DE1994024U

DE1994024U - SHORT ARC MERCURY VAPOR - DISCHARGE LAMP.

Info

Publication number: DE1994024U
Application number: DE1965N0017762
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1964-07-25
Filing date: 1965-07-20
Publication date: 1968-09-19
Also published as: ES315676A1; DK112392B; BE667253A; CH447374A; JPS5250468B1; AT255562B; NL6408551A; NO120119B; GB1110018A

Description

"Kurzbogen^Quecksilberdampf-Entladungslampe""Short arc ^ mercury vapor discharge lamp"

Die Neuerung betrifft eine Kurzbogen-Quecksilberdampf-Entladungslampe, in der im Betrieb der Druck höher als 1 Atmosphäre und das Verhältnis zwischen dem Elektrodenabstand und dem Durchmesser des Entladungsraumes derart ist₅ daß im Betrieb die Entladung durch die Elektroden stabilisiert wird«.The innovation relates to a short-arc mercury-vapor discharge lamp in which higher operating pressure than 1 atmosphere, and the relationship between the electrode spacing and the diameter of the discharge space in such a manner ₅ that the discharge is stabilized by the electrodes during operation. "

Bei solchen Lampen hat stets das Bestreben vorgelegen, eine mög« liehst gleichmäßige Wandtemperatur des Entladungsraumes beizube«With such lamps there has always been an effort to allows uniform wall temperature of the discharge space to be maintained «

halten.keep.

Eine Kurzbogen«Quecksilberdampf «»Entladungslampe nach der Neuerung hat einen Entladungsraum, der von einer praktisch zylindrischen Hülle umgeben ist, in der an jedem Ende eine Elektrode vorhanden ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Ab« Standes zwischen den Elektroden und des Durchmessers der Hülle zwischen 1 s 1 und 1 $10 liegt, daß die Länge des Entladungsraumes mindestens 25 % größer ist als der Abstand zwischen den Elektroden und daß die Gasatmosphäre in der Hülle außer einem EdelgasίA short-arc "mercury vapor" discharge lamp according to the innovation has a discharge space which is surrounded by a practically cylindrical envelope in which there is an electrode at each end The diameter of the envelope is between 1 s 1 and 1 $ 10, that the length of the discharge space is at least 25% greater than the distance between the electrodes and that the gas atmosphere in the envelope except for a noble gasί

a) 10-40 mg Quecksilber pro cnr Inhalt des Entladungsräumes,a) 10-40 mg mercury per cnr content of the discharge space,

b) eine solche Menge Natriumiodid, daß im Betrieb der Lampe nochb) such an amount of sodium iodide that the lamp is still in operation

flüssiges Natriumiodid vorhanden ist,liquid sodium iodide is present,

c) eine solche Menge Lithiumiodid, daß im Betrieb der Lampe nochc) such an amount of lithium iodide that the lamp is still in operation

flüssiges Lithiumjodid vorhanden ist ^, -..-/.-liquid lithium iodide is present ^, -..- / .-

d) j5-»2O ^ Thalliumjodid,berechnet auf Basis der Gewichtsmenge Quecksilber*d) j5- »2O ^ thallium iodide, calculated on the basis of the amount by weight Mercury*

e) 1«15 % Jod, berechnet auf Basis der Gewichtsmenge Quecksilber außer der Menge Jod, die an die Elemente Natrium,, Lithium und Thallium gebunden ist* enthält.e) 1-15 % iodine, calculated on the basis of the amount by weight of mercury except for the amount of iodine which is bound to the elements sodium, lithium and thallium *.

