Gasfüllungsglühlampen und künstliches Sonnenlicht. Von Ingenieur B. Duschnitz. DUSCHNITZ, Gasfüllungsglühlampen. Vor kurzem brachte die Tagespresse die Aufsehen erregende Nachricht aus New York, daß es bei der General Electric Co. gelang, künstliches Sonnenlicht herzustellen, das in kurzer Zeit unsere heutigen Glühlampen völlig verdrängen werde. Das Prinzip des neuen Lichts soll in der Verbindung zweier Wolfram-Elektroden durch einen Wolframfaden bestehen, der einem Quecksilberlichtbogen parallel läuft. Die neue Lichtquelle sei zwar noch nicht völlig durchkonstruiert, sie werde jedoch bald technisch vollendet und als synthetisches Sonnenlicht von umwälzender Bedeutung auf dem Gebiete des künstlichen Lichtes sein. Das Sonnenlicht dieser Birne soll die natürliche Höhensonne an bakterientötender und nervenheilender Wirkung übertreffen und der volkshygienische Wert der Erfindung wird als unermeßbar bezeichnet. Die Mitteilung wurde von dem Direktor der Laboratorien General Electric Co. dem Kongreß des U.S. Instituts der Elektroingenieure gemacht. Textabbildung Bd. 339, S. 81 Abb. 1. Lampe mit in Quecksilberdampf beanspruchtem Leuchtfaden (unvorteilhafte Anordnung). Gehen wir auf den Kern dieser Nachricht zurück, so offenbart sich das Wirkungsprinzip der neuen Lampe als dasjenige einer kombinierten Quecksilberdampf-Wolframglühlampe, d.h. einer Glühlampe mit Quecksilberdampffüllung, und es soll im Folgenden näher gezeigt werden, was auf diesem Gebiete bisher praktisch bereits erreicht worden ist und welche Aussichten auf Grund vorliegender Untersuchungen für die Verwirklichung der amerikanischen Bestrebungen bestehen. Bereits 1899 beschritt Alf Sinding-Larsen in Frederiksvaern in Norwegen den Weg, einen beliebigen Glühkörper in einem Glasbehälter unter hohem Druck von indifferenten Gasen oder Dämpfen elektrisch zu beanspruchen. Seine diesbezüglichen grundlegenden Gedanken offenbarte er in der deutschen Patentschrift 114438 wie folgt: „Diese Gase oder Dämpfe müssen, um den Zweck der Erfindung zu ereichen, sowohl in chemischer als in physikalischer Beziehung indifferent sein, d.h. sie dürfen weder auf den Glühfaden chemisch einwirken, noch von demselben absorbiert werden; der Druck des Gases soll ausschließlich auf die Oberfläche des Glühfadens wirken. Wenn das Gas in das Innere des Fadens eindringt, wird die beabsichtigte Wirkung nicht eintreten; diese besteht nämlich darin, die Moleküle des Fadens von außen her zusammenzudrücken, so daß ein Losreißen nicht möglich wird. Die Wirkung der Erfindung ist leicht zu verstehen. Wenn man eine übliche Glühlampe mit erheblich stärkerem Strom speist als der für die Lampe bestimmte, so erhält man eine bedeutend größere Lichtausstrahlung, aber gleichzeitig wird der Faden durch Verdampfung zerstört; wird indessen gleichzeitig mit der Verstärkung des Stromes der Druck im Glasbehälter erhöht, so wird diese Verdampfung verhindert.