DE1001415B

DE1001415B - Discharge lamp with a color-correcting fluorescent layer and reflector

Info

Publication number: DE1001415B
Application number: DEW15458A
Authority: DE
Inventors: Frank J Hierholzer; Luke Thorington
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1953-12-03
Filing date: 1954-12-02
Publication date: 1957-01-24
Also published as: NL191687A; FR1118444A; BE533801A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungslampen, insbesondere farbkorrigierte Reflexionslampen mit Quecksilberdampfhochdruckfüllung, deren Ausstrahlung auf eine bestimmte Richtung festgelegt werden kann.The invention relates to electric discharge lamps, in particular color-corrected reflection lamps with high-pressure mercury vapor filling, their Emanation can be set in a specific direction.

Bisher hat man bei farbkorrigierten Reflexionslampen mit Quecksilberdampfhochdtruckfüllung eine dünne Aluminiumschicht als reflektierendes Medium verwendet. Das Aluminium wird normalerweise auf das Mattglas des äußeren Kolbens auf der Innenwand aufgetragen und hierauf der farbkorrigierendeLeuchtstoff auf der Aluminiumschicht. Da man festgestellt hat, daß das Aluminium in solchen Geräten als Refiexionsschicht weniger wirksam ist als Silber, ist es wünschenswert, den Aluminiumreflexionsüberzug durch einen S.ilberreflexionsüberzug zu ersetzen, um die Lumenleistung der Lampe zu steigern. Es waren jedoch alle Versuche, in diesen Geräten Silber für den Reflexionsüberzug zu verwenden, erfolglos. Bei früheren Versuchen war zwar die Anfangsleistung der Lampen, bei denen eine Silberreflexionsschicht verwendet wurde, höher als diejenige der Lampen, die eine Aluminiumreflexionsschicht verwenden. Aber nach kurzer Betriebsdauer, etwa nach 100 Stunden, fiel die Leistung der Lampen mit dem Silberüberzug stark ab, und nach etwa 2500 Stunden war die Leistung so weit abgefallen, daß sie ungefähr der Leistung einer entsprechenden Lampe mit einem AIuminiumrefiexionsüberzug entsprach.So far, color-corrected reflection lamps with high pressure mercury vapor filling have had one thin aluminum layer used as a reflective medium. The aluminum is normally on the frosted glass of the outer bulb is applied to the inner wall and then the color-correcting fluorescent substance on the aluminum layer. Since it has been found that the aluminum in such devices acts as a reflective layer is less effective than silver, it is desirable to have the aluminum reflective coating to be replaced by a silver reflective coating to increase the lumen output of the lamp. There were however, all attempts to use silver for the reflective coating in these devices were unsuccessful. at Although earlier attempts were the initial wattage of lamps that used a silver reflective layer became higher than that of the lamps using an aluminum reflective layer. but after a short period of operation, about 100 hours, the performance of the lamps with the silver coating fell sharply, and after about 2500 hours the power had dropped so far that it was about the power a corresponding lamp with an aluminum reflective coating corresponded.

Dieser Leistungsabfall ist wahrscheinlich auf eine Wechselwirkung zwischen dem farbkorrigierenden Leuchtstoff und dem Silberreflexionsbelag zurückzuführen, da das Silber den Leuchtstoff vergiftet, während' gleichzeitig der Leuchtstoff mit dem Silber reagiert und die reflektierendien Eigenschaften des Silberbelags teilweise zerstört. Eine solche Erklärung erscheint vernünftig, wenn man bedenkt, daß farbkorrigierte Reflexionslampen mit Quecksilberdampfhochdruckfüllung normalerweise für den Betrieb mit so hohen Leistungen bestimmt sind, daß der äußere Kolben, der den Reflexionsbelag und den farb- korrigierenden Leuchtstoff trägt, während des Betriebs ständig Temperaturen zwischen 150 und 400° C unterworfen ist. Deshalb war es bisher zwecklos, eine Silberreflexionsschioht auf einer Mattglasröhre zu verwenden, um die Leistung der farbkorrigierten Reflexionslampen zu steigern.This drop in performance is likely due to an interaction between the color correcting phosphor and the silver reflective coating, as the silver poisons the phosphor, while at the same time the phosphor reacts with the silver and partially destroys the reflective properties of the silver coating. Such an explanation seems reasonable when one considers that color-corrected reflective lamps with high-pressure mercury vapor filling are normally intended for operation at such high outputs that the outer bulb, which carries the reflective coating and the color-correcting fluorescent substance, is constantly at temperatures between 150 and 400 ° C is subjected. Therefore, it has hitherto been useless to use a silver reflective layer on a frosted glass tube in order to increase the performance of the color-corrected reflective lamps.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reflexionsbelag für den Reflexionskolben einer elektrischen Entladungsslampe zu schaffen, der die Betriebsleistung und die Lebensdauer der Lampe vergrößert.The object of the invention is to provide a reflective coating for the reflective bulb of an electric discharge lamp to create that increases the operating performance and the life of the lamp.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die der Stirnseite, der Seite freien Lichtaustritts, gegenüberliegende paraboloide Innenfläche des äußeren Entladungslampe mit farbkorrigierender Leuchtstoffschicht und ReflektorAccording to the invention, this goal is achieved in that the light exit free from the end face, the side, opposite paraboloid inner surface of the outer discharge lamp with color correcting Fluorescent layer and reflector

