DE1060991B

DE1060991B - Einrichtung zur Verhinderung stoerender Schwaerzungen an Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE1060991B
Application number: DEP17981A
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Krautz
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1957-02-15
Filing date: 1957-02-15
Publication date: 1959-07-09

Description

Bei röhrenförmigen Entladungslampen mit einer Leuchtstoffschicht auf der Innenwand dies Gefäßes treten nach recht, unterschiedlichen Betriebsdauern vielfach Schwärzungen in Form von Flecken, Streifen oder breiten Bändern auf, bevorzugt an den. Enden der Lampen im Bereich . der Elektroden, die nicht nur Schönheitsfehler darstellen, sondern einen effektiven Lichtausbeuteverlust bedeuten. Die breiten, dunklen Bänder in Kathodennäihe sind als. Quecksilberoxydulfilme bekanntgeworden, Freier Sauerstoff, der teils von den Oxydkathoden abgegeben wird, teils auf nicht ausreichendes Evakuieren der Röhren vor der Edelgasfüllung der Lampen zurückzuführen ist, verbindet sich besonders leicht nach Dissoziation in atomaren Sauerstoff und nach erfolgter Ionisierung mit Queck- *5 silber zu Quecksilberoxydul. Diese Prozesse spielen sich vorwiegend im Bereich des Kathodendunkelraumes ab. Die Kondensation der Quecksilberoxydulschicht auf der Innenwand der Leuchtstoffröhre er- ' streckt sich mehr, oder weniger deutlich sichtbar bis ao zum Scheitel der positiven Säule der Entladung. Man hat versucht, vor allem durch Verbesserung der Oxydkathoden diese Störeirscheinungen herabzusetzen oder ganz zu vermeiden. Da in der Massenfabrikation die Zeit für das Evakuieren der Leuchtstoffröhren und die Formierung der Oxydkathoden nicht beliebig ausgedehnt werden kann, verbleibt immer ein mehr oder weniger gefährlicher Sauerstoffpartialdruck, der im Betrieb zufolge weiterer Zersetzung der Oxydkathode noch anzusteigen pflegt. Die Gefahr der erwähnten Schwärzungsbildungen nimmt noch zu, je höher die Fertigungsgeschwindigkeit der Leuchtstofflampen an Automaten gesteigert wird.

Diie vorliegende Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeit zu überwinden. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung störender Schwärzungen an röhrenförmigen Entladungslampen mit einer ■ Leuchtstoff Schicht auf der Innenwand des Entladungsgefäßes mittels um die Oxydelektroden angeordneten, von den Elektroden isolierten Schutzkappein unter Verwendung von Titan als Getter. Erfindungsgemäß gelangt für die Schutzkappen Titanblech zur Anwendung. Diese Schutzkappen binden vorhandenen oder frei werdenden Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlenstoff in starkem Maße chemisch fest und gehen mit diesen Restgasen hoch-schmelzende Verbindungen ein. Wider Erwarten hat es sich gezeigt, daß bei röhrenförmigen Entladungslampen mit einer Leuchtstoff-Schicht auf der Innenwand des Gefäßes trotz Anordnung der getterfähigen Körper an den Enden des Ent- 5" ladungsraumes eine ausreichende Entgasung erzielt wird, wodurch Sohwärzungserscheinungen auf der Leuchtstoffpulverschicht vermieden sind.

An Stelle der für gute Ausleuchtung der Ent-Einrichtung zur Verhinderung störender Schwärzungen an Leuchtstofflampen

Anmelder:

Patent-Treuhand - Gesellschaf t

für elektrische Glühlampen m. b. H.,

München 2, Windenmacherstr. 6

Dr. Erich Krautz, Augsburg,
ist als Erfinder genannt worden

ladungsgefäße im Elektroidenbereich bisher, verwendeten Eisenkappen werden erfindungsgemäß Titankappen bzw. mit galvanischen Überzügen aus Titan versehene Kappen. aus Eisen oder anderen Grundmetallen benutzt, die die verbliebenen oder im Betrieb frei werr denden unerwünschten Restgase — neben Sauerstoff besonders noch Stickstoff und auch Kohlenstoff — ■ nicht nur wie bei der üblichen Getterung oberflächlich adsorbieren, sondern chemisch in fester Verbindung vollständig zu absorbieren vermögen. Für diesen Zweck eignen sich besonders solche Bleche, die zur Vergrößerung der Oberfläche noch aufgerauht, geriffelt oder perforiert sind, öder auch. Netze aus.Titandrähten oder auch galvanisch abgeschiedenes oder anderweitig auf Eisenkappen niedergeschlagenes oder aufgesintertes Titan. Bei recht geringen Sauerstoff partialdrücken reichen vielfach auch Titanlegierungen, z. B. mit Eisen, aus. Titan ist dadurch besonders ausgezeichnet, daß es Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff selbst noch bei recht hohen Temperaturen chemisch fest gebunden hält. Ohne Änderung der Kristallstruktur vermag z. B. Titan bis zu 40 Atomprozent Sauerstoff in fester Lösung . aufzunehmen. Diese Verbindung ist so innig, daß selbst durch Glühbehandlung im höchsten Vakuum der eingebaute Sauerstoff sich kaum mehr entfernen, läßt. Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann bei dem Material für die Schutzkappen das Titan zum Teil durch Zirkon ersetzt sein.