“ Hier wäre zwischenzuschalten, daß Thomas Alva Edison bereits 1883, und zwar in der amerikanischen Patentschrift 274295 vorschlug, Kohlefadenlampen mit Stickstoff oder Zyangas zu füllen; da aber diese Gase den Kohlefaden angriffen, blieb Edison bei der praktischen Ausführung seiner Lampen bei dem Vakuumprinzip, erzeugte also lediglich Kohlefadenlampen, bei deren Herstellung auf möglichst gutes Vakuum geachtet wurde. Textabbildung Bd. 339, S. 81 Abb. 2. Lampe mit in Quecksilberdampf beanspruchtem Leuchtfaden nach Sinding-Larsen u. Hopfelt (vorteilhafte Anordnung). Sinding-Larsen stellte dagegen nach obigem 1899 die Forderung auf, daß die Gasfüllung indifferent sein müsse, um seinen Gedanken, den Leuchtkörper unter hohem Gasdruck zu beanspruchen, mit Erfolg durchführen zu können. Was Sinding-Larsen 1899 angab, nämlich die Benutzung indifferenter Gase bei hohem Druck, wiederholt sich in dem grundlegenden Wolfram-Gasfüllungslampen-Patent 290932, das auf amerikanischer Priorität v. 19. April 1913 (Langmuir-General Electric Co.) beruht und noch bis 1936 läuft; und zwar wird in letzteren als „sehr hoher“ Gasdruck ein solcher von 1/10 bis 1 Atmosphäre bezeichnet u. gefordert; und so hat Sinding-Larsen bereits 1899 eine der wesentlichen Grundlagen der heutigen Gasfüllungsglühlampen angegeben. Was uns aber hier besonders interessiert, ist die Tatsache, daß Sinding-Larsen als Ausführungsform seiner Erfindung eine Glühlampe mit Quecksilberdampffüllung beschrieb; das von ihm vorgeschriebene indifferente Gas von hohem Druck sollte also durch Quecksilberdampf gebildet werden. Abweichend von den bis dahin üblich gewesenen Ausführungsarten der Glühlampe schlug er auch vor, das Glasgefäß aus einem U-förmig gebogenen Rohr zu bilden, in welchem ein Faden aus Kohle oder anderem Stoff oder aus Stoffmischungen derart eingeschlossen ist, daß die Rohrenden die Poldrähte festhalten, an denen der U-förmige Glühfaden befestigt werden sollte. In dem evakuierten Hohlraum des Rohres war ein kleiner Quecksilbertropfen vorgesehen, der, wenn der Faden durch den Strom in Glut versetzt wurde, bald verdampfte und die gewünschte Hochdruckatmosphäre bildete. Da aber am Anfang des Glühens dieser hohe Gasdruck noch nicht vorhanden ist, und der Faden aus diesem Grunde leicht durch den starken Strom beschädigt werden könnte, schlug Sinding-Larsen vor, die Lampe mit einer Anlaßvorrichtung zu verbinden, derart, daß anfänglich ein Widerstand eingeschaltet ist und der Faden daher nur in schwache Glut versetzt wird, bis das Quecksilber verdampft ist, worauf der volle Betriebsstrom eingeschaltet werden sollte. In noch einfacherer Weise sollte diese Wirkung dadurch erzielt werden, daß zwei Lampen oder gar zwei Lampengruppen in zweifacher Schaltung miteinander verbunden werden, derart, daß anfänglich die beiden Lampen oder Lampengruppen in Reihe geschaltet werden, wodurch nur schwache Glut entsteht, und später parallel geschaltet werden, um sie in volle Glut zu bringen. Textabbildung Bd. 339, S. 82 Abb. 3. Hopfelts Quecksilberdampf-Kohlefaden-Glühlampe mit Schutzglocke. Kaum daß das Patent von Sinding-Larsen 1903 verfiel, wurden die in genannter Patentschrift zum Ausdruck gebrachten Gedanken von Ingenieur Robert Hopfelt in Berlin aufgegriffen und weiterentwickelt, wie aus der Patentschrift 166372 vom Jahre 1904 ersichtlich ist. Hopfelt ging bei seiner ersten Konstruktion, die auf den Namen Fritz Dannert zur Patentierung angemeldet wurde, davon aus, daß, wenn man die Einrichtung so trifft, wie in Abb. 1 dargestellt ist, wo ein U-förmig gebogenes Glasrohr g mit einem Glühfadenbügel a und Quecksilber bis zur Höhe d zur