DE1222583B - Natriumdampf-Entladungslampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIj

Deutsche Kl.: 2If-82/01

Nummer: 1 222 583

Aktenzeichen: N 27124 VIII c/21 f

Anmeldetag: 4. August 1965

Auslegetag: 11. August 1966

Die Erfindung betrifft eine Natriumdampf-Entladungslampe mit einer Glashülle, die mindestens teilweise mit einer Zinnoxydschicht überzogen ist.

Bekannte Natriumdampf-Entladungslampen vorerwähnter Art bestehen meistens aus einem Entladungsrohr, in dem die Entladung in der Natriumdampfatmosphäre erfolgt und das in einer zur Wärmeisolierung dienenden Glashülle untergebracht ist. Diese Glashülle ist teilweise, z. B. auf der Innenseite, mit einer Zinnoxydschicht überzogen, welche zur Verbesserung der Wärmeisolierung der Hülle dient, indem sie einen größeren Teil der Infrarotstrahlung von dem Entladungsrohr besser zurückstrahlt als die Glashülle allein. Je größer diese Reflexion, um so besser ist die Wärmeisolierung. Die Reflexion der Infrarotstrahlung wird bis zum Erreichen eines Maximums höher, je dicker die Schicht ist. Die Schicht darf jedoch nicht zu dick gemacht werden, da sonst die Absorption des nützlichen Natriumlichtes in der Zinnoxydschicht zu groß wird. Es ist bekannt, die Dicke der Zinnoxydschicht so groß zu wählen, daß der Widerstand der Zinnoxydschicht pro Quadratfläche zwischen 10 und 100 Ohm und vorzugsweise zwischen 40 und 70 Ohm liegt. Unter dem Widerstand pro Quadratfläche wird der Widerstand verstanden, der zwischen zwei Leitern beliebiger Länge gemessen wird, die in einem Abstand gleich dieser Länge auf der Zinnoxydschicht angebracht sind.

Aus ausführlichen, zur Erfindung führenden Untersuchungen hat es sich gezeigt, daß die bei dieser bekannten Natriumlampe gestellte Bedingung nicht für eine sehr hohe Reflexion der Infrarotstrahlung bei geringer Absorption des Natriumlichtes ausreicht. Bei einer Lampe nach der Erfindung konnte in dieser Hinsicht eine wesentliche Verbesserung erzielt werden.

Eine Natriumdampf-Entladungslampe nach der Erfindung ist mit einer Glashülle versehen, die wenigstens teilweise mit einer Schicht leitenden Zinnoxyds überzogen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Leitfähigkeit χ des Zinnoxyds größer ist als 1 · 10³ Ohm"¹ · cm"¹ und kleiner ist als 3 · IO³ Ohm"¹ · cm-¹,

b) die Dicke der Zinnoxydschicht zwischen 0,1 und 0,5 μΐη liegt,

c) der Widerstand der Zinnoxydschicht pro Quadratfläche zwischen 10 und 40 Ohm liegt.

Ähnlich wie bei den bekannten Lampen wird die Leitfähigkeit des Zinnoxyds durch Dosierung mit z. B. den Elementen Antimon, Phosphor, Indium Natriumdampf-Entladungslampe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Dr. Erhard Kauer, Aachen

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 7. August 1964 (64 09065)

oder Fluor erhalten. Je größer die Menge des Dotierungselementes im Zinnoxyd, um so größer ist die Leitfähigkeit. Der Erhöhung der Leitfähigkeit wird praktisch durch die maximale Löslichkeit der Dotierungselemente im Zinnoxyd eine Grenze gesetzt.

Die Reflexion der Infrarotstrahlung wird in dem Maße größer, wie die Leitfähigkeit des Zinnoxyds größer ist. Infolge der höheren Leitfähigkeit wird erreicht, daß die Eindringtiefe der Infrarotstrahlung geringer ist. Wenn diese Eindringtiefe kleiner wird als die Wellenlänge der zu reflektierenden Infrarotstrahlung, tritt starke Reflexion auf. Die Leitfähigkeit darf nicht zu groß werden, da sonst bei gleicher Dicke die Absorption des Natriumlichtes zu groß wird.

