Detta
normala katodfall är beroende såväl av gasens
natur som av det material varav elektroderna bestå.
Sålunda utgör katodfallet vid neongas och
järnelektroder runt 150 volt, för aluminium ca 140 volt
och för magnesium 120 volt. För andra gaser samt
järnelektroder blir fallet: för helium 160 volt, för
neon 150, argon 180, kväve 270 samt för väte nära
300 volt. Det normala katodfallet förblir praktiskt
taget konstant om strömstyrkan ökas, intill den
punkt, när glimljuset helt omger hela katoden. Om,
sedan detta ernåtts, strömstyrkan ytterligare
stegras, kommer katodfallet in i det s. k. abnorma
stadiet och kan då stiga till flera hundra volt.
Vanligen byggas rören så, att de arbeta vid eller
obetydligt över det normala katodfallet.
Följande tabell anger det normala spänningsfallet
i volt per (eng.) fot längd och ren neongas i ett rör
av normalt utförande:
Tabell 2. Volt per (eng.) fot vid neongas i rör av
15 mm diam.
Milliamp.
i
6 mm Hg-tryck
12 mm Hg-tryck
25
147
159
35
i 134
144
45
| 126
135
Anm. En enkel omräkning- från eng-, fot till cm ger ej fullt
korrekta värden, varför originalsiffrorna här återgivits.
Med stöd av dessa siffror, samt med kännedom om
det normala katodfallet kan nu spänningsfallet över
hela röret beräknas. Sålunda blir, med
järnelektroder i ren neongas av 6 mm tryck, i ett rör av 10
fots längd arbetsspänningen vid en ström av 35
milliampére (180 volts katodfall) = 134 . 10 + 180 =
- l 520 volt.
Tabellen visar, att om strömstyrkan ökas, faller
arbetsspänningen. Denna negativa motståndsverkan
är givetvis en nackdel, och nödvändiggör
inkopplandet av ett förkopplingsmotstånd med positiv
motståndsverkan.
Nästa beaktansvärda punkt är den, att det
erfordras en avsevärt högre spänning för att röret skall
starta. I nyss anförda fall, vid vilket den normala
arbetsspänningen utgjorde l 520 volt, visar det sig,
att startspänningen utgör runt 5 000 volt. Skulle
denna höga startspänning få fortfara, skulle
strömstyrkan raskt stiga till närmare 100 amp. Det är
därför nödvändigt så anpassa
förkopplingsmotståndet och transformatorn (genom passande
självinduk-tion), att spänningen automatiskt inställer sig till sitt
rätta värde omedelbart efter starten.
Faktorer som inverka på rörets livslängd.
Såsom förut sagts, inverka förhållandena vid och
närmast omkring katoden i hög grad på rörets
livslängd. När en urladdning passerar genom rör^t,
uppstår vid katoden en företeelse, som i miniatyr
kan liknas vid järnets kringkastande vid Vällning
("cathodic sputtering"); denna är så mycket
kraftigare ju högre katodfallet självt är. Denna
företeelse liknar sublimeringen, men i stället för att
förorsakas av hög temperatur, är orsaken att söka i de
positivt laddade gas jonernas stöt mot katodens yta.
Detta medför efter någon tid (beroende på
belastningen) uppkomsten av en tunn metallbeläggning på
rörets väggar närmast katoden; och, i den mån dessa
metallmolekyler fästa vid glaset, innesluta de under
och omkring sig smärre mängder av gasen. I och
med att beläggningens tjocklek ökas, minskas således
den aktiva gasmängden i röret; detta säges "bli
hårdare" (dvs. gastrycket minskar). Arbetsspänningen
stiger, sedan trycket nått ett visst minimum (ca
1,5-2 mm Hg), varefter motståndet hastigt ökar och
röret slocknar.
Formeringen av denna metallfilm beror av
strömstyrkan vid elektroden, så att storleken av denna är
även (i viss grad) bestämmande för den tillåtna
strömstyrkan vid en minimilivslängd av röret.
Verkningsgraden av ljusstrålningen är låg, om
gasen står under högre tryck. Minskas trycket ökar
verkningsgraden, tills ett maximum ernåtts, varefter
den åter hastigt avtar. Trycket för ernående av
maximal verkningsgrad är beroende av flera
faktorer; för neongas ligger det vid ca 0.5 mm Hg. Man
söker naturligen att arbeta så nära detta tryck som
möjligt, dock lägger den ovannämnda
katodsublime-ringen hinder i vägen särskilt vid låga tryck; man
väljer därför vanligen ett något högre. Vid långa
rör (för skyltändamål) är trycket vanligen flera mm
Hg. Beträffande ljusstyrkan kan sägas (vid
neonljus), att denna ökar proportionellt med
energiförbrukningen inom den positiva pelaren men eftersom
spänningen faller något med ökad strömstyrka, ökas
ej ljusutbytet i proportion till ökad ström,
Rör med glödkatod.
De hittills omnämnda rören med "kall" katod
lämpa sig bäst för skyltändamål, men äro mindre
. lämpade för direkt belysning. De fordra relativt hög
spänning och giva jämförelsevis liten ljusstyrka per
längdenhet. För gatubelysning vore de t, e.
olämpliga på grund av sin längd, som gör dem utsatta för
åverkan. Som jämförelse kan nämnas, att ett rör
med kall katod, 4 500 volt, 35 milliamp. ger ca 5
normalljus per (eng.) fot längd, medan ett
glöd-katodrör för 80 volt och 2,5 amp. ger 110 nlj. per
fot längd. Om det vore möjligt att väsentligt öka
strömstyrkan utan att öka elektrodarean i
motsvarande grad och utan att förkorta livslängden, så vore
målet för en ideallampa vunnet.
Frågans lösning angavs av Wehnelt och Pirani
i Berlin och av General Electric Co. i Amerika,
genom utnyttjande av den observation, att katodfallet
sjunker till ett mycket lågt värde, om katoden själv
upphettas till en temperatur, vid vilken den avger
rikligt med elektroner. I detta fall kan
strömstyrkan ökas mångfaldigt utan att den skadliga katod-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