Verwendung kommt, so wandert das Quecksilber im Betriebe von der einen Seite zur anderen hinüber, bis die Höhe e erreicht ist und die Lampe im Betriebe durch Rückspritzen des Quecksilbers gegen den Faden zur Zerstörung gebracht wird. Wird weniger Quecksilber genommen, so soll dasselbe auch bei Wechselstrom, nach einem Pol wandern. Jedenfalls soll dauernd brauchbar nur eine Lampe sein, bei der das Quecksilber in Dampfform niemals Gelegenheit hat, einen wesentlich kürzeren Weg von Pol zu Pol machen zu können als der Faden a, bei der ferner das Gewicht des Quecksilbers nicht belastend auf den Faden wirkt. Die Versuche Hopfelts ergaben also, daß es am vorteilhaftesten ist, wenn der verwendete Glühfaden die Quecksilberoberfläche erst dann erreicht und das Quecksilber verdampft, wenn er sich infolge der Stromwärme ausgedehnt hat bzw. die Oberfläche des Quecksilbers nur so berührt, daß er, beim Glühen sich ausdehnend, trotz der Verdampfung eines Teiles des Quecksilbers mit dem Spiegel desselben Fühlung behält, am besten aber, ohne in das Quecksilber einzutauchen. Hieraus ergibt sich die Anordnung gemäß Abb. 2. Der Faden a ist hängend über dem Quecksilber b angebracht, derart, daß er in kaltem Zustande das Quecksilber nicht oder nur leicht berührt. Vergleicht man die beiden, in Abb. 1 und 2 dargestellten Anordnungen miteinander, so ergibt sich, daß die Anordnung gemäß Abb. 2 vorteilhafter ist, denn bei der anderen wird ein Teil des Glühfadens, nämlich der vom Quecksilber eingeschlossene Teil aus dem Stromkreis ausgeschaltet, und zwar derart, daß die Länge des glühenden Teiles je nach dem Grade der Verdampfung sich im Betriebe ändert. Hopfelt ging in der Folge zunächst von dem U-Rohr wieder ab und gab 1905 in der Patentschrift 176006 eine Anordnung an, bei der ein U-förmiger Glühfaden in einer gewöhnlichen Glühbirne benutzt werden sollte, wobei zwischen den Schenkeln des Fadens eine Scheidewand vorgesehen war. Hierdurch wollte Hopfelt die Quecksilberdampfsäule zwingen, sich an die Leitung des Fadens anzuschließen, während ohne Scheidewand die Dampfsäule unmittelbar von Pol zu Pol übergehen würde. Hopfelt hat sodann vorgeschlagen, statt einer ebenen Scheidewand zwei beiderseits offene Röhrchen zu verwenden, die die Glühfadenschenkel umgeben sollten. Obwohl er hierdurch die Schwierigkeiten umgehen wollte, die sich der Herstellung von U-förmigen Lampen nach Abb. 2 entgegenstellten, so kam er doch wieder zu dieser U-förmigen Lampe zurück. Textabbildung Bd. 339, S. 82 Abb. 4. Spezifischer Verbrauch von Hopfeltlampen Nr. 1 bis 6 mit Sockel nach oben (U) und Sockel nach unten (∩). In seinem letzten Patent 180107 vom Jahre 1906, das er bis 1913 aufrecht erhielt, stellte Hopfelt den Grundsatz auf, daß bei Glühlampen, deren Leuchtkörper in Quecksilberdampf glühen, die Leuchtkörper aus einem Stoff bestehen müssen, der von dem Dampf nicht angegriffen wird und daß solche Glühfäden vorzugsweise aus Kohle oder Karborundum bestehen müssen; bis zuletzt blieb Hopfelt Anhänger des Kohlefadens. In diesem Patent erweiterte ferner Hopfelt das Prinzip von Sinding-Larsen dahingehend, daß er neben dem Quecksilber in die Lampe noch ein bei Zimmertemperatur nicht kondensierendes Gas einführte. Als solches benutzte er zunächst Stickstoff, das er einfach