Je dicker die Zinnoxydschicht, um so geringer ist im allgemeinen die Durchlässigkeit für das Natriumlicht. Die Dicke der Schicht wird somit gemäß der Bedingung b) kleiner als 0,5 μια gewählt. Wird die Dicke der Schicht kleiner als 0,1 μηι gewählt, so kann man bei der durch die Bedingung a) angegebenen Leitfähigkeit des Zinnoxyds keine hohen Reflexionswerte der Infrarotstrahlung mehr erzielen.

Die Zinnoxydschicht muß auch die Bedingung c) erfüllen, gemäß der der Widerstand pro Quadratfläche geringer als 40 Ohm und höher als 10 Ohm sein soll. Dabei ist nämlich die Reflexion der Infrarotstrahlung mindestens 60%, und es kann sogar der außerordentlich hohe Wert von 83 % erreicht werden.

Wenn die Bedingungen a), b) und c) erfüllt werden, liegt die Durchlässigkeit für das Natriumlicht zwischen 70 und 92%.

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Da, wie vorstehend gesagt, die Reflexion der Infrarotstrahlung größer wird bei einer größeren Dicke der Zinnoxydschicht, aber dabei die Durchlässigkeit für Natriumlicht abnimmt, kann man innerhalb des durch diese Bedingungen angegebenen Bereichs einen günstigen Kompromiß von Reflexion der Infrarotstrahlung und Natriumlichtdurchlässigkeit finden.

Schichten der vorerwähnten Dicke skid so dünn, daß für das Natriumlicht Interferenzerscheinungen auftreten. Bei solchen dünnen Schichten nimmt die Durchlässigkeit für Natriumlicht nicht regelmäßig bei zunehmender Schichtendicke ab, sondern weist bei bestimmten Werten der Dicke Maxima auf, bei denen die Durchlässigkeit größer ist als bei geringeren Werten der Dicke. Die geringste Dicke, bei der ein Maximum der Durchlässigkeit gefunden wird, wird die Dicke der 0. Ordnung, die darauffolgende, größere Dicke mit einem Durchlässigkeitsmaximum die der 1. Ordnung usw. genannt.

Aus diesem Verhalten der dünnen Zinnoxydschichten folgt, daß man die Dicke dieser Schichten vorzugsweise so wählt, daß die Durchlässigkeit eines der Maxima aufweist. Da die Dicke durch die Bedingung b) bereits bestimmten Grenzen unterliegt, kommen für die Praxis lediglich Dicken der 0., der 1. oder der 2. Ordnung in Betracht. Dies läßt sich durch die nachfolgende, experimentell abgeleitete Bedingung für die Dicke ausdrücken, die vorzugsweise erfüllt werden soll:

0,147(τκ

±0,04μηι,

Dicke und der Widerstand pro Quadratfläche, die Infrarotreflexion (bei einer Wellenlänge von etwa 3000 mm) und die Durchlässigkeit für Natriumlicht angegeben.

	IO	1	Leitfähigkeit	Wider	Infrarot	Dicke	Durch
		15 2	des S11O2	stand pro	reflexion	der	lässig
		3		Quadrat		SnO2-	keit des
Nr.	4		fläche		schicht	Na
5	Ohm-1 cm-1	SnO2-	«/0		trium-
6	1,6 · 103	Schicht	72	μτα	lichtes
20 7	2-103	Ohm	70	0,24	%
8	2-103	26	78	0,17	71
9	1,25 · ΙΟ3	30	71	0,50	91
	2-103	10	78	0,40	89
	1,25 · ΙΟ3	20	70	0,33	72
1,25-103	15	72	0,32	90
3-103	25	80	0,48	90
1,25 · 103	17	64	0,18	89
19		0,21	91
38	73

Bei den Nummern 2, 3, 5, 6, 7 und 8 der Tabelle wird auch die vorerwähnte bevorzugte Bedingung für die Dicke erfüllt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Natriumdampf-Entladungslampe mit einer Glashülle, die wenigstens teilweise mit einer Schicht leitenden Zinnoxyds überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

wobei m = 0 oder 1 oder 2 ist.

In dieser Bedingung findet man auch die Leitfähigkeit x, da es sich ergeben hat, daß die Lage der Maxima davon abhängig ist. Die Toleranz der Dicke ist durch den Zusatz + 0,04 angegeben.

Wenn auch diese bevorzugte Bedingung für die Dicke der Zinnoxydschicht erfüllt wird, ergeben sich bei einer zwischