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Elektrische Gasentladungslampe mit einer Leuchtschicht
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Gasentladungslampe, z. B. eine Quecksilberdampf- entladungslampe oder eine mit Edelgas gefüllte Lampe, mit einer, Glashülle, die auf der Innenseite mit einer Schicht aus einem Leuchtstoff überzogen ist. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Anbringen der Leuchtschicht auf der Glashülle dieser Lampen.
In Entladungslampen eingangs erwähnter Art wird meistens der Leuchtstoff oder das Gemisch aus
Leuchtstoffen mittels eines Haft- oder Bindemittels, z. B. Phosphorsäure oder Nitrozellulose, auf der
Wand angebracht. Der Unterschied zwischen den beiden ist der, dass die Phosphorsäure wenigstens grösstenteils in der Lampe bleibr und somit ein richtiges Haftmittel ist, während die Nitrozellulose durch Erhitzen in einer oxydierenden Atmosphäre entfernt wird, bevor die Lampe mit Gas gefüllt wird. Da die Nitrozellulose ausserdem die Funktion eines Stabilisators der Suspension der Leuchtstoffe erfüllt, aus denen die Leuchtschicht gebildet wird, kann man Nitrozellulose eher ein Bindemittel nennen.
Dem Gebrauch von Phosphorsäure haften verschiedene Nachteile an. Es ist nämlich sehr schwierig, mit diesem Mittel eine vollkommen löcherfreie Leuchtschicht herzustellen, ausserdem ist Phosphorsäure hygroskopisch und eine damit hergestellte Leuchtschicht weist im Betrieb der Lampe, insbesondere wenn diese Quecksilberdampf enthält, eine verhältnismässig grosse Schwärzung auf, welche die Lichtausbeute allmählich verringert. Nitrozellulose weist diese unangenehmen Eigenschaften nicht auf, aber sie bedingt häufig ein weniger gutes Haften der Leuchtstoffe, insbesondere der häufig angewandten leuchtenden Halophosphate und insbesondere bei stark gekrümmten Oberflächen, z. B. in engen Zylindern oder torusförmigen Lampenhüllen.
Die Erfindung bezweckt, eine Verbesserung der Haftung des Leuchtstoffes in Entladungslampen vorerwähnter Art zu schaffen.
Eine elektrische Gasentladungslampe nach der Erfindung hat eine Glashülle, die auf der Innenseite mit einer Schicht aus Leuchtstoff überzogen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Schicht Bariumtetraphosphat (3BaO. 2pros) als Haftmittel enthält.
Die durch Bariumtetraphosphat erzielte Haftung, auch bei Anwendung von lumineszierenden Halophosphaten und auf stark gekrümmten Oberflächen, ist besonders gut. Weiter hat Bariumtetraphosphat bei Wellenlängen über 250 mu eine Ultraviolettabsorption, die gegenüber der der üblichen Leuchtstoffe gering ist. Weiter weisen Leuchtschichten mit Bariumtetraphosphat als Haftmittel im Betrieb der Lampe nur einen geringen Abfall der Lichtausbeute auf.
Zum Anbringen der Leuchtschicht. wird meistens eine Suspension der Leuchtstoffe in einer organischen Flüssigkeit, z. B. Butylacetat verwendet. Zum Stabilisieren dieser Suspension kann man Nitrozellulose anwenden. Wird in dieser Suspension ausserdem das Bariumtetraphosphat suspensiert in einem-Gewichtsprozentsatz zwischen 1 und 10, so ergibt sich ein wesentlicher Vorteil, dass dieser Stoff kein Ausflocken der Suspension hervorruft. Man kann jedoch auch zunächst eine Bariumtetraphosphat-Schicht in der Lampenhülle und darauf die Leuchtstoffe anbringen, z. B. durch Zerstäuben, elektrostatisches Niederschlagen, oder auch in der Form einer Suspension, z. B. in einer Lösung von Nitrozellulose in Butylacetat.
Da, wie vorstehend erwähnt, die häufig angewandten, lumineszierenden Halophosphate schlecht
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haften, ist es insbesondere beim Anbringen dieser Stoffe von Bedeutung, Bariumtetraphosphat als Haft- mittel zu verwenden. Dies trifft umso mehr zu, da lumineszierende Halophosphate zum Erzielen einer hohen Lichtausbeute im allgemeinen gröber sein müssen als andere Leuchtstoffe, z. B. manganaktivierte
Zinkberylliumsilikate.
Das Bariumtetraphosphat, das zur Anwendung der Erfindung erforderlich ist, kann dadurch hergestellt werden, dass ein Gemisch aus BaHPO oder. BaCOg mit (NH HPO in dem richtigen Gewichtsverhältnis während 2 bis 4 Stunden zwischen 8000 und 9000C erhitzt wird. Diese Erhitzung kann in einer beliebigen Atmosphäre stattfindet. Bei dieser Erhitzung schmilzt das Reaktionsprodukt noch nicht.
Zur Erläuterung eines Verfahrens zum Anbringen einer Leuchtschicht in Lampen vorerwähnter Art folgt nachstehend ein
Ausführungsbeispiel :
In 1 kg Butylacetat werden 7, 5 g Nitrozellulose mit hoher Viskosität gelöst. In dieser Lösung suspen- diert man 1000 g lumineszierendes mangan-und antimonaktiviertes Calciumfluorchlorophosphat (Ca joPeOFo sCIo, ! : Sb, Mn) und 50 g Bariumtetraphosphat, worauf während 4 - 6 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen wird. Die Suspension wird danach mit 600 ml Butylacetat mitO, 4Gew.,. 0/0 Nitro- zellulose verdünnt. In einem zylindrischen, senkrecht angeordneten Glasrohr lässt man diese Suspension emporsteigen und unmittelbar darauf wieder ausströmen.