dadurch erhielt, daß er die U-Röhre nur bis 0,3–2 mm Quecksilbersäule evakuierte, den Sauerstoff aus dem Luftrest durch Oxydation des sich bildenden Quecksilberdampfes entfernte, so daß annähernd reiner Stickstoff übrig blieb. Statt dessen sollte aber auch ein gegenüber dem Faden und dem Quecksilber indifferentes Gas verwendet werden können und als Hopfelt später bei seinen Versuchen die Schädlichkeit des Stickstoffes für den Kohlefaden erkannte, benutzte er ein indifferentes Gas, dessen Natur er geheim hielt. In der zuletzt erwähnten, aus 1906 stammenden Patentschrift beschrieb Hopfelt einige sehr interessante Versuche, deren Ergebnisse er sich nicht erklären konnte, so daß er dort zu einer irrtümlichen Annahme kam. Erst durch spätere Erkenntnisse wurde es möglich, für die dort beschriebenen Erscheinungen die richtige Erklärung zu finden. 1908 gediehen die Arbeiten Hopfelts so weit, daß er mit seiner Lampe an die Oeffentlichkeit treten konnte. In seinem Vortrage vom 26. Mai 1908 führte er im Elektrotechnischen Verein in Berlin seine Lampen vor, die sehr interessante Erscheinungen offenbarten, auf die wir hier kurz eingehen müssen, um die kommende Entwicklung zu verstehen. Textabbildung Bd. 339, S. 83 Abb. 5. Wirkungsweise der Hopfeltlampe. Abb. 3 zeigt die letzte Gestaltung der Hopfeltlampe. Innerhalb der Glasbirne b befand sich das U-förmige Glasrohr r. Letzteres enthielt achsial verlaufend den U-förmigen Kohlefaden f. Dieser Faden wurde bei der 220-Volt-Lampe durch vier im Glasrohr eingeschmolzene Stützen a genau in der Mittellinie des U-Rohres gehaltert, während bis 120 Volt keine Stützen erforderlich waren. Unterhalb des Fadens f, und zwar im Scheitel des U-Rohres lag der Quecksilbertropfen Hg. Schutzglocke b und U-Rohr r waren im Fuß der Lampe vereinigt und dort mit dem Edisonsockel S. versehen. – Dr. H. Lux, der die Hopfeltlampen als erster untersuchte, fand bald heraus, daß sich dieselben gänzlich verschieden verhalten, je nachdem sie stehend, d.h. mit dem Sockel S nach unten, oder hängend, d.h. mit dem Sockel S nach oben gebrannt wurden. Denn wenn sich der Sockel unten befand, so lag auch der Quecksilbertropfen in einem Ende oder geteilt in beiden Enden des U-Rohres, konnte folglich schwer verdampfen, und die Lampe benahm sich wie eine gewöhnliche Kohlefadenlampe, die bei 2 bis 3 Watt pro HK beansprucht wird. Befand sich jedoch die Hopfeltlampe in hängender Lage laut Abb. 3, so lag der Quecksilbertropfen, wie in Abb. 3 gezeichnet, im Scheitel des U-Rohres unmittelbar unter dem heißen Kohlefaden und begann bald nach dem Einschalten der Lampe zu verdampfen, wobei die Quecksilberdämpfe in die beiden Rohrschenkel hochstiegen, in ihren oberen Regionen wieder zu flüssigem Quecksilber kondensierten, das von diesen kühleren Stellen aus in Gestalt feiner Quecksilberperlen an der Rohrwandung entlang zu dem Tropfen Hg gelangte, dort wieder verdampfte und so fort. Die Lampe erreichte einen standhaften Zustand in etwa 5 bis 10 Minuten, wobei also dann ebensoviel Quecksilber verdampfte als kondensierte, und der Kohlefaden in einer Atmosphäre aus Quecksilberdampf glühte. Gleichzeitig mit dem Erreichen dieses stationären oder stabilen Zustandes wuchs die Lichtausstrahlung, und der spezifische Effektverbrauch sank auf