Aus dem Schrifttum sind bereits die günstigen Eigenschaften von Titan als Baustoff von. Teilen von Elektronenröhren bekanntgeworden. Auch ist über die Getterwirkung von Titan in Elektronenröhren berichtet worden. In mehreren Patentschriften ist die Verwendung von Metallpulvern als Getterstoffe in der

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Hochvakuumtechnik vorgeschlagen;. worden. Hierbei wird unter anderem auch'Titanpülver genannt, Weiterhin ist empfohlen worden, in Entladungsgefäßen Graph'itelektroden mit einem Überzug aus Zirkon, Titan, Thorium, Hafnium, Vanadin, Niob oder Tantal-unter· Bildung von Karbidzwischenschichten zu ,versehen.. Ferner ist .der Vorschlag gemacht worden, Titan als Material für Elektroden von Bogenlampen zu verwenden. Aus all diesen Vorschlägen ist jedoch nicht zu entnehmen, daß isoliert von dan Oxydelektroden angeordnete Schutzkappen aus Titan im gas- oder dampfgefüllten Entladüngsräum von Entladungslampen mit einer 'Leuchtstoffschicht auf der Innenwand des Entladungsgefäßes die Bildung von störenden Schwärzungen' auf 'der Leuchtstoff schicht verhindern können. .

■Eingehende Untersuchungen an Leuchtstofflampen mit reinen Eisenschutzkappen und den oben angegebenen verbesserten Schutzkappen zeigen eine deutliche Verbesserung der Liehtausbeute und Lebensdauer der Leuchtstofflampen. Besonders klar gelingt der Nachweis, wenn die Leuchtstofflampe z. B. auf der einen Seite mit Eisenkappen, auf der anderen Seite mit Titan- bzw. titanierten Schutzkappen versehen wird. Letztere schützen nicht nur den . eigenen .Kathodenbereich vor der Schwärzung, sondern vermögen mit einer durch, die Diffusionsgeschwindigkeit der Restgase bestimmten' Zeit die Shwärzung auch des anderen Kathodenbereiches allmählich zu verringern, so daß bei beidiseitiger Verwendung titanierter Schutzkappen ein überzeugen der. Fortschritt erzielt wird.

An Hand der Beschreibung und Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand erläutert. ...

In Fig. 1 ist der Glaskolben 1 der Leuchtstofflampe an seiner Innenfläche mit eimer Leuchtstoffschicht 2 versehen. In seinem. Innern befinden sich Quecksilber und Edelgas bei einem Druck von etwa 1 bis 6 Torr. An einem Fuß .3 ist mittels zweier Stromzufühirungen 4, 5 eine.Elektrode in Fo>rm einer Doppelwendel 6 befestigt, welche ihrerseits Träger für elektronenemittierende Stoffe ist. Um die Elektrode 6 ist eine titanhaltige Schutzkappe 7 in Form eines Halbzylinders, gelegt, welche mittels eines Drahtes 8 am Fuß gehaltert ist. Die Abmessungen der Schutzkappe 7 sind., vorzugsweise bei der Verwendung von Titan folgende: Länge des Halbzylinders gleich oder kleiner als 15 mm, Durchmesser zweckmäßig kleiner oder gleich 8 mm, . Blechstärke gleich oder kleiner als 0,3 mm. .

' - Die Elektrode 6 ist zweckmäßigerweise zur Erzielung günstiger Ergebnisse in einem Abstand von weniger als 8 mm von der Schutzkappe 7 anzuordnen. Die technischen Daten der Leuchtstofflampe sind etwa diese: 120 cm Rohrlänge, 38 mm Rohrdürchmesser, Leistungsaufnahme von 40 Watt bei 220 Volt Wechselstrom.

Die Schutzkappe 7 ist isoliert am Fuß 3 mittels eines Haltedrahtes 8 befestigt. Ihre Formgebung kann ίο vorgenommen werden, wie es in den Fig. 2 bis 6 dargestellt ist.

Bei der Herstellung netzartiger Schutzkappen sind diese beispielsweise aus Drähten von Titan oder Titanlegierung zusammengesetzt.

Claims

Patentansprüche:

■ 1. Einrichtung zur Verhinderung störender Schwärzungen an röhrenförmigen Entladungslampen mit einer Leuchtstoffschicht auf der Innen-, . -wand des Entladungsgefäßes.mittels um die Oxydelektroden angeordneten, von den Elektroden isolierten Schutzkappen unter Verwendung von Titan als Getter, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schutzkappen Titanblech zur Anwendung ge-

. - .. langt. . ■
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Material der Schutzkappen ·· Titan zum Teil durch Zirkon ersetzt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappen in Form

. eines Drahtes-und/oder Drahtgeflechtes zur Anwendung gelangen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch

■ gekennzeichnet, daß für die Schutzkappen Legie-. rungen von Titan ■ und gegebenenfalls anderen ■ Metallen mist Eisen verwendet sind. ...
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappen zur Vergrößerung der wirksamen Oberfläche mit Riffalungen, Perforierungen versehen oder als Netze ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche ■ Patentschriften Nr. 946 076, 885 763, 739 251;

belgische Patentschrift Nr. 504 394;
französische Patentschrift Nr. 619 303;
Zeitschrift »IRE-Transactions«, April 1956, S. 93 bis 95.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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