AT324497B - Hochdruck-entladungsröhre - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Entladungsröhre, die ausser Quecksilber und Argon auch Verbindungen   hohen - über 6000C liegenden - Siedepunktes, z. B. Metallhalogenide,   enthält und zwecks Erhöhung der Betriebstemperatur der Röhrenenden mit einer auf die äussere Wand der Entladungsröhrenenden aufgetragenen wärmereflektierenden Schicht versehen ist. 



   Es ist bei Hochdruck-Entladungsröhren wichtig, dass im Betrieb die Temperatur der kühlsten Stelle des Entladungsgefässes mindestens 600 C betragen soll, da der Dampfdruck der Metallhalogenverbindungen den vom Gesichtspunkt des Lichtstromes und der Farbe erwünschten Wert im Falle einer niedrigen Temperatur nicht erreicht. Diese Temperatur soll mit einer geringen thermischen Wandbelastung erzielt werden, da eine Erhöhung der Wandbelastung die Lebensdauer und Stabilität der Lampe nachteilig beeinflussen würde. 



   Gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 272, 274 sollen zur Erzielung der gewünschten Betriebstemperatur die beiden Enden der Entladungsröhre von aussen mit Metallkappen versehen werden. Diese Lösung weist jedoch all jene Nachteile auf, welche ein separat eingefügtes Element in einem auch an sich komplizierten System mit sich bringt. Nach einer andern bekannten Lösung wird eine durchsichtige, in überwiegendem Masse aus Zinndioxyd bestehende wärmereflektierende Schicht auf die innere Wand des äusseren Kolbens aufgetragen.

   Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass, falls bei der besonderen Ausführung des Kolbens nicht dafür gesorgt wird, dass die reflektierten Wärmestrahlen nur auf die beiden Enden der Entladungsröhre gerichtet sind, die thermische 
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 Bindemittels auf Basis von Äthylzellulose und einem Dispergiemittel auf Basis von Fettsäuren hergestellt werden kann. Dabei soll das Zirkonoxyd während 6 bis 9 Stunden gemahlen werden, so dass die mittlere Korngrösse auf 0, 8 bis   0, 85 jUm   reduziert wird. Gemäss der USA-Patentschrift Nr. 3, 325, 652 soll das Reflexionsmittel Kalziumpyrophosphat   (CaPO- ;)   verwendet werden.

   In beiden letzterwähnten Fällen fehlen physikalische Daten über den beeinflussbaren Wellenlängenbereich, die zu verwendende Schichtdicke und das erzielbare Reflexionsvermögen sowie die Struktur der Schicht, im letzteren Fall auch Angaben über Korngrössen und das Bindemittel. 



   Ferner sind auch Lösungen bekannt, bei welchen an beiden Enden des Quarzkörpers ein Überzug,   z. B.   aus Graphit, angewendet wird. Solche Überzüge erlauben jedoch wegen Absorption im sichtbaren Teil des Spektrums, unzureichender Wärmereflexion oder andern Nachteilen nur teilweise die Erfüllung des gesetzten Zieles. 



   Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten wärmereflektierenden Schichten zu vermeiden, und besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Hochdruck-Entladungsröhre der eingangs erwähnten Art die wärmereflektierende Schicht aus einem Strahlung im nahen infraroten Bereich mit einer Wellenlänge von etwa 1000 nm zu mindestens 85% reflektierenden Material mit einer Lichtabsorption von maximal 20% hergestellt ist, das aus Körnchen mit einer durchschnittlichen Korngrösse von 2 bis   20 btm,   vorzugsweise 5 bis   15,um,   besteht, welche aus koagulierten Teilchen zusammengesetzt sind.

   Mit der erfindungsgemäss ausgebildeten wärmereflektierenden Schicht ist eine stark diffuse Reflexion der von einem aus Quarz bestehenden Entladungsgefäss durchgelassenen Strahlung im nahen infraroten Bereich erzielbar, wodurch die Temperatur der Entladungsröhrenenden ohne Verzögerung der Wandbelastung um 60 bis 1200C erhöht werden kann, wobei   z. B.   bei sonst gleichbleibenden Verhältnissen der Dampfdruck von Natriumjodid um eine Grössenordnung erhöht wird.

   In der spektralen Energieverteilung der Lampe bringt diese Druckerhöhung nebst Erweiterung der Emission im Bereich der Linie D des Natriums auch eine 50 bis   100% ige   Intensitätserhöhung der beiden ersten Linien (5683 und 5688   A)   der Nebenreihe   I   mit sich Diese Wirkung ist ausserordentlich vorteilhaft vom Gesichtspunkt der Lichtfarbe und Farbenwiedergabe, da im Spektrum von Quecksilberlampen mit Natrium-, Thallium- und Indiumjodidzusatz zwischen 5460 und 5790   A   keine andere Linie beachtungswerter Intensität vorhanden ist. 



  Doch kann auch die spektrale Energieverteilung von Lampen mit Zusätzen von   Jodiden   der Seltenen Erdmetalle in ähnlicher Weise vorteilhaft beeinflusst werden. 