ca. 1,6 W/HK. Die Wirkungsweise der Hopfeltlampe in den beiden Brennlagen „Sockel oben“ und „Sockel unten“ zeigt anschaulich Abb. 4. Hier sind je sechs Meßergebnisse von Dr. Lux, gewonnen mit sechs Hopfeltlampen, zu zwei Schaulinien vereinigt. Die untere Schaulinie U entspricht der Brennlage „Sockel oben“, die obere Schaulinie, die sinngemäß mit einem umgekehrten U bezeichnet ist, der Brennlage „Sockel unten“. Die Schaulinien kennzeichnen lediglich den Ungleichmäßigkeitsgrad der damaligen Fabrikation und maßgebend für die hier in Frage stehende Wirkungsweise sind lediglich die Meßpunkte, die in diesen Schaulinien oberhalb der Lampennummern 1 bis 6 liegen. Wir sehen so z.B., daß die Hopfeltlampe Nr. 6 mit Sockel nach oben (zulässige Gebrauchsstellung) 1,5 W/HK verbrauchte, während dieselbe Lampe mit Sockel nach unten (unzulässige Brennlage) fast doppelt soviel, nämlich 2,8 W/HK benötigte. Weder Hopfelt selbst, noch die Diskussion, die sich an den Hopfeltschen Vortrag anschloß, vermochten eine einwandfreie Klärung dieser interessanten Erscheinung zu bringen (ETZ 1908, Heft 41). Die an Hand der Abb. 4 veranschaulichte Tatsache konnte erst eine einwandfreie Klärung finden, nachdem Langmuirs Arbeiten bekannt geworden sind, über die 1914 im Polytechnischen Journal Nr. 4 (1914) H. Remané berichtete. Des Rätsels Lösung ist einfach die, daß die Hopfeltlampe bei ihrer Benutzung in der in Abb. 3 dargestellten Normalstellung mit Quecksilberdampf, in umgekehrter Stellung mit einem wesentlich stärker als der Quecksilberdampf den Faden abkühlenden Gas wirkte. Letzteres führte Hopfelt in das U-Rohr ein, um bis zur Verdampfung des Quecksilbers die Temperatur des Fadens nicht allzuhoch werden zu lassen. Dieses Schutzgas hatte also lediglich die Rolle, bei Betriebsbeginn zu wirken, und ist nach der Verdampfung des Quecksilbers überflüssig geworden; es diente also als Ersatz für den von Sinding-Larsen vorgeschlagenen Anlaßwiderstand. Wo aber dieses Gas im Betriebe der Lampe blieb, darüber war sich Hopfelt nicht im klaren; er gab an, daß es mit dem Quecksilberdampf gemischt den Kohlefaden umgibt. Doch erscheint es nach den 1913 vorgenommenen Untersuchungen Langmuirs als sicher, daß in der einige Zeit im Betriebe befindlichen Hopfeltlampe der überaus schwere Quecksilberdampf ganz allein den Glühfaden umgab und das spezifisch wesentlich leichtere Schutzgas in die Schenkelenden des U-Rohres nach oben drängte. Es verhält sich hiermit, wie mit einem Wasser-Oel-Gemisch. Rühren wir dasselbe gut um, so erhalten wir eine trübe Flüssigkeit, die sich in allen Teilen aus Wasser und Oel zusammensetzt; lassen wir die Flüssigkeit einige Zeit ruhig stehen, so drängt das schwerere Wasser das leichtere Oel nach oben und beide Schichten erscheinen klar und voneinander getrennt. Das Beharren des Quecksilberdampfes allein im unteren Teile der U-Röhre offenbarte sich aber dadurch, daß der spezifische Effektverbrauch fast auf die Hälfte des in umgekehrter Stellung erhaltenen Wertes fiel und dies einfach aus dem Grunde, da Quecksilberdampf ein schlechterer Wärmeleiter ist als sämtliche Gase. Das ergaben Langmuirs Versuche sehr genau, wie wir noch am Schluß sehen werden. Ein Quecksilberdampfspektrum konnte Dr. Lux bei der Hopfeltlampe nicht feststellen. Denn