Auf der Wand haftet dann eine dünne Schicht der Suspension, die man einige Minuten austropfen lässt, worauf man sie durch Einblasen von Luft trocknet.
Darauf wird die rohrförmige Hülle in einen Ofen gebracht und während 1 - 4 Minuten unter Einblasen von Luft auf eine Temperatur zwischen 500 und 7000 C erhitzt. Während dieser Erhitzung verdampft und verbrennt die Nitrozellulose praktisch vollkommen. Die Haftung des Leuchtstoffes auf der Wand wird nur noch durch das Bariumtetraphosphat bewirkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Gasentladungslampe mit einer Glashülle, insbesondere in Form eines Torus, die auf der Innenseite mit einer Schicht aus einem Leuchtstoff, insbesondere Halophosphat, überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht Bariumtetraphosphat als Haftmittel enthält.
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Electric gas discharge lamp with a luminous layer
The invention relates to an electric gas discharge lamp, e.g. B. a mercury vapor discharge lamp or a lamp filled with noble gas, with a glass envelope, which is coated on the inside with a layer of a phosphor. The invention further relates to a method for applying the luminous layer to the glass envelope of these lamps.
In discharge lamps of the type mentioned at the beginning, the fluorescent substance or the mixture is usually made of
Phosphors by means of an adhesive or binding agent, e.g. B. phosphoric acid or nitrocellulose, on the
Wall attached. The difference between the two is that the phosphoric acid remains, at least for the most part, in the lamp and is thus a proper adhesive, while the nitrocellulose is removed by heating in an oxidizing atmosphere before the lamp is filled with gas. Since the nitrocellulose also fulfills the function of a stabilizer of the suspension of the luminous substances from which the luminous layer is formed, nitrocellulose can be called a binding agent.
There are several disadvantages associated with the use of phosphoric acid. This is because it is very difficult to produce a completely hole-free luminescent layer with this agent, and phosphoric acid is hygroscopic and a luminescent layer made with it has a relatively great blackening during operation of the lamp, especially if it contains mercury vapor, which gradually reduces the light yield. Nitrocellulose does not have these unpleasant properties, but it often causes the phosphors to adhere less well, in particular the luminous halophosphates that are frequently used and in particular on strongly curved surfaces, e.g. B. in narrow cylinders or toroidal lamp envelopes.
The aim of the invention is to improve the adhesion of the phosphor in discharge lamps of the type mentioned above.
An electric gas discharge lamp according to the invention has a glass envelope which is coated on the inside with a layer of fluorescent material and is characterized in that this layer contains barium tetraphosphate (3BaO.2pros) as an adhesive.
The adhesion achieved by barium tetraphosphate, even when using luminescent halophosphates and on strongly curved surfaces, is particularly good. Furthermore, barium tetraphosphate has an ultraviolet absorption at wavelengths above 250 mu, which is low compared to that of the usual phosphors. Furthermore, luminescent layers with barium tetraphosphate as the bonding agent show only a slight decrease in the light yield when the lamp is in operation.
For attaching the luminescent layer. a suspension of the phosphors in an organic liquid, e.g. B. butyl acetate is used. Nitrocellulose can be used to stabilize this suspension. If the barium tetraphosphate is also suspended in a percentage by weight between 1 and 10 in this suspension, there is a significant advantage that this substance does not cause the suspension to flocculate. However, you can also first apply a barium tetraphosphate layer in the lamp envelope and then the phosphors, z. B. by atomization, electrostatic precipitation, or in the form of a suspension, e.g. B. in a solution of nitrocellulose in butyl acetate.
Since, as mentioned above, the frequently used luminescent halophosphates are poor
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it is particularly important when attaching these substances to use barium tetraphosphate as an adhesive. This is all the more true since luminescent halophosphates generally have to be coarser than other phosphors, e.g. B. manganese activated
Zinc beryllium silicates.
The barium tetraphosphate, which is required for the practice of the invention, can be prepared by using a mixture of BaHPO or. BaCOg with (NH HPO is heated in the correct weight ratio for 2 to 4 hours between 8000 and 9000C. This heating can take place in any atmosphere. With this heating, the reaction product does not yet melt.
To explain a method for applying a luminescent layer in lamps of the type mentioned above, the following follows
Embodiment:
7.5 g of high viscosity nitrocellulose are dissolved in 1 kg of butyl acetate. 1000 g of luminescent manganese- and antimony-activated calcium fluorochlorophosphate (Ca joPeOFo sCIo,!: Sb, Mn) and 50 g of barium tetraphosphate are suspended in this solution, followed by grinding in a ball mill for 4-6 hours. The suspension is then with 600 ml of butyl acetate with 0.4 wt. 0/0 diluted nitro cellulose. This suspension is allowed to rise in a cylindrical, vertically arranged glass tube and immediately afterwards flow out again.
A thin layer of the suspension then adheres to the wall, which is allowed to drip out for a few minutes, after which it is dried by blowing in air.
The tubular casing is then placed in an oven and heated to a temperature between 500 and 7000 ° C. for 1 to 4 minutes while blowing in air. During this heating process, the nitrocellulose evaporates and burns practically completely. The adhesion of the phosphor to the wall is only caused by the barium tetraphosphate.
PATENT CLAIMS:
1. Electric gas discharge lamp with a glass envelope, in particular in the form of a torus, which is coated on the inside with a layer of a luminescent material, in particular halophosphate, characterized in that the luminescent layer contains barium tetraphosphate as an adhesive.