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing* F. WeickmannRepresentative: Dipl.-Ing * F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,and Dr.-Ing. A. Weickmann, patent attorneys,

München 2, Brunnstr. 8/9Munich 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. Dezember 1953Claimed priority:
V. St. v. America 3 December 1953

Frank J. Hierholzer, Blaomfield, N. J.,Frank J. Hierholzer, Blaomfield, N. J.,

und Luke Thorington, Glen Gardner, N. J. (V. St. A.),and Luke Thorington, Glen Gardner, N.J. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Kolbens, vorzugsweise aus Klarglas mit aufeinanderliegenden Schichten von Spiegelsilber, Kieselsäure und Leuchtstoff überzogen ist.'Piston, preferably made of clear glass with superimposed layers of mirror silver, silica and is coated with fluorescent material. '

Obwohl die Sahiahtanordnung nach der Erfindung im Prinzip auf jede Reflex ions lampe anwendbar ist, bei der der Leuchtstoff auf einen Reflexionsbelag aufgetragen wird, treten ihre Vorzüge ganz besonders in Verbindung mit einer farbkorrigierten Reflexionslampe mit Quecksilberdampfhochdruckfüllung, die bei verhältnismäßig hoher Temperatur arbeitet, in Erscheinung. Although the Sahiaht arrangement according to the invention can in principle be applied to any reflective ion lamp, in which the phosphor is applied to a reflective coating, its advantages are particularly evident Connection to a color-corrected reflective lamp with high-pressure mercury vapor filling, which is used in relatively high temperature works, in appearance.

Die Erfindung erhellt aus¹ der Beschreibung der Zeichnungen. Es stellt darThe invention is evident from FIG. ^{1 of} the description of the drawings. It shows

Eig. 1 die Da-aufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine farbkorrigierte Reflexionslampe mit Quecksilberdampfhochdruckfüllung, die. den verbesserten Reflexionsbelag verwendet,Prop. 1 the supervision, partly in section, on one color corrected reflective lamp with high pressure mercury vapor filling, the. the improved reflective coating used,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des reflektierenden Mantels des äußeren Kolbens im Schnitt,2 is an enlarged partial sectional view of the reflective jacket of the outer bulb;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Lusmenleistung (Ordinate) in Abhängigkeit von der Betriebsdauer (Abszisse).3 shows a graphic representation of the performance (ordinate) as a function of the operating time (abscissa).

In Fig. 1 ist eine farbkorrigierte Reflexionslampe ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt einen länglichen, äußeren Kolben mit einer lichtdurchlässigen Linse oder Stirnseite 12, die klar und matt sein oder einen Kieselsäureüberzug tragen kann, einen bauchigen paraboloiden Mantel 14 und einen Hals 16.In FIG. 1, a color-corrected reflective lamp is designated quite generally by 10. It includes one elongated, outer bulb with a translucent lens or face 12 that is clear and matt may be or may be coated with silica, a bulbous paraboloidal jacket 14 and a neck 16.

609 7Ϊ7/343609 7-7 / 343

Eine elektrische Lichtquelle 18 für ulitraviolette und sichtbare Strahlen befindet sich innerhalb des äußeren Kolbens. Sie umfaßt einen röhrenförmigen inneren Ouarzkolben 20, der an beiden Enden abgeschlossen ist, Hauptelektroden 22 und 24, die an beiden Enden des Kolbens 20 befestigt - sind, sowie eine Hilfselektrode 26 nahe der Hauptelektrode 22, für die Anlaufzeit der Lampe. Beide Hauptelektroden können aus Wolf ramdrabt bestehen, der mit einem weiteren WoIf-An electric light source 18 for ultraviolet and visible rays is located inside the outer Piston. It comprises a tubular inner Ouarz piston 20 which is closed at both ends is, main electrodes 22 and 24 on both ends of the piston 20 - are attached, as well as an auxiliary electrode 26 near the main electrode 22, for the start-up time the lamp. Both main electrodes can consist of tungsten ramdrabt, which is connected to an additional

