DE749714C - Quecksilberhochdrucklampe mit Quarzglasgefaess und einer im Strahlengang der Lampe angeordneten, aus einem Leuchtstoffgemisch bestehenden Leuchtschicht - Google Patents

Description

• Quecksilberhochdrucklampe mit Quarzglasgefäß und einer im Strahlengang der Lampe angeordneten, aus einem Leuchtstoffgemisch bestehenden Leuchtschicht Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Ouscksilberhochdruckdampflalnpen mitOuarzgefäß und einem 5 Atmosphären übersteigenden Betriebsdampfdruck und bezweckt, das für viele Verwendungszwecke, insbesondere für Allgemeinbeleuchtung, ungenügend ausgefüllte Lichtspektrum der Hochdrucklichtbogenstrahlung zu verbessern, die zwar eine kräftige Emission im gelben, grünen und violetten Bereich zeigt, aber einen Mangel an Blau und insbesondere Rot aufweist. Gleichzeitig soll möglichst auch eine Steigerung der Lichtausbeute der Hochdrucklampen erzielt werden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe werden in an sich bekannter Weise Leuchtstoffe zu Hilfe genommen, die durch die unsichtbare kurzwellige Strahlung des Lichtbogens angeregt werden und der Lichtstrahlung des Hochdruc%bogens das fehlende Farblicht zumischen.
• Sowohl in Verbindung mit Niederdruckentladungslampen als auch im Zusammenhang mit Hochdruckentladungslampen wurden schon die verschiedensten Leuchtstoffe zu diesem Zweck vorgeschlagen, u. a. auch Sulfide, Wolframate und Silicate. Die mit solchen Leuchtstoffen durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß für die besonders wünschenswerte Rotergänzung bei Niederdruckentladungslampen Silicate, bei Hochdruckentladungslampen dagegen Sulfide die besten Ergebnisse liefern.
• Bekannt ist auch der Gedanke, bei Niederdruckentladungslampen und auch bei Hochdruckentladungslampen zum gleichzeitigen Zufügen von Strahlungen verschiedener Farbe gleichzeitig zwei oder mehrere verschiedenartige Leuchtstoffe zu benutzen, beispielsweise einen Leuchtstoff, der Rotstrahlung, und einen zweiten Leuchtstoff, der Blaustrahlung liefert.
• Trotz Verwendung eines nach den neuesten Herstellungsverfahren auf beste Rotstrahlung gezüchtetenLeuchtstoffes ist man jedoch bisher über einen gewissen Grenzwert des Rotgehaltes des erzielten Mischlichtes nicht hinausgekommen. Man ist daher bestrebt, noch besser rotleuchtende Stoffe aufzufinden, oder man hilft sich damit, die ungenügende Rotstrahlung durch zusätzliche Verwendung von Glühlampenlicht auszugleichen.
• Die Erfindung schlägt einen anderen Weg ein und geht von der bekannten Tatsache aus, daß der die Leuchtstoffe anregende Wellenbereich der kurzwelligen Strahlung bei den einzelnen Leuchtstoffen verschieden ist, und daß einzelne rotleuchtende Stoffe vorwiegend oder ausschließlich das kurzwellige Ultraviolett, die anderen dagegen vorwiegend das langwellige Ultraviolett in Rotstrahlung umformen.
• Während nun bei Niederdruckentladungslampen fast ausschließlich nur im kurzwelligen Ultraviolett eine kräftige Linie, und zwar die Linie 2537, vorhanden ist, treten in der Hochdrucklichtbogenstrahlung außer dieser kurzwelligen Strahlung 2537 noch besonders kräftige Linien im langwelligen Ultraviolett, insbesondere die Linien 3126 und 365o, auf, und ferner erscheinen sowohl im kurzwelligen als auch im langwelligen Ultraviolett beachtliche kontinuierliche Strahlungen.