Das Quecksilber kann auch wenigstens teilweise an Jod gebunden sein» "_. ■""". - . . ■■■ -...■""■■":The mercury can also be at least partially bound to iodine his »" _. ■ "" ". -. . ■■■ -... ■ "" ■■ ":

Kurzbogen«Queeksilberdampf»Entladungslampen werden sehr häufig zum Projizieren von. Schwar2t-»Weiß«Pllinen und Diapositiven benutzt, da sie eine hohe Lichtausbeute habend aber zum Wiedergeben von Farbfilmen und Farbdiapositiven eignet sich diese Art von Lampen weniger gut, da sie kein weißes Lieht mit gleichmäßiger Spektral« Verteilung aussenden»Short-arc "Queek Silver Vapor" discharge lamps are very common for projecting. Black- "white" pllines and slides used, since they have a high luminous efficacy but for rendering This type of lamp is suitable for color films and color slides less good because they do not "emit" white light with an even spectral distribution

Zu der vorliegenden Neuerung führende Untersuchungen haben er» ■geben, daß.die Farbwiedergabe mittels einer Kurzbogen«Quecksilber« dampf»Entladungslampe unter Aufrechterhaltung der hohen Ausbeute der Lampe erheblich dadurch verbessert werden kann., daß in den Entladungsraum Natrium, Lithium und Thallium in Form von Jodi den eingeführt werden» Im Betrieb der Lampe senden diese Elemente eine Strahlung mit einer solchen Spektralverteilung au's, daß ge« meinsam mit der von dem Quecksilberspektrum stammenden Strahlung eine sehr gute Farbwiedergabe möglich ist„Investigations leading to the present innovation have » ■ indicate that the color reproduction by means of a short arc «Mercury» vapor »discharge lamp while maintaining the high yield The lamp can be significantly improved. That in the Sodium, lithium and thallium discharge space in the form of iodides are introduced »When the lamp is in operation, these elements transmit radiation with such a spectral distribution that together with the radiation from the mercury spectrum, a very good color rendering is possible "

Wie vorstehend gesagtj muß eine solche Menge Natrium« und Lithium« jodid im Entladungsraum vorhanden seiny daß im Betrieb der Lampe ein Teil dieser Jodide noch im flüssigen Zustand anwesend ist» Im Gegensatz zu den bekannten Kurzbogen^Quecksilfoerdampf«Ent» ladungslampen muß die Temperaturverteilung an der Wand des Ent« ladungsraumes ungleichmäßig SeIn₅ sodaß das nicht verdampfte* in flüssiger Form vorhandene Jodid von Natrium bzw« Lithium sich nicht in dem optisch auszunutzenden Raumwinkel der"Entladung be« findet» Der Entladungsraum muß daher die vorerwähnten Anforderungen erfüllen, . . - / = " ' .-.': ;_: As mentioned above, there must be such an amount of sodium and lithium iodide in the discharge space that some of these iodides are still present in the liquid state when the lamp is in operation wall of Ent "charge, space unevenly be ₅ so that the non-vaporized * in liquid form iodide present of sodium or" lithium not find be "in the optically utilizable solid angle of the" discharge "the discharge space must therefore meet the aforementioned requirements, -.. / = "'.-.':; _:

Wie vorstehend gesagt, ist die Menge Jod größer als die Menge, welche an die Elemente Natrium* Lithium und Thallium gebunden werden kann» Dies ergab sich als■-notwendige da sonst innerhalb einiger Stunden nach Inbetriebnahme der Lampe die Wand.;, die meistens aus Hartglas oder Quarzglas besteht, sehr stark geätzt wurde* Diese Ätzung verursachte eine große Beschränkung der Lebensdauer. ' /\ " . ■■ ;-■.-" - "■ ." . '- ^:" " ■As mentioned above, the amount of iodine is greater than the amount that can be bound to the elements sodium, lithium and thallium Tempered glass or quartz glass has been etched very heavily * This etching caused a great limitation of the service life. '/ \ ". ■■; - ■ .-" - "■." . '- ^: "" ■

Die Elemente Lithium und Thallium fügen dem bereits vorhandenen Quecksilberspektrum Emissionslinien ZU₅ so daß die ausgesandte Gesamtstrahlung praktisch weißes Licht ist> Das bereits vorhandene Kontinuum wird durch das überschüssige Jod verstärkt.The elements lithium and thallium add emission lines ZU ₅ to the already existing mercury spectrum so that the total radiation emitted is practically white light> The existing continuum is reinforced by the excess iodine.