bogens zwischen den Hauptelektroden 22 und 24; der Widerstand zwischen den Hauptelektroden ist dann ausreichend gering, so daß eine Entladung zwischen der Hauptelektrode 22 und der Hilfselektrode 26 nicht mehr stattfindet. Der Betriebsdruck in dem inneren Kol'ben 20 kann je nach der Art der Lampe variieren. Er ist beispielsweise 2,5 at. Der Leistungsverbrauch einer solchen Lampe ist beispielsweise 400 Watt. Der Entladungsbogen in der Quecksilberdampfarc between the main electrodes 22 and 24; the resistance between the main electrodes is then sufficiently small that a discharge between the main electrode 22 and the auxiliary electrode 26 does not occur more takes place. The operating pressure in the inner bulb 20 can vary depending on the type of lamp. It is, for example, 2.5 at. The power consumption of such a lamp is, for example, 400 watts. The discharge arc in the mercury vapor

ramdraht überwickelt ist. Zur Erleichterung des An- io atmosphäre erzeugt bekannterweise sichtbare und laufs kann, wie üblich, in der Wolframüberwicklung ultraviolette Strahlen. Die ultraviolette Strahlung eine kleine Menge Thorium enthalten sein. Die Hilfselektrode 26 kann, wie üblich, aus Wolframdiraht geram wire is wound over it. To facilitate the anio atmosphere is known to produce visible and As usual, ultraviolet rays can run through the tungsten overlap. The ultraviolet radiation contain a small amount of thorium. The auxiliary electrode 26 can, as usual, ge made of tungsten wire

kann dazu verwendet werden, eine rot emittierende Leuchtstoffschicht anzuregen, die auf die Innenflächecan be used to stimulate a red-emitting phosphor layer that is on the inner surface

fertigt sein. .. .. des äußeren Kolbens aufgetragen ist; die so erzeugtebe finished. .. .. of the outer piston is applied; the so generated

Die elektrische Lichtquelle 18 ist innerhalb des 15 rote Lumineszenzstrahlung ergänzt das sichtbareThe electrical light source 18 is within the 15 red luminescent radiation complements the visible

äußeren Kolbens durch die Rahmendrähte 28 und 30 Licht des Quecksilberdampfbogens, in welchem derouter bulb through the frame wires 28 and 30 light of the mercury vapor arc in which the

gehaltert; diese sind an einem Ende an einem Rahmenträger 32 befestigt und werden am anderen Ende mittels mehrerer Blattfedern34, die in eine Aus-held; these are attached to a frame support 32 at one end and are attached to the other End by means of several leaf springs34, which are

und mit axialen Bohrungen versehen sind, in die die abgeschlossenen Enden des inneren Quarzkolbens eingreifen. An den Rahmendrähten 28 und 30 sind Stütz-and are provided with axial bores in which the closed ends of the inner quartz envelope engage. On the frame wires 28 and 30 there are support

der elektrischen Strahlungsquelle 18 dienen.the electrical radiation source 18 are used.

Wie üblich, ist ein Glasfuß 40 mit einem Evakuierungsröhrehen 42 in den Kolbenhals 16 des äußerenAs usual, there is a glass stem 40 with an evacuation tube 42 in the flask neck 16 of the outer

■rote Spektralanteil fehlt.■ The red part of the spectrum is missing.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des mehrschichtig überzogenen bauchigen Reflexionsmantels 14 buchtung der Stirnfläche 12 des äußeren Kolbens ein- 20 des äußeren Kolbens. Dieser reflektierende Teil des greifen, festgehalten. Die Rahmendrähte können aus Kolbens besteht aus einer Unterlage 54 aus Klarglas, nickelüberzogenem Eisen gefertigt sein, die Blatt- aus dem der Kolben gefertigt ist, einem Silberfedern 34 aus einem elastischen Material, etwa einer reflexionsbelag 56, der als glatte spiegelnde Fläche Nickel-Kobalt-Aluminmm-Ti.tan-Legierung. ausgebildet ist, einem Kieselsäurebelag 58, der überFIG. 2 shows an enlarged partial view of the multilayered, bulbous reflection jacket 14 indentation of the end face 12 of the outer piston into 20 of the outer piston. This reflective part of the grab hold of. The frame wires can consist of a piston made of a base 54 made of clear glass, nickel-plated iron, the leaf from which the piston is made, a silver spring 34 made of an elastic material, such as a reflection coating 56, as a smooth reflective surface Nickel-cobalt-aluminum-Ti.tan alloy. is formed, a silica coating 58, which over