• In Auswertung dieser an sich bekannten Tatsachen wird in neuartiger `'eise vorgeschlagen, bei einer Hochdruckentladungslampe nicht nur wie bisher-den für die Hochdruckentladung als besten erkannten rotleuchtenden Stoff zu benutzen, sondern daneben auch noch einen weiteren rotleuchtenden Stoff vorzusehen, der aber den vom erstgenannten Leuchtstoff nicht ausgenutzten Bereich der kurzwelligen Strahlung zusätzlich zur weiteren Ergänzung einer Rotstrahlung mitverwertet und der ferner zur Vermeidung einer ungünstigen selektiven Absorption eine weiße Körperfarbe besitzt und Blaustrahlung nicht oder nur wenig absorbiert. Letzteres ist von großer praktischer Bedeutung, weil sich nämlich gezeigt hat, daß die bisher bei Hochdrucklampen praktisch nur benutzten rotleuchtenden Zink-Cadiniumsulfide infolge ihrer gelben Körperfarbe im Blauteil des Spektrums beträchtlich absorbieren und einen so wesentlichen Teil der Linie 4358 verschlucken, daß das ausgestrahlte Licht sich in äußerst störender Weise nach grün verfärbt. Durch die zusätzliche Verwendung der auf das kurzwellige L L" ansprechenden, eine weiße Ilörpertarbe aufweisenden Rotleuchtstoffe, insbesondere weißer Silicate, erhält man nun ein Leuchtstoffgemisch von mehr weißer Körperfarbe und wesentlich geringerer Blauabsorption.
• Es werden also' bei der Hochdruckdampflumpe nach der Erfindung zwei rotstrahlende Leuchtstoffe verwendet, und zwar ein Roxleuchtstoff, der, wie z. B. Zink-Cadiniumsulfid, durch den Wellenlängenbereich von .:1000 bis 3000 A. angeregt wird, und ein weiterer Ratleuchtstoft, der, wie z. B. Cadiniumsilicat oder Zink-Berylliuinsilicat, durch den Wellenlängenbereich von 3ooo bis 2oooÄ zur Rotstrahlung angeregt wird und der ferner eine weiße Körperfarbe besitzt.
• Die Herabsetzung der Blauabsorption ist besonders dann wichtig, wenn neben den beiden Rotleuchtstoffen noch ein an sich bekannter Blauleuchtstoff, z.B. Magnesiumwolframat, Verwendung findet. Eine solche Hochdrucklampe zeigt bei weißem Lichteindruck eine hervorragend gute Farbwiedergabe und «eist infolge der bestmöglichen Ausnutzung des gesamten primär anregenden Ultraviolettbereiches zur i-'%-usfüllung der Farblücken der Primärlichtbogenstrahlung eine ausgezeichnete Lichtausbeute auf.
• Mit Vorteil wird bei der Quecksilberhochdruckdampflampe ein Leuchtstoffgemisch verwendet, das aus 25 bis 5o"/, Zink-Cadiniunisulfid, 25 bis 5o0/, Cadmiumsilicat und/oder Zink-Berylliumsilicat und a5 bis 5o0/0 Zinksulfid und/oder Calciumwolframat besteht.
• Das Zink-Cadmiumsulfid wird, damit es beim Aufleuchten einen genügenden Rotgehalt aufweist, vorzugsweise mit Kupfer aktiviert und besitzt einen Cadiniumgehalt zwischen 20 bis 40 %.
• Das rot aufleuchtende Cadmiunisilicat soll möglichst mit o,8 bis 1,2 °/o Mangan und Glas ebenfalls rot aufleuchtende Zink-Berylliumsilicat mit r bis 2,5 °/p Mangan aktiviert sein.
• Das blau aufleuchtende Zinksulfid kann entweder durch einen Silberzusatz aktiviert sein, oder es kann in der Mischkristallforin (Blende-Wurzit) verwendet werden. Das blau aufleuchtende Calciumwolframat wird vorzugsweise mit 2 bis q. % Blei aktiviert.