Um die Farbwiedergabe im blauen Teil des Spektrums noch etwas zu verstärken, kann im Entladungsraum noch 0.5,05 bis 3 % Indiumjodid in Bezug auf die Gewichtsmenge Quecksilber untergebracht werden«,In order to increase the color rendering in the blue part of the spectrum, 0.5.05 to 3 % indium iodide in relation to the weight of mercury can be accommodated in the discharge space «,

Mit Rücksicht auf die erforderliche Verdampfung der Jodide muß die Temperatur der kältesten Stelle der Wand des Entladungsräumes im Betrieb mindestens 675° C betragen«, Es ist daher manchmal er= wünscht, durch Luftströmung oder andere Ursachen hervorgerufene Abkühlung des Entladungsraumes zu verringern,, was dadurch er« reicht wird, daß die Entladungslampe in einem Außenkolben unter« gebracht wird. Vorzugsweise ist dieser Außenkolben entlüftet« Um die Wärmestrahlung noch besser auf das Innere des Entladungs«* raumes zu konzentrieren, kann der Außenkolben wenigstens über einen Teil seiner Oberfläche mit einer durchsichtigen Schicht überzogen werden, die Infrarotstrahlung gut reflektiert. Eine solche Schicht kann z.B. aus leitendem Zinnoxyd bestehen»With regard to the required evaporation of the iodides must the temperature of the coldest point on the wall of the discharge space be at least 675 ° C during operation «, It is therefore sometimes er = wishes caused by air flow or other causes To reduce the cooling of the discharge space, which is sufficient that the discharge lamp in an outer bulb under " is brought. This outer bulb is preferably vented. "In order to allow the heat radiation to reach the inside of the discharge even better" * To concentrate space, the outer bulb can at least about part of its surface with a transparent layer be coated, which reflects infrared radiation well. One such a layer can for example consist of conductive tin oxide »

Die Neuerung wird anhand der Zeichnung näher erläutert» ;The innovation is explained in more detail using the drawing »;

In der Zeichnung zeigt Pig» 1 schematiseh einen Längsschnitt durch eine Lampe gemäß der Neuerung«In the drawing, Pig »1 shows a schematic longitudinal section by a lamp according to the innovation «

Pig» 2 zeigt eine Ansicht einer Lampe nach der Neuerung, in der . eine Entladungslampe innerhalb eines Kolbens angebracht ist»Pig »2 shows a view of a lamp according to the innovation, in which. a discharge lamp is attached inside a bulb »

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Spektralverteilüng von zwei Lampen nach der Neuerung*3 shows a graphic representation of the spectral distribution of two lamps according to the innovation *

In Pig. 1 ist mit 1 die Quarzglaswand des Entladungsraumes 2 foe· zeichnet, Die Wand geht auf beiden Seiten in eine Einschmelzung 3 bzw» 4 über, die als Stromzufuhrelemente dünne Molybdänbänder 5 bzw, β enthalten* Die Molybdänbänder 5 und 6 sind mit thorierten Wolframelektroden 7 bzw. 8 verbunden« Beide Elektroden ragen teil* weise in den Entladungsraum hinein, wo sie mit Wolframwendeln 9 bzw. 10 umwickelt sind. Ein drittes Molybdänband 11 ist mit einer Hilfselektrode 12 verbunden* die auch teilweise frei in den Ent« ladungsraum hineinragt und aus Wolfram besteht. Der Entladungs« raum 2 enthält außer Quecksilber und einem Edelgas* Z₀B* Xenon oder Argon, die vorstehend beschriebenen Jodide„ Mit IJ ist der nicht verdampfte flüssige Überschuß an Natrium** und Lithiumiodid bezeichnet.In Pig. 1 the quartz glass wall of the discharge space 2 is drawn with 1, the wall merges into a seal 3 or 4 on both sides, which contain thin molybdenum strips 5 and 6 as power supply elements 8 connected «Both electrodes partially protrude into the discharge space, where they are wrapped with tungsten filaments 9 and 10, respectively. A third molybdenum strip 11 is connected to an auxiliary electrode 12 which also partially protrudes freely into the discharge space and consists of tungsten. The discharge "room 2 contains besides mercury and a rare gas * Z ₀ * B Xenon or argon, the above-described iodides" With IJ is the non-evaporated liquid excess of sodium ** and lithium iodide respectively.