Der Halterung der Quarzröhre dienen Platten 36, 25 dem Silberbelag liegt und einer Leuchtstofrschioht 60, die zwischen den Rahmendrähten 28 und 30 befestigt die auf der Kieselsäureschicht aufgetragen ist. DieThe quartz tube is held in place by plates 36, 25 with a silver coating and a fluorescent tube 60, which is attached between the frame wires 28 and 30 which is applied to the silica layer. the

Glasunterlage 54 braucht nur so dick zu sein, daß der Lampenkolben eine ausreichende statische Festigkeit hat, um die Belastung des Gebrauchs auszuhaken undGlass underlay 54 only needs to be so thick that the The lamp envelope has sufficient static strength to withstand the stress of use and

bänder 38 befestigt, die mit dem Kolbenhals 16 in 30 um ein Vakuum von 1,6 mm einzuschließen. Der Wechselwirkung stehen und ebenfalls der Halterung Silberbelag kann durch die wohlbekannte Vakuum-Metall-Überzugstechnik aufgetragen werden und kann etwa 12 μ stark sein. Diese Stärke ist jedoch nicht entscheidend. Der bauchige Mantel 4 des äußeren Kolbens Kolbens eingeschmolzen. Zuleitungsdrähte 44 und 46 35 ist derart geformt, daß sein mehrschichtiger Überzug aus einer Kupfer-Nickel-Legierung führen, wie üblich, auf der zu beleuchtenden Stirnfläche eine gleichmäßige zu einer die Stromzuleitung besorgenden Metall- Helligikeitsverteilung erzeugt. SolcheKolben entstehen fassung. Diese Zuleitungsdrähte sind in einen Quetsch- normalerweise aus empirisch bestimmten Kurven, kopf 50 des Fußes 40 eingeschmolzen. Sie können aus Der Kieselsäurebelag kann aus jedem fein verNickel gefertigt sein und an den Stellen, an denen sie 40 teilten Kieselsäurepulver bestehen. Man hat gefunden, durch den Quetschkopf treten, zur Erleichterung des daß ein Pulver, bestehend aus 3 Gewichtsprozent Einschmelzprozesses, wie üblich, einen Kupferüber- Kalziumoxyd, 1 % Natriumchlorid und 96 Gewichts-. zug tragen. Der eine Zuführungsdraht 44 ist mit dem prozent Kieselsäure den Ansprüchen genügt. Aber Rahmenträger 32 leitend verbunden, der andere Zu- auch reine Kieselsäure würde den Ansprüchen gerecht führungsdraht 46 ist mit der Hauptelektrode 22 über 45 werden. Die durchschnittliche Teilchengröße der einen Nickeldraht leitend verbunden. Die andere Kieselsäure kann z. B. von der Größenordnung 0,2 Hauptelektrode 24 ist mit den Drähten des Rahmens bis 0,6 μ sein. Die untere Grenze für die Durohüber einen Nickelleiter verbunden. Die Anlaufshilfs- schnittsgröße der Kieselsäureteilchen ist nicht entelektrode hängt über einem lSOOO-Ohm-lS-Watt- scheidend. Die obere Grenze für den Durchmesser der Widerstand 52 an den Rahmendrähten. Wie üblich, 50 Kieselsäureteilchen sollte nicht höher sein als diestraps 38 attached to the flask neck 16 in 30 to enclose a vacuum of 1.6 mm. Of the Interaction and the silver plating can also be achieved by the well-known vacuum metal plating technique can be applied and can be about 12 μ thick. However, this strength is not critical. The bulbous jacket 4 of the outer piston piston melted down. Lead wires 44 and 46 35 is shaped so that its multilayer coating made of a copper-nickel alloy lead, as usual, on the end face to be illuminated a uniform to a metal brightness distribution that takes care of the power supply. Such pistons arise version. These lead wires are in a squeeze- usually made up of empirically determined curves, head 50 of foot 40 melted down. They can be made from The silica coating can be made from any fine nickel be made and in the places where they consist of 40 divided silica powder. It has been found pass through the squeeze head to facilitate that a powder consisting of 3 percent by weight Melting process, as usual, a copper over calcium oxide, 1% sodium chloride and 96 weight. carry train. One feed wire 44 has the percentage of silica that satisfies the requirements. but Frame support 32 conductively connected, the other additive, also pure silica, would meet the requirements Guide wire 46 is to be connected to the main electrode 22 via 45. The average particle size of the a nickel wire conductively connected. The other silica can e.g. B. of the order of 0.2 Main electrode 24 is to be with the wires of the frame to 0.6 μ. The lower limit for the Durohover connected to a nickel conductor. The starting size of the silica particles is not a de-electrode hangs over an 150 ohm IS watt divider. The upper limit for the diameter of the Resistor 52 on the frame wires. As usual, 50 silica particles should not be higher than that

