DE1106866B - Verfahren zur Herstellung von Natriumdampfentladungslampen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Natriutndampfentladungslampe, die an der Innenseite mit einer Boratglasschicht folgender Zusammensetzung:

10 bis 30 Gewichtsprozent B₂O₃,

0 bis 15 Gewichtsprozent K₂O,
20 bis 60 Gewichtsprozent Ca O 4-Ba O und
10 bis 40 Gewichtsprozent Al₂O₃,

überzogen ist und eine einen Argonzusatz enthaltende Neongasfüllung aufweist.

Der übliche Zusatz von etwa 0,1 bis l°/o Argon dient zur Verringerung der Zündspannung der Lampe. Beim Betrieb der Lampe entstehen neben Natriumionen auch Edelgasionen, und zwar insbesondere des zugesetzten Argons, dessen Ionisationsspannung niedriger als die des Neons ist. Diese Ionen werden zur Wand hin gezogen und dort durch Rekombination mit Elektronen neutralisiert. Diese Ionen, kehren nicht alle als freie Gasatome zurück; einige haften an der Wand fest, so daß die Konzentration des Argonzusatzes abnimmt. Schreitet dies zu weit fort, so wird die Zündspannung nicht weiter herabgesetzt, und die Lampe zündet nicht, was das Ende ihrer Lebensdauer bedeutet.

Die Erfindung zielt darauf ab, diesem Übelstand abzuhelfen.

Nach der Erfindung wird die Lampe zunächst nur mit Argon unter einem Druck von etwa 0,1 bis 0,15 Torr gefüllt, in dieser Argonfüllung eine Entladung zustande gebracht und erst dann die endgültige Metall- und Gasfüllung eingebracht.

Durch diese Argonentladung wird die Glaswand des Entladungsgefäßes sozusagen von vornherein mit Argon beladen. ■

Bei einem Durchmesser von 8 bis 15 mm der Entladungslampe wird die Argonentladung vorzugsweise 10 bis 20 Minuten mit einer Stromstärke von 0,5 bis 1,5 A aufrechterhalten.

Es sei noch erwähnt, daß ein Verfahren zum Entgasen einer Entladungslampe mit Argonzusatz bekannt ist, wobei ebenfalls eine Vorentladung stattfindet, allerdings bei einem Druck, der dieselbe freie Weglänge für die Entladungsteilchen ergibt, wie die endgültige Gasfüllung. Beim Verfahren nach der Erfindung wird dagegen für die Vorentladung kein schwereres Gas als die endgültige Füllung verwendet, sondern Argon, das in der endgültigen Füllung ebenfalls vorhanden ist. Der Druck der Vorentladung (etwa 0,1 Torr) ist hierbei so gering gegenüber dem Druck der endgültigen Füllung (etwa 13 Torr), daß die freie Weglänge der Entladungsteilchen bei der Vorentladung mehr als das 10-fache der freien Weglänge in der endgültigen Füllung beträgt.

Verfahren zur Herstellung
von Natriumdampfentladungslampen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. Dezember 1958

Martinus Henricus Adrianus van de Weijer,

Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Das Verfahren nach der Erfindung bringt insbesondere Vorteile bei Entladungsgefäßen aus natriumbeständigem Boratglas. Es sei bemerkt, daß es auch andere, natriumbeständige Glassorten gibt, z. B. Borosilikatgläser bestimmter Zusammensetzung. Bei diesen Gläsern verschwindet das Argon praktisch nicht, ihre Lichtdurchlässigkeit ist jedoch infolge Verfärbung schlechter als bei den Boratgläsern,.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Eine U-förmige Natriumdampfentladungslampe ist in einem evakuierten,, zylindrischen Kolben untergebracht. Die Entladungslampe besteht aus Kalkglas mit einem Außendurchmesser von 12 mm und ist an der Innenseite mit einer natriumbeständigen Glasschicht überzogen,, welche folgende Zusammensetzung haben kann:

10 bis 30 Gewichtsprozent Ba₂O₃,
0 bis 15 Gewichtsprozent K₂O,
20 bis 60 Gewichtsprozent Ca O+ Ba O und
10 bis 40 Gewichtsprozent Al₂O₃.

Im vorliegenden Fall hat dieses Glas folgende Zusammensetzung:

24 Gewichtsprozent B₂ O₃,
6 Gewichtsprozent K₂ O,
10 Gewichtsprozent CaO,
38 Gewichtsprozent Ba O und
22 Gewichtsprozent Al₂ O₃.

Die Lampe ist an den beiden Enden mit aktivierten Glühelektroden bestückt und hat, längs der Lampen-

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achse gemessen, eine Länge von 70 cm zwischen den Elektroden. Die Lampe enthält etwa 1000 mg Natriummetall und Neongas von etwa 13 mm Quecksilberdnick bei Zimmertemperatur, dem etwa 0,5 Volumprozent Argon zugesetzt sind. Die beim Normalbetrieb mit einem Lampenstrom von 0,9 A ungefähr 140 W verbrauchende Lampe hat zu Beginn ihrer Lebensdauer eine Zündspannung von 390 V und wird aus einer Wechselspannungsquelle von 470 V Leerlaufspannung gespeist. Diese Lampe hat eine Lebensdauer von etwa 2500 Betriebsstunden und zündet danach nicht mehr an der genannten Spannungsquelle.

Wird aber dieselbe Lampe zunächst ausschließlich mit Argon von etwa 0,1 mm Quecksilberdruck gefüllt und in diesem Mittel eine Entladung etwa 15 Minuten mit einer Stromstärke von etwa 1 A unterhalten, so zeigt sich, daß die Lebensdauer bis zu 5000 Betriebsstunden angestiegen ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Natriumdampfentladungslampe, die an der Innenseite mit

20 einer Boratglasschicht folgender Zusammensetzung:

10 bis 30 Gewichtsprozent B₂O₃,
0 bis 15 Gewichtsprozent K₂O,
20 bis 60 Gewichtsprozent CaO+ BaO
10 bis 40 Gewichtsprozent Al₂O₃,

überzogen ist und eine einen Argonzusatz enthaltende Neongasfüllung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe zunächst nur mit Argon unter einem Druck von etwa 0,1 bis 0,15 Torr gefüllt, in dieser Argonfüllung eine Entladung zustande gebracht und erst dann die endgültige Metall- und Gasfüllung eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rohrdurchmesser der Lampe von 8 bis 15 mm die Argonentladung 10 bis 20 Minuten mit einer Stromstärke von 0,5 bis 1,5 A aufrechterhalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 044 350.

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