   Ein den obigen Erfordernissen entsprechendes Material für die wärmereflektierende Schicht ist   z. B.   das Aluminiumoxyd, dessen Reflexionsvermögen für Wellenlängen von etwa   l jUm   88% und dessen Absorption im sichtbaren Bereich etwa 16% beträgt. Dadurch, dass die Körnchen der Schicht selbst zusammengesetzte koagulierte Teilchen sind, ist nicht nur die Schichtfläche, sondern auch die Oberfläche der einzelnen Körner von grober Struktur. Auf diese Weise wird die räumliche Verteilung der refelktierten Wärme zufolge der stark diffusen Reflexion recht gleichmässig. Die Einstellung der Grösse von zusammengesetzten Körnern kann   z. B.   in einer Suspension im Wege einer sorgfältig geführten teilweisen Koagulation erfolgen.

   Die Koagulation kann derart erfolgen, dass der in organischem Lösungsmittel hergestellten und etwa 1% Nitrozellulose enthaltenden Suspension eine verdünnte 0, 001 bis 0, 01% ige wässerige Elektrolytlösung   (z. B. HCI)   zugesetzt wird. 



   Die Wirksamkeit des Überzuges kann weiter gesteigert werden, indem an der äusseren, nach dem Vakuumbzw. Gasraum gerichteten Fläche der grobkörnigen wärmereflektierenden Schicht eine zweite, feinstrukturelle Schicht aufgetragen wird, die aus einem anorganischen Oxyd mit einer durchschnittlichen Korngrösse von maximal   0,2,um   besteht. Das Material dieser letzgenannten Schicht, welches eine mit der inneren Schicht 

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 identische oder eine davon abweichende Zusammensetzung besitzt, wird zweckmässigerweise zur Gewährleistung einer feinen Struktur von einer organischen Verbindung,   z. B.   einem Ester oder einer organischen Metallverbindung, durch Ausbrennen oder Hydrolyse und darauffolgende Entwässerung an der zu überziehenden Fläche selbst hergestellt.

   Die Geschwindigkeit der Hydrolyse bzw. des Ausbrennens ist so einzustellen, dass die durchschnittliche Korngrösse des entstehenden Oxyds maximal 0,2,um beträgt. Das Auftragen der Schichten erfolgt in bekannter Weise durch Aufstreichen oder Aufsprühen einer mit einem entsprechenden Lösungsmittel oder Bindemittel zubereiteten Suspension bzw. Lösung. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



   Die Zeichnung zeigt eine mit NaJ, TIJ, Hg und Argon gefüllte Hochdruck-Entladungslampe mit 400 W Leistung bei 220 V. Die   Schicht --1-- besteht   aus   AlOg   mit einer Korngrösse von 2 bis 20,um, während die ebenfalls aus   AlOs   bestehende   Schicht --2-- eine   Korngrösse von   0, 2/lm   aufweist. 



   Das überzugssystem bedeckt zweckmässigerweise etwa die Länge der   Elektroden --3-- entsprechend   die   Quarzröhre--4--.   



   Die   erfindungsgemässe   Hochdruck-Entladungsröhre hat den Vorteil, dass sie ohne Erhöhung der Wandbelastung und bei gleichbleibender Stromaufnahme eine höhere Betriebstemperatur erreicht. Die Erhöhung der Temperatur bringt auch eine Dampfdrucksteigerung mit sich, wodurch die Strahlungsintensität bei zwei charakteristischen Wellenlängen (5683 und 5688 Ä) erhöht wird. Dieser Vorteil wird durch einen recht einfachen und billigen technologischen Vorgang (Überzugsherstellung) erzielt. Die Intensitätsssteigerung der Strahlung bei den zwei erwähnten Wellenlängen ist vom Gesichtspunkt der Lichtfarbe und Farbenwiedergabe der Röhre sehr günstig. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Hochdruck-Entladungsröhre, die ausser Quecksilber und Argon auch Verbindungen   hohen - über 6000C     liegenden-Siedepunktes, z. B. Metallhalogenide,   enthält und zwecks Erhöhung der Betriebstemperatur der Röhrenenden mit einer auf die äussere Wand der Entladungsröhrenenden aufgetragenen wärmereflektierenden Schicht versehen ist,   d   gekenzeichnet, dass die wärmereflektierende Schicht   (1)   aus einem Strahlung im nahen infraroten Bereich mit einer Wellenlänge von etwa 1000 nm zu mindestens 85% reflektierenden Material mit einer Lichtabsorption von maximal 20% hergestellt ist, das aus Körnchen mit einer durchschnittlichen Korngrösse von 2 bis 20,um, vorzugsweise 5 bis   15, um,   besteht,

   welche aus koagulierten Teilchen zusammengesetzt sind. 
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Claims (1)

1. äusseren, nach dem Vakuum- bzw. Gasraum gerichteten Fläche der grobkörmigen wärmereflektierenden Schicht (1) eine zweite, feinstrukturelle Schicht (2) angeordnet ist, die aus einem anorganischen Oxyd mit einer durchschnittlichen Korngrösse von maximal 0,2,tam, besteht.