noch erschien nicht allein der Kohlefaden, sondern auch ein Nebel, der den Kohlefaden umgab, selbst leuchtend. Ich hatte Hopfeltlampen im Gebrauch, die nach einer Notiz aus jener Zeit Fäden von etwa 0,3 mm Durchmesser hatten und im Betriebe auf ihrer ganzen Länge mit einem leuchtenden Nebel umgeben waren, dessen Durchmesser etwa 5 mm betrug. Abb. 5 zeigt dies. N ist der Nebel, f der glühende Kohlefaden und r die Wandung der Röhre, Hg der Rest des Quecksilbertropfens. Diesseits und jenseits des leuchtenden Nebels N erschien das Rohrinnere klar, als wenn dort nichts vorhanden gewesen wäre. Das Licht der Hopfeltlampe erschien dem Auge weiß und zufolge der flächenförmigen Verteilung, die der Nebel bewirkte, angenehmer und nicht so stechend wie die klaren Wolframfadenlampen. Dabei mußte ihr Faden eine höhere Temperatur haben; Dr. Lux berechnete sie auf Grund seiner Messungen auf 2260° abs. mit Sockel oben. Wie auch Abb. 4 ergibt, fielen die ersten Hopfeltlampen in der Fabrikation sehr ungleichmäßig aus. Das bewirkte z.B., daß Prof. Dr. Wedding sich für die Hopfeltlampe nicht einsetzen konnte, da er bei etwa 2 W/HK höchstens 100 Brennstunden erzielte; deshalb hielt Wedding die Hopfeltlampe lediglich für eine gewöhnliche Kohlefadenlampe, die überlastet wurde, worüber Näheres in der ETZ, Heft 41, 1908, nachzulesen ist. – Nach Ueberwindung der Entwicklungskrankheiten konnte indes die Hopfeltlampe unter dem Namen „Hydralampe“ kurz darauf von der ehemaligen Firma Gustav Wolff Söhne in Berlin auf den Markt gebracht werden. Diese Lampe entsprach genau der Abb. 3, wurde für 20 bis 250 Volt und 25,36 und 50 HK ausgeführt, hatte den im Vergleich mit gewöhnlichen Kohlefadenlampen sehr geringen spezifischen Effektverbrauch von etwa 1,2 W/HK bei etwa 1000 Brennstunden nach den Prospektangaben der Herstellerin. Eine besondere Eigenschaft dieser Lampe bestand darin, daß die Glasglocke bis zur letzten Brennstunde klar blieb. Denn der an der inneren Röhrenwand herabrieselnde Quecksilberregen, der durch Kondensation des Quecksilberdampfes in den oberen Teilen der U-Röhre entstand, wirkte als Waschautomat, d.h. die Quecksilbertröpfchen rissen die zerstäubte Kohle mit sich herab und lagerten den schwarzen Staub unten im Scheitel des U-Rohres an, wo derselbe nicht wesentlich lichtabsorbierend wirken konnte. Der große Preissturz, der auf dem Metallglühlampenmarkte nach dem Erscheinen des biegsamen, gezogenen Wolframdrahtes und der mit diesem ausgerüsteten Wolframdrahtlampen einsetzte, ließ auch für die bis dahin billigere Hopfeltlampe keinen Platz mehr übrig. 1913 erlosch das letzte Hopfeltpatent. Doch lebten im gleichen Jahre noch die Hopfeltschen Gedanken wieder auf, und zwar in Amerika. Inwieweit die amerikanischen Bestrebungen lediglich eine Fortsetzung der hiesigen Arbeiten und Gedanken bildeten, geht aus der folgenden Tatsache hervor. Von dem kürzlich verstorbenen Begründer der führenden englischen Zeitschrift „The Illuminating Engineer“ in London, Leon Gaster, wurde ich ersucht, für seine Zeitschrift als Mitarbeiter zu wirken. Ich sandte eine Arbeit über die Hopfeltlampe nach London, die in Nr. 8 vom Jahre 1908 erschien. Dort gab ich u.a. die Anregung, es mit gewendeltem Wolframdraht und Tantaldraht in Gas- bzw. Quecksilberdampfatmosphäre