Wellenlänge der- zu streuenden Strahlung, nämlich etwa zwischen 2500 und 7000 Ängström-Einheiten. Damit ersetzt der Kieselsäureüberzug die bisher verwendete Mattierung zur Erzielung einer vollkommenen Streuung der Strahlung.Wavelength of the radiation to be scattered, namely between about 2500 and 7000 Angstrom units. The silica coating thus replaces the previously used matt finish to achieve a perfect finish Scattering of radiation.

Die Stärke der Kieselsäureschicht kann von einem Bruchteil eines mg (z. B. 0,06 mg) bis zu mehreren mg (z. B. 35 mg) pro cm² variieren, aber diese Schichtstärlie ist nicht entscheidend. Um den Kiesel-The thickness of the silica layer can vary from a fraction of a mg (e.g. 0.06 mg) to several mg (e.g. 35 mg) per cm ² , but this layer thickness is not critical. To the pebble

Das Volumen zwischen dem inneren und äußeren 60 säurebelag auf den Silberreflexionsbelag aufzutragen, Kolben enthält im allgemeinen eine Füllung von Stick- wird die Kieselsäure in einem Suspensionsmittel, etwaApply the volume between the inner and outer 60 acid coating to the silver reflective coating, The flask generally contains a filling of stick- the silica is in a suspending medium, for example

Butylalkohol, aufgeschlämmt und in üblicher Weise ein Überzug gebildet; eine zufriedenstellende Suspension besteht z. B. aus 36 g Kieselsäure in 200 cm³ Butyl alcohol slurried and coated in the usual manner; a satisfactory suspension consists e.g. B. from 36 g of silica in 200 cm ³

nung angelegt wird, schlägt zwischen der Anlaufs- 65 Butylalkohol. Andere Suspensionsmittel können an hilfselektrode 26 und der Hauptelektrode 22 ein An- Stelle des Butylalkohols verwendet werden,- vorauslaufbogen über. Die Stromstärke dieses Bogens ist gesetzt, daß sie flüchtig sind und die Kieselsäure oder durch den Widerstand 52 begrenzt. Dieser Anlauf- den Reflexionsbelag nicht angreifen. Beispiele für bogen ionisiert die Atmosphäre in dem inneren Kolben andere befriedigende Suspensionsmittel sind Aceton, und ermöglicht dadurch den Überschlag eines Haupt- 70 Äthylalkohol und Amylalkohol. Beim Auftragen dervoltage is applied, suggests between the start-up 65 butyl alcohol. Other suspending agents can be used Auxiliary electrode 26 and the main electrode 22 can be used instead of butyl alcohol - lead sheet above. The amperage of this arc is set to be volatile and the silica or limited by resistor 52. Do not attack the reflective coating. examples for arc ionizes the atmosphere in the inner flask.Other satisfactory suspending agents are acetone, and thereby enables the rollover of a major 70 ethyl alcohol and amyl alcohol. When applying the

sind alle Elektroden mit den zugehörigen Leitungsdrähten durch Molybdänbänder 53 verbunden, die deshalb verwendet werden, weil sie den Einschmelzprozeß durch die abgeschlossenen Enden der Quarzkolben 20 erleichtern.all electrodes are connected to the associated lead wires by molybdenum strips 53, which is why can be used because they the melting process through the closed ends of the quartz bulb 20 facilitate.

Der innere Quarzkolben 20 enthält Argon, um den Anlauf zu erleichtern, und etwas Quecksilber, welches beim Betrieb der Lampe teilweise verdampft. Der Gasdruck des Argons ist beispielsweise 20 mm Hg.The inner quartz bulb 20 contains argon to facilitate start-up and some mercury which partially evaporated during lamp operation. The gas pressure of argon is, for example, 20 mm Hg.

stoff bei einem Druck von 500 mm Hg.fabric at a pressure of 500 mm Hg.