In Pig* 2 ist die Entladungslampe,die keine Hilfselektrode ent« _: hält, mit 14 und der Außenkolben, ζ„B₉ aus Hartglas, mit 15 be« zeichnet. Der Außenkolben ist entlüftet, unter anderem mittels aus Gettorringen 1β zerstäubten Materials» Mit 17 ist eine durch« sichtige, leitende Zinnoxydschieht bezeichnet, welche die Infra« rotstrahlen reflektiert und auf die Entladungsröhre 14 zurück« wirft. Mit 18 ist eine dünne Schicht Äquadag oder Titandioxyd'j bezeichnet, die dazu dient, kalte Stellen in der Nähe der Elek» troden zu;vermeiden.In Pig * 2 is the discharge lamp, ent which no auxiliary electrode _": holding with 14 and the outer envelope, ζ" B ₉ from tempered glass, draws with 15 be. " The outer bulb is vented, among other things by means of material atomized from Gettorrings 1β. "With 17 a transparent, conductive tin oxide layer is designated, which reflects the infrared rays and throws them back onto the discharge tube 14". 18 denotes a thin layer of equadag or titanium dioxide, which serves to avoid cold spots in the vicinity of the electrodes.

Pig, 3 zeigt graphisch die Spektralverteilung der Strahlungen von zwei Lampen nach der Neuerung«, Als Abszisse ist die Wellenlänge in Millimikron und als Ordinate in beliebigen Einheiten die Intensität der ausgesandten Strahlung aufgetragen»Pig, 3 shows graphically the spectral distribution of the radiations from two lamps according to the innovation «, the abscissa is the wavelength in millimicrons and the ordinate in any units Intensity of the emitted radiation plotted »

Die volle Kurve in der graphischen Darstellung wurde an einer 250 W Lampe nach Fig. 1 gemessen, deren EntladungsraumsThe full curve in the graph was taken on a 250 W lamp measured according to FIG. 1, its discharge space

30 mg Quecksilber,30 mg mercury,

4,0 mg QuecksilberJodid,4.0 mg mercury iodide,

2,5 mg Thalliumjodid, _: -2.5 mg of thallium _iodide,: -

0,3 mg Indiumjodid, :0.3 mg indium iodide,:

5 mg Natriumiodid, \5 mg sodium iodide, \

5 rag Lithiumiodid, ;5 rag lithium iodide;

45 mm Argon45 mm argon

enthielt. -contained. -

Bei einer 250 M l&mpe.n8L·Oh■-¥is,- ■l.₉ '^O. mg Quecksilberj
3,5 mg Quecksilberjodid,For a 250 M l & mpe.n8L · Oh ■ - ¥ is, - ■ l. ₉ '^ O. mg mercury j
3.5 mg mercury iodide,

2,5 mg Thallium j odid₅ ..."":"2.5 mg thallium iodide ₅ ... "": "

5 mg Natriumiodid, ^
5 mg Lithiumiodid,
50 mm Xenon5 mg sodium iodide, ^
5 mg lithium iodide,
50 mm xenon

enthielt, wurde praktisch die gleiche Kurve geüiessen» Nur der Scheitel zwischen etwa 440 und 470 mu fehlte« Die Kurve\hat den gestrichelt angedeuteten Verlauf an dieser Stelle» Diese Lampe sendet somit weniger blaue Strahlung aus«,contained, practically the same curve was poured “Only the Vertices between about 440 and 470 must be missing «The curve has the dashed curve at this point "This lamp therefore emits less blue radiation",