zu versuchen, wie dies Hopfelt mit einem Kohlefaden tat und dabei sogar bis zu 0,5 W/HK bei kurzer Brenndauer kam. Zur Durchführung dieser Anregung mußte der Wolframfaden heiß gewendelt werden, denn bei Zimmertemperatur war derselbe spröde und brüchig. Erst der 1910 fertiggestellte, bei Zimmertemperatur biegsame Wolframdraht ermöglichte die bequemere praktische Durchführung meiner Anregung. Inwieweit letztere sowie meine Beschreibung der Hopfeltlampe in der britischen Zeitschrift drüben in Amerika gelesen bzw. beachtet wurde, mag dahingestellt bleiben. Textabbildung Bd. 339, S. 84 Abb. 6. Quecksilberdampf-Wolframglühlampe nach Langmuir. Tatsache ist es jedenfalls, daß die gasgefüllten Wolframglühlampen, wie sie erstmalig 1913 am Markte erschienen und auch heute noch erzeugt werden, auf der Kombination eines gewendelten Wolframdrahtes mit einer Gasfüllung bestehen, worüber Näheres im Polytechnischen Journal Nr. 4 vom Jahre 1914 H. Remané berichtete. Tatsache ist es ferner, daß Dr. Irving Langmuir, der gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Orange bei der General Electric Co. die gasgefüllten Wolframlampen fertigstellte, in seiner amerikanischen Patentanmeldung vom 4. September 1913 genau nach Hopfeltschem Vorbilde die gleichzeitige Verwendung von Quecksilber und Gas beschrieb. Eine der diesbezüglichen Konstruktionen, die den Gegenstand des der AEG, 1916 erteilten und noch bestehenden DRP. 293586 bildet, zeigt Abb. 6. Die Stromzuführungen umfaßt ein Isolator 9, die Elektroden 2 tragen die V-förmige Wolframwendel 1. Wie bei Sinding-Larsen und Hopfelt, befindet sich im unteren Teile 6 der Lampe etwas Quecksilber 7. Außerdem befindet sich in der Lampe im Sinne Hopfelts ein Schutzgas, z.B. Stickstoff oder Wasserstoff. Anfangs erfüllt das Gas das ganze Lampeninnere. Sobald aber bei Inbetriebsetzung der Lampe sich durch die Hitze der Wolframwendel 1 Quecksilberdampf bildet, drängt derselbe das Gas vermöge seines größeren spezifischen Gewichtes nach oben in den Ballon 4, der mit dem unteren Lampenteil 6 durch den Hals 5 verbunden ist. Die Linie 8 deutet die Berührungsebene zwischen Gas und Quecksilberdampf im Betriebe der Lampe an: oberhalb desselben befindet sich das Gas zusammengepreßt, unterhalb von 8 liegt der Quecksilberdampf. Mehrere andere Ausführungsformen wirken in gleicher Weise. Textabbildung Bd. 339, S. 85 Abb. 7. Quecksilberdampf-Kohlefadenlampe nach Siemens & Halske. Während Langmuir eine Wolframwendel benutzte, wurde der Hopfeltsche Gedanke bei der Siemens & Halske A.G. in Berlin noch 1914 bis 1916 unter Verwendung einer Kohlewendel weiterverfolgt. Eine der vielen Ausführungsformen ihrer DRP. 333357, 349275 und 357686, die 1922 verfielen, zeigt Abb. 7. Innerhalb der Lampenglocke A befindet sich eine Glasröhre B, die einen gewendelten Kohleglühfaden D mit den Stromzuführungen E enthält. C bezeichnet das Quecksilber; außerdem enthält die Lampe ein Schutzgas, das in gleicher Weise wie bei Hopfelt und Langmuir wirken soll. Die wichtigste Wirkung der Röhre B soll die sein, daß der Quecksilberdampf in einer besonderen, den Glühfaden verhältnismäßig eng umschließenden Kammer erzeugt wird, die mit der äußeren Birne in Verbindung steht. Dadurch soll nicht nur die Glocke A selbst gegen Ueberhitzung