DE1209657B - Natriumdampfentladungslampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIj

Deutsche Kl.: 2If-82/01

Nummer: 1209 657

Aktenzeichen: N 25072 VIII c/21 f

Anmeldetag: 6. Juni 1964

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Natriumdampfentladungslampe, die ein Edelgasgemisch enthält.

Mit Rücksicht auf die Verfärbung vieler Glasarten unter Einfluß von Natriumdampf, ist es bekannt, für diese Entladungslampen ein Boratglas zu wählen, das weniger als 45 Gewichtsprozent Al₂O₃, 6 bis 80 Gewichtsprozent Oxyde zweiwertiger Metalle, weniger als 5 Gewichtsprozent an Oxyden von vier- und einwertigen Metallen enthält, wobei in diesem Glas die Summe von anderthalbmal dem Gehalt an Oxyden anderer zweiwertiger Metalle als Blei und dem Gehalt an Aluminiumoxyd wenigstens 55 Gewichtsprozent beträgt.

Da diese Glasarten leicht an der Atmosphäre verwittern und schwer zu Lampen verarbeitet werden können, werden sie nicht als Lampenkolben selbst, sondern als Bekleidung auf der Innenseite eines tragenden Lampenkolbens verwendet, der aus einer Glasart besteht, die gegen atmosphärischen Angriffbeständig ist.

Natriumdampfentladungslampen enthalten neben Natriummetall noch ein Edelgasgemisch, das unter anderem zur Zündung dient. Ein Edelgasgemisch, mit dem eine niedrige Zündspannung verwirklicht werden kann, besteht z. B. aus 99 Volumprozent Neon und 1 Volumprozent Argon.

Ein bei Boratgläsern auftretender Nachteil ist, daß diese Gläser duich eine bis jetzt unbekannte Ursache während der Entladung Edelgas, z. B. Argon, selektiv absorbieren, wodurch sich die Konzentration der zugemischten Edelgaskomponente vermindert. Dies hat zur Folge, daß die Zündspannung zunimmt und die Lampe schließlich nicht mehr mit dem verwendeten Vorschaltgerät gezündet werden kann.

Zwar könnte durch die Wahl eines höheren Edelgasdruckes diese Lebensdauerverringerung infolge selektiver Edelgasabsorbierung in gewissem Maße beseitigt werden, aber in diesem Fall verringert sich auch die Lichtausbeute der Lampe, und der Lichtabfall wird größer.

Seit kurzem sind Natriumdampfentladungslampen bekanntgeworden, deren Innenseite ihres Lampenkolbens aus einem Boratglas besteht, das sich unter Einfluß von Natriumdampf nicht verfärbt und außerdem eine beträchtlich verringerte selektive Edelgasabsorption aufweist. Dieses Boratglas hat die folgende Zusammensetzung:

B₂O₃ 13 bis 26 Gewichtsprozent

Al₂O₃ 0 bis 20 Gewichtsprozent

SiO₂ 0 bis 8 Gewichtsprozent

Erdalkalioxyde 55 bis 85 Gewichtsprozent

Alkalioxyde 0 bis 3 Gewichtsprozent

Natriumdampfentladungslampe

Anmelder:

N. V. Philips' GIoeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt,
*° Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Coenraad Maria La Grouw,
Raymond Francois Spiessens,

Martinus Henricus Adrianus Van de Weijer,
Eindhoven (Niederlande)

Als Erfinder benannt:

Niederlande vom 11. Juni 1963 (293 911)

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in dem Sinne, daß

SiO₂ + B₂O₃ 15 bis 30 Gewichtsprozent

SiO₂ + Al₂O₃ 5 bis 25 Gewichtsprozent

und

BaO .... 40 bis 65 Gewichtsprozent

beträgt.

Obwohl die Lebensdauer solcher Entladungslampen im Vergleich zu denjenigen der früher bekannten Gläser bedeutend verbessert war, zeigte sich, daß mit der Lampe nach der Erfindung noch eine weitere Verbesserung möglich ist.

Beim Zustandekommen der Erfindung wurde gefunden, daß es zum Erreichen einer maximalen Lebensdauer der Lampe wichtig ist, daß die selektive Edelgasabsorption des Glases des Lampenkolbens sowohl bei einer Entladung, die vorwiegend über die Na-Ionen stattfindet, als auch bei einer Entladung, die ausschließlich über die ionisierten Edelgasatome stattfindet, klein sein muß. Bei einer Natriumdampf-

⁴^ entladungslampe wird in der Praxis während eines bestimmten Teiles ihrer Lebensdauer die letztgenannte Entladung auftreten, nämlich jeweils während einer Periode nach dem Zünden der Lampen und außerdem während der normalen Brennperiode, sobald infolge der Natriumwanderung bestimmte Lampenteile einen zu niedrigen Natriumdampfdruck aufweisen. Diese Natriumwanderung kann beim Betrieb