Die Ausbeute der beiden Lampen war etwa 70 Lumen/W,, Vergleichbare Lampen mit lediglich Quecksilber und Edelgas hatten eine Ausbeute von etwa βθ Lumen/W,The yield of the two lamps was about 70 lumens / W, comparable Lamps with only mercury and noble gas had a yield of about βθ lumen / W,

Wenn weniger grüne Strahlung erwünscht ISt₅ kann die nachfolgende Füllung benutzt WerdensIf less green radiation allowed iS ₅ subsequent filling can used becoming

30 mg Quecksilber, ^: 30 mg of ^mercury:

5*5 rag Quecksilberjodid,5 * 5 rag mercury iodide,

1,5 mg Thalliumjodld, :1.5 mg thallium iodine,:

5 mg Natrium-odid,5 mg sodium odide,

5 mg Lithiumjodid^ -5 mg lithium iodide ^ -

50 mm Xenon. " ^; "'■ ,50 mm xenon. "^;"'■,

Um der Strahlung einer üblichen ProaektionsglUhlampe in Bezug auf Farbaspekt und Farbwiedergabe näher zu kommen^ kann die nach« folgende Zusammensetzung der Füllung benutzt werden?To the radiation of a usual ProaektionsglUhlampe in relation to To come closer to the color aspect and color rendering ^ the following composition of the filling can be used?

30 mg Quecksilber,
4,0 mg Quecksilberjodid₅
■2,5 mg Thallium3odid^
5 rog Natriumiodid,30 mg mercury,
4.0 mg mercury iodide ₅
■ 2.5 mg thallium 3 odid ^
5 rog sodium iodide,

5 mg Lithiumiodid, ^Ji ~: " ^r; "- '"-..^ -'^: ^ " ■■-_■: 0,6 mg Indiumjodid, ------ - ^= ^ - ^; =- ■£■■"_.."■-,.--* ^5 mg lithium iodide, ^Ji ~: "^r;" - '"- .. ^ -' ^: ^" ■■ -_ ■: 0.6 mg indium iodide, ------ - ^ = ^ - ^; = - ■ £ ■■ "_ .." ■ -, .-- * ^

45 mm Argon. " ■-;■■"-45 mm argon. "■ -; ■■" -

Schutzansprüche s ^ .-Protection claims s ^ .-

■ - ' ■ »Ο»■ - '■ »Ο»

Claims

■■■ ■■■■■ ■ ^: "2

RÄ. ^02 309*11- 7.68 1- RÄ. ^ 02 309 * 11- 7.68 1-

Protection claims

1, short-arc "Queeksilberdampf" discharge lamp * whose discharge _s "space surrounded by a substantially cylindrical shell in which is provided at each end of one electrode, characterized" ge "" identifies _s that the ratio of the distance between the electrodes and the inner diameter of the sheath is between IgI and 1 % 10, the length of the discharge space is at least 25% greater than the distance between the electrodes and the gas atmosphere within the envelope, except for a noble gas

a) 10-40 mg mercury per crt content of the discharge « vacate. :

b) such an amount of sodium i odidj that in operation of the Liquid sodium iodide is still present in the lamp,

e) such an amount of lithium iodide that the Lamg liquid lithium iodide is still present,

d)> 20 % thallium iodide ₅ calculated on the weight of the amount of mercury

e) 1 «15 % iodine, calculated in relation to the amount by weight of mercury over the amount bound to the elements sodium, lithium and thallium,

2, short-arc mercury vapor discharge lamp according to claim I _3, characterized in that the discharge space also contains 0.05 to 3% indium iodide, calculated on the basis of the amount by weight of mercury,

j5, Euro arc mercury vapor discharge lamp according to claim 1 or 2 _3, characterized in that the cylindrical envelope lies within an outer bulb

4. Short-arc Queeksilberdampf «discharge lamp according to claim J _5, characterized in that the outer bulb is vented

5. Short arc «mercury vapor discharge lamp according to claim 3 or 4, characterized in that the outer bulb is at least partially» coated with a transparent layer ₃ reflects the infrared rays well and Z ₀ B ₅ consists of conductive tin «oxide»