durch die Quecksilberdämpfe geschützt, sondern gleichzeitig die Erzeugung des Quecksilberdampfes begünstigt und das Quecksilber gegen vorzeitige Kondensation geschützt werden, so daß der Dampf in der Umgebung des Glühfadens seine volle Wirkung ausüben kann. Bei anderen Ausführungsformen wird statt der Röhre eine Innenglocke benutzt, die unten das Quecksilber enthält und aus Quarzglas bestehen soll, um höheren Temperaturen standzuhalten. Die heutigen Gasfüllungsglühlampen, wie sie z.B. von der Firma Osram, Pintsch u.a. erzeugt werden, enthalten als Gasfüllung vorwiegend Stickstoff und als Leuchtkörper einen gewendelten Wolframdraht. Es fragt sich nun, welche Vorteile es bieten würde, wenn man die Wolframwendel, statt sie in Stickstoff zu beanspruchen, sie in Quecksilberdampf beanspruchen könnte. Der Verlust, der bei Stickstoff entsteht, sei mit N, der bei Quecksilberdampf entsteht, mit Hg bezeichnet, während der Durchmesser des Wolframdrahtes D sei. Dann ergibt sich aus den Untersuchungsergebnissen Langmuirs z.B. für die Glühtemperatur von 2400° abs. die folgende Uebersicht: D: 0,025 0,05 0,127 0,25 0,5 1,27 2,54 N: 3,8 2,13 1,02 0,59 0,35 0,18 0,11 Hg: 1,3 0,77 0,38 0,24 0,16 0,1 0,07 Hierbei sind die D in mm und die Verlustwerte, die auf die Wärmeableitung durch das Lampenfüllgas zurückzuführen sind, in Watt pro Kerze angegeben. Es zeigt sich so, daß der Verlust, den die Quecksilberdampf-Lampenfüllung verursacht, in jedem Falle geringer, bei den kleinsten Drahtstärken sehr viel geringer ausfällt, als bei Stickstoff-Lampenfüllung. Hieraus folgt ohne weiteres, daß es möglich ist, die Wirtschaftlichkeit elektrischer Glühlampen dadurch wesentlich zu heben, daß man an Stelle des heute üblichen Stickstoffs Quecksilber in die Lampe einführt. Wie nun aus den eingangs erwähnten Nachrichten aus Amerika zu entnehmen ist, ist man dort bereits nach dieser Richtung hin am Werke. Ueberdies ist man aber bestrebt, das Sonnenspektrum zu erreichen. Den heutigen Glühlampen fehlt besonders derjenige Teil dieses Spektrums, der im Violett und Ultraviolett liegt, zumal das Lampenglas diese Strahlung größtenteils absorbiert bzw. nicht durchläßt. Dieses Glas muß daher durch eine Quarzglassorte oder ein anderes Mittel ersetzt werden. Außerdem heißt es, daß dem Wolframfaden ein Quecksilberbogen parallel läuft, dessen Strahlung vorwiegend im Violett und Ultraviolett liegt. Dem Quecksilberdampf würde also hierbei eine doppelte Aufgabe zufallen, und zwar erstens, um als Druckgas zu wirken, damit die Wolframwendel bei hoher Temperatur nicht stark verdampfen kann, und zweitens, um selbst Strahlung, vorzugsweise Ultraviolett, zu produzieren. Soll aber die neue Lampe die heutigen Glühlampen völlig verdrängen, so muß sie ebenso einfach sein wie diese. Ob es nun den Amerikanern gelingt, dies zu erreichen, muß die Zeit lehren. Jedenfalls zeigen die vorstehenden Ausführungen, daß die Lösung dieser Aufgabe nicht allzu leicht ist und während Sinding-Larsen einen Anlaßwiderstand vorschlug, mußten Hopfelt, Langmuir und Siemens & Halske zu einem Schutzgas greifen, um das Durchbrennen des Glühfadens bei der Inbetriebsetzung zu verhüten, was stets zu einer teuren Lampenkonstruktion führte, wie sie unsere heutigen einfachen Gasfüllungslampen nicht benötigen.