Der Betrieb einer solchen Lampe ist an sich bekannt. Wenn über die Drähte 44 und 46 eine Span-The operation of such a lamp is known per se. If there is a tension on wires 44 and 46

Kieselsäure auf die Reflexionsschicht werden die Teile des Kolbens, die nicht überzogen werden sollen, mit den üblichen Mitteln abgedeckt. Dann wird die Suspension über die Innenfläche des Kolbens gegossen. Schließlich wird das Suspensionsmittel verflücbtigt, und¹ der Kieselsäurebelag bleibt als Rest zurück.Silica on the reflective layer, the parts of the piston that are not to be coated are covered with the usual means. Then the suspension is poured over the inner surface of the flask. Finally, the suspending agent is verflücbtigt, and ¹ of the silica coating remains as a residue.

Die Leuchtstoffschicht 60 wird auf die Kieselsäuresdhicht nach dem gleichen Verfahren aufgetragen, das für das Auftragen der Kieselsäuresahicht verwendet wird, nämlich durch Aufschlämmung des Leuchtstoffs in einem organischen Lösungsmittel, etwa Butylalkohol, zu einer Suspension und durch Übergießen der Kolbeninnenfläche mit dieser Suspension und anschließendem Verflüchtigen des Suspensionsmittels. Ein Beispiel einer befriedigenden Suspension ist die Aufschlämmung von 75 g Leuchtstoff in 100 g Butylalkohol. Das Durchsohnittsgewidht der Leuchtstoffschicht kann beispielsweise etwa 1,55 mg · cm² sein.The phosphor layer 60 is applied to the silica layer by the same method that is used for applying the silica layer, namely by slurrying the phosphor in an organic solvent, such as butyl alcohol, to form a suspension and pouring this suspension over the inner surface of the flask and then volatilizing it Suspending agent. An example of a satisfactory suspension is the slurry of 75 g phosphor in 100 g butyl alcohol. The permeability of the phosphor layer can be, for example, about 1.55 mg · cm ² .

Der Leuchtstoff, der in einer farbkorrigierten Lampe verwendet wird, muß notwendigerweise vorwiegend im Rotbereich des Spektrums strahlen, damit die vorwiegend blaue Strahlung des Quecksilberdampf bogens korrigiert wird. Weiter muß der Leuchtstoff in einem Temperaturbereich von zwischen 150 und 400° C wirksam fluoreszieren, da, wie vorher angedeutet, die farbkorrigierte Reflexionslampe mit-Quedesilberdampfhochdruckfüllung normalerweise mit verhältnismäßig hohen Leistungen arbeiten und daher verhältnismäßig hohe Betriebstemperaturen berücksichtigt werden müssen. Als Beispiele -befriedigender Leuchtstoffe können Magnesiumgermanat, Magnesiumarsenat, Magnesiumfluorgermanat oder eine Mischung von 4O°/o Magnesiumfluorgermanat, 40% Calciumstrontiumsilikat und 20% Calciumfluorphosphat angesehen werden.The phosphor that is in a color corrected Lamp is used, must necessarily shine predominantly in the red range of the spectrum, so the predominantly blue radiation of the mercury vapor arc is corrected. Next must the phosphor fluoresce effectively in a temperature range of between 150 and 400 ° C, since, as previously indicated, the color-corrected reflective lamp with high-pressure Quedesilver vapor filling normally work with relatively high outputs and therefore take relatively high operating temperatures into account Need to become. Magnesium germanate, magnesium arsenate, Magnesium fluorogermanate or a mixture of 40% magnesium fluorogermanate, 40% Calcium strontium silicate and 20% calcium fluorophosphate be considered.

Eig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem die totale Lumenleistung in Abhängigkeit von der Betriebsdauer (in Stunden) aufgetragen ist, und zwar für die Lampen derProp. 3 shows a diagram in which the total lumen output as a function of the operating time (in hours) is applied for the lamps of the

Klasse 1, das sind die Lampen der älteren Bauart, bei denen eine Aluminiumreflexionsschicht auf der Innenseite des Mantels eines Mattglaslcolbens aufgetragen ist und farbkorrigierender Leuchtstoff auf dem Reflexionsbelag aufliegt; derClass 1, the lamps of the older design, which have an aluminum reflective layer on the Inside of the jacket of a frosted glass lamp is applied and color-correcting phosphor rests on the reflective coating; the