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einer Natriumdampfentladungslampe auftreten. Natriummetall in sehr feinverteiltem Zustand wird an den kältesten Stellen des Lampenkolbens abgelagert und nimmt dann nur noch in beschränktem Maße an der Entladung teil. Auf die Dauer verschwindet alles Natrium aus den wärmsten Lampenteilen. Eine Natriumdampfentladungslampe, die während einiger Zeit im Betrieb ist, kann hierdurch eine Zone aufweisen, in der die Natriumentladung vorherrscht, und eine andere Zone, in der auf diese Weise im wesentliehen kein Natrium vorhanden ist und nur die Linien des Edelgasgemisches emittiert werden, die übrigens praktisch nicht zur Lichtausbeute beitragen. Obwohl die bekannten Gläser eine geringe Absorption von Edelgas aufweisen, wenn in der Entladungslampe Natrium und z. B. Neon mit 1 Volumprozent Argon vorhanden sind, hat es sich gezeigt, daß bei Abwesenheit von Natrium die Edelgasabsorption trotzdem noch bedeutend war. Beim Vergleich von Gasentladungslampen, von denen die eine Natrium und die andere kein Natrium aufweist und die im übrigen identisch sind, hat sich gezeigt, daß die selektive Edelgasabsorption in der natriumfreien Lampe bedeutend größer war.

Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Gläser haben eine bedeutend kleinere Edelgasabsorption als die bis jetzt bekannten Gläser bei einer Entladung ohne Anwesenheit von Natrium, während auch bei einer Entladung, bei der Natriumdampf vorhanden ist, diese Absorption kleiner ist. Verglichen mit Entladungslampen, in denen die besten bereits bekannten nicht verfärbenden Gläser verwendet sind, besitzen Entladungslampen gemäß der Erfindung eine Lebensdauer, die wenigstens 50 % größer ist.

Die Natriumdampfentladungslampe gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Innenseite ihres Lampenkolbens mit einer Glasschicht folgender Zusammensetzung versehen ist:

B₂O₃ 22 bis 35 Gewichtsprozent

Al₂O₃ O bis 10 Gewichtsprozent

SiO₂ O bis 5 Gewichtsprozent

MgO 12 bis 25 Gewichtsprozent

BaO 20 bis 50 Gewichtsprozent

derart, daß die Summe an

Alkalioxyd R₂O O bis 3 Gewichtsprozent

Erdalkalioxyd (RO) ... 60 bis 70 Gewichtsprozent

und
SiO₂ + R₂O₃ 30 bis 40 Gewichtsprozent

beträgt.

Beispiel

Eine Anzahl Umhüllungen in der Form von Röhren bestanden aus einem Trägerglas, auf dem sich auf der Innenseite eine Bekleidung aus Glas der Zusammensetzung aus nachstehender Tabelle befand. Als Trägerglas wurde ein Glas folgender Zusammensetzung verwendet:

SiO₂ 59,7 Gewichtsprozent

Na₂O 14,7 Gewichtsprozent

K₂O 0,8 Gewichtsprozent

CaO 6,3 Gewichtsprozent

BaO 10,4 Gewichtsprozent

MgO 3,4 Gewichtsprozent

Al₂O₃ 3,2 Gewichtsprozent

B₂O₃ 1,5 Gewichtsprozent

Diese Umhüllungen wurden zur Herstellung von Natriumdampfentladungslampen mit einer Gasfüllung von Neon und 1 Volumprozent Argon und einer Natriumfüllung verwendet. Die Innenbekleidung bestand aus einem der folgenden Gläser gemäß der Erfindung.

Tabelle

B₂O₃ .
Al₂O₃
SiO₂ .
MgO .
CaO .
BaO .

Zusammensetzung in Gewichtsprozent

33,2
6,1

18,6
19,2
22,9

31,5
3,3

20,1
20,6
24,5

27,2
8,6

12,6
25,7
25,9

22,7
5,1
3,7

15,7
7,0

45,8

45 Verglichen mit einer im übrigen identischen Natriumdampfentladungslampe, deren Lampenkolben jedoch mit einer Innenbekleidung der folgenden bekannten Zusammensetzung versehen war:

B₂O₃ 17,9 Gewichtsprozent

SiO₂ 2,7 Gewichtsprozent

Al₂O₃ 14,1 Gewichtsprozent

CaO 9,8 Gewichtsprozent

BaO 55,5 Gewichtsprozent

zeigten die Entladungslampen nach der Erfindung eine Lebensdauer, die wenigstens 50% größer war.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Natriumdampfentladungslampe, die als Zündgas ein Edelgasgemisch und auf der Innenseite ihres Lampenkolbens eine Schutzschicht aus einem Glas aufweist, das im wesentlichen aus Bortrioxyd, Aluminiumoxyd und Erdalkalioxyden besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschicht die folgende Zusammensetzung aufweist:

   B₂O₃ 22 bis 35 Gewichtsprozent

   Al₂O₃ O bis 10 Gewichtsprozent

   SiO₂ O bis 5 Gewichtsprozent

   MgO 12 bis 25 Gewichtsprozent

   BaO 20 bis 50 Gewichtsprozent

   derart, daß die Summe in an sich bekannter Weisean Alkalioxyd (R₃O) .. O bis 3 Gewichtsprozent Erdalkalioxyd (RO) 60 bis 70 Gewichtsprozent

   und
   SiO₂ + R₂O₃ 30 bis 40 Gewichtsprozent

   beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1106 866;
   österreichische Patentschrift Nr. 143 996.

   509 780/169 1.66 © Bundesdruckerei Berlin