• Die im Strahlengang der Quecksilberhochdruckdampflampe angeordnete Leuchtschicht kann, wenn ein das Quarzlampetigefäß unischließendes Schutzgefäß aus ultraviolettdurchlässigem Glase oder besser Quarz besteht, auch außen auf diesem angebracht werden. Des weiteren ist es auch möglich, die Leuchtstoffschicht auf einem beliebig gestalteten, im Strahlengang der Lampe angeordneten Schirm anzubringen. Vorteilhaft wird jedoch die Leuchtstoffschicht auf der Innenwand eines das Entladungsgefäß umhüllenden Außengefäßes aus Glas angebracht, wobei dann der Raum zwischen Innen- und Außengefäß mit Sauerstoff oder Helium oder einem Gemisch dieser beiden Gase gefüllt wird. Diese Maßnahme hat sich als besonders günstig deswegen erwiesen, weil hierdurch einer chemischen Veränderung des L euchtstoffgemisches während des Betriebes und einem damit verbundenen Nachlassen des Lumineszenzverrhögens wirkungsvoll begegnet wird. Dem beim Betriebe der Lampe zur Verdampfung kommenden Quecksilber kann gegebenenfalls in bekannter Weise noch etwas Cadmium und/oder Zink zur weiteren Farbverbesserung beigefügt sein.

Claims (7)

1. PATZNTANSPRÜCHE: i.Quecksilberhochdruckdampflampe mit Quarzglasgefäß, einem 5 Atmosphären übersteigenden Betriebsdampfdruck und einer im Strahlengang der Lampe angeordneten, aus einem Leuchtstoffgemisch bestehenden Leuchtschicht, dadurch gekennzeichnet, da$ zwei rotstrahlende Leuchtstoffe verwendet sind, und zwar ein Rotleuchtstoff, der, wie z. B. Zink-Cadmiumsulfid, durch den Wellenlängenbereich von 4ooo bis 3000 A, und ein weiterer Rotleuchtstoff, der, wie z. B. Cadmiumsilicat oder Zink-Berylliumsilicat, durch den Wellenlängenbereich von 3000 bis 2ooo A zur Rotstrahlung angeregt wird und der ferner eine weiße Körperfarbe besitzt.
2. 2. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da$ außer den beiden rotstrahlenden Leuchtstoffen noch zusätzlich ein bei Ulfraviolettanregung blau aufleuchtender Stoff, wie z. B. Zinksulfid oder Calciumwolframat, verwendet ist.
3. 3. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtstoffgemisch aus 25 bis 5ö% Zink-Cadmiumsulfid, 25 bis 50% Cadmiumsilicat und/oder Zink-Berylliumsilicat und 25 bis 50'/o Zinksulfid und/oder Calciumwolframat besteht.
4. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, da$ das Zink-Cadmiumsulfid mit Kupfer aktiviert ist und der Cadmiumgehalt zwischen 2o bis 40 0/0 liegt.
5. 5. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Cadmiumsilicat mit i bis 2,5 % Mangan aktiviert ist.
6. 6. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das blau aufleuchtende Zinksulfid entweder durch einen Silberzusatz aktiviert oder in der Mischkristallform (Blende-Wurzit) verwendet ist.
7. 7. Quecksilberhochdruckdampflampe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, da$ das verwendete Calciumwolframat mit 2 bis 4% Blei aktiviert ist. B. Doppelwandige Quecksilberdampflampe nach Anspruch i bis 7 mit auf der Innenwand des Außengefäßes angebrachter Leuchtstoffschicht, dadurch gekennzeichnet, da$ der Raum zwischen Innengefäß und Außengefäß mit Sauerstoff oder Helium oder einem Gemisch dieser beiden Gase gefüllt ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: britische Patentschriften ... Nr. 45.:1.459, 453 3I0 und 401 846; Wien-Harms, Handbuch der Experimentalphysik, Band XXIII, i. Teil; Zeitschrift: »Das Licht« vom Jahre 1934, Heft i, S. 4; Pole, Die Quarzlampe, igo6, S.8/9 und S. 11; R. Sewig, Handbuch der Lichttechnik.