Klasse 2, das sind Entladungslampen, bei denen ein Silberreflexionsbelag auf der Innenfläche eines Milchglaskolbens aufgetragen und ein farbkorrigierender Leuohtstoffbelag direkt auf die Reflexionsschicht aufgetragen ist; der Klasse 3, das sind die erfindungsgemäßen Lampen. Man entnimmt diesen Kurven, daß nach lOOstünddger Brennzeit die Lumenleistung der Lampen der Klasse 1 25% unter der Lumenleistung der Lampen der Klasse 3 und die Lumenleistung der Lampen der Klasse 2 15% unter der Lumenleistung der Lampen der Klasse 3 liegt. Da die Lampen normalerweise nach ihrer Leistung nach lOOstündiger Brennzeit beurteilt werden, sind die vorstehenden Vergleichszahlen besonders wichtig. Es sei jedoch bemerkt, daß nach etwa 2500sitündiger Brennzeit die Lumenleistung der Lampen der Klasse 2 etwa die gleiche ist wie die Lumenleistung der Lampen der Klasse 1, während die Lampen der Klasse 3 ihre verhältnismäßig hohe Leistung beibehalten.Class 2, these are discharge lamps with a silver reflection coating on the inner surface of a frosted glass bulb applied and a color-correcting Leuohtstoffbelag applied directly to the reflective layer is; of class 3, these are the lamps according to the invention. It can be seen from these curves that after 100 hours of burning time the lumen output of the lamps is the Class 1 25% below the lumen output of class 3 lamps and the lumen output of lamps of the Class 2 is 15% below the lumen output of Class 3 lamps. Since the lamps are usually after their performance are judged after 100 hours of burning time, the above comparative figures are special important. It should be noted, however, that the lumen output of the Class 2 lamps is about the same as the lumen output of Class 1 lamps, while the Class 3 lamps maintain their relatively high output.

Es sei bemerkt, daß der Kieselsäurebelag 58 nicht 100%ig durchsichtig ist, und es konnte also, obwohl man mit einigem Gewinn an Lumenleistung wegen der Verwendung einer Silberreflexionsschicht statt einer Aluminiumreflexionsschicht rechnen durfte, eine wesentliche Verbesserung der Gesamtleistung nicht erwartet werden, da das Liebt, das durch die Stirnfläche21 des äußeren Kolbens austritt, mindestens zweimal durch die Kieselsäureschicht 58 hindurchtreten muß. Der 25%ige Anstieg der Gesamtleistung nach 100 Stunden Brennzeit kam also tatsächlich unerwartet. Dieser unerwartete Leistungsanstieg kann teilweise durch die erhöhte Ausbeute an rotem Licht erklärt werden, da der Kieselsäurebelag gewisse Diffusionseffekte für ultraviolette Strahlung zeigt, denen zufolge das ultraviolette Licht in dem Lumines'zenzvorgang besser verwertet wird. Führt man diese Gedankengänge weiter, dann stellt man fest, daß für eine genaue Farbkorrektion der sichtbaren Strahlung des Quecksilberdampfbogens die Ausbeute an rotem Licht aus der farbkormgierenden Leuchtstoffschicht etwa 9% der Gesamtstrahlung der Lampe ausmachen soll. Dieser Prozentsatz an rotem Lichit kann etwas variieren. Durch wirksamere Verwertung der Ultraviolettstrahlung beim Lumineszenzvorgang wird eine geringere Menge farbkorrigierender Leuchtstoffmasse erforderlich, um die gleiche Ausbeute an rotem Licht zu erzielen, und in der Folge wird weniger sichtbare Strahlung des Quecksilberdampfbogens durch den Leuchtstoff absorbiert werden. Auf jeden Fall ist die Arbeitsweise der Lampe merklich verbessert worden, wie auch immer die Erklärung für diese Verbesserung sein mag.It should be noted that the silica coating 58 is not 100% transparent, and so it could be, though with some gain in lumen output because of the use of a silver reflective layer an aluminum reflective layer, a significant improvement in overall performance cannot be expected, since the love that emerges through the face 21 of the outer piston is at least must pass through the silica layer 58 twice. The 25% increase in total output after 100 hours of burning it actually came as a surprise. This unexpected increase in performance can can be partly explained by the increased yield of red light, since the silica coating has certain diffusion effects for ultraviolet radiation shows that the ultraviolet light in the luminescence process is better utilized. If one continues these lines of thought, one realizes that for one precise color correction of the visible radiation of the mercury vapor arc the yield of red light from the color-conforming phosphor layer should make up about 9% of the total radiation of the lamp. This percentage of red lichite can vary somewhat. By utilizing ultraviolet radiation more effectively a smaller amount of color-correcting phosphor material is used in the luminescence process required to achieve the same yield of red light, and as a result becomes less visible Radiation from the mercury vapor arc can be absorbed by the phosphor. In any case it is Operation of the lamp has been noticeably improved, whatever the explanation for this improvement may be.

Die Kurven der Fig. 3 sind für Lampen gezeichnet worden, die eine Leuchtstoffsohicht aus Magnesiumfluorgermanat verwenden, die die wirksamste farbkorrigierende Leuchtstoffschicht ist, die für diese Anordnung gefunden werden konnte. Magnesiumgermanat kann ebenfalls verwendet werden; es ist etwas weniger wirksam. Magnesiumarsenat und die im vorstehenden erwähnte Mischung sind sogar von schlechter Wirkung, verglichen mit Magnesiumfluorgermanat. Die allgemeine Form und die relative Lage der Kurven der Fig. 3 werden jedoch die gleichen bleiben, ganz gleich, welche farbkorrigierende Leuchtstoffsehicht Verwendung findet.The curves in FIG. 3 have been drawn for lamps which have a phosphor layer made of magnesium fluorine manate which is the most effective color correcting phosphor layer available for this arrangement could be found. Magnesium germanate can also be used; it's a little less effective. Magnesium arsenate and the mixture mentioned above are even of bad effect, compared to magnesium fluorine manate. The general shape and relative location of the curves 3 will remain the same, however, whichever color correcting phosphor layer Is used.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann man den Leuchtstoff in der Kieselsäure auch verteilen, statt den Leuchtstoff und die Kieselsäure in getrennten Schichten auf den Reflexionsüberzug des Klarglaskolbems aufzutragen, wie dies in der erstgenannten Ausführungsform vorgesehen ist. In einem solchen Überzug ist der größte Teil der Leuchtstoffmasse außer Berührung mit der reflektierenden Schicht und ist tatsächlich von dieser Reflexionsschicht durch eine Kieselsäureschicht ziemlich gut getrennt. Eine Wechselwirkung wird demgemäß sehr reduziert, und die Arbeitsweise der Lampe ist ebenso gut wie bei der bevorzugten Ausführungsform. Wenn hier von einer Schicht oder einem Überzug von Kieselsäure zwischen der Leuchtstoffmasse und der Reflexionsfläche gesprochen wird, dann ist keine Einschränkung gemacht, denn es liegt keine eigentliche Trennungschicht vor; der Kieselsäureanteil, der auf der reflektierenden Fläche aufliegt, verhindert in einem gemischten Überzug aus Leuchtstoffmasse und Kieselsäure eine Wechselwirkung zwischen dem Metall des Reflexionsüberzugs und dem Leuchtstoff.According to an advantageous development of the inventive concept you can also distribute the phosphor in the silica instead of the phosphor and apply the silica in separate layers to the reflective coating of the clear glass bulb, as provided in the first-mentioned embodiment. In such a coating is the largest Part of the phosphor mass out of contact with the reflective layer and is actually from this Reflective layer fairly well separated by a silica layer. An interaction becomes accordingly is very reduced, and the lamp operates as well as the preferred embodiment. If here from a layer or a coating If there is talk of silica between the luminescent material and the reflective surface, then it is no restriction made, because there is no actual separation layer; the silica content, which rests on the reflective surface is prevented in a mixed coating of fluorescent material and silica, an interaction between the metal of the reflective coating and the Fluorescent.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Discharge lamp, e.g. high pressure mercury vapor lamp with an ultraviolet as well as translucent discharge tube and a translucent bulb surrounding it,

which has a color-correcting luminous interference layer on its inside and also a reflector layer carries, characterized in that the end face (the side of the free light exit) opposite parabolic inner surface of the outer bulb - preferably made of clear glass with one on top of the other Layers of mirror over, silica and is coated with phosphor.

2. Discharge lamp according to claim 1, characterized in that an extremely fine-grain silicon dioxide layer the phosphor particles themselves surrounds and a mixture of silicon dioxide with phosphor over the mirror silver layer is applied.

3. Discharge lamp according to claim 1 and 2, characterized in that radiation power and

Bulb size are coordinated so that the phosphor, z. B. Magnesium fluorogermanate, Magnesium germanate and magnesium arsenate, or a mixture thereof, at an operating temperature fluoresces optimally from about 150 to 400 ° C.

4. Lamp according to claim 1 to 3, characterized in that that the fluorescent coating consists of a mixture of 40% magnesium fluorine manate, 40% calcium strontium silicate and 20% calcium fluorophosphate consists.

Considered publications:
German Patent No. 851 235;
Swiss Patent No. 272 702;
French Patent No. 997 753;
British Patent No. 494 192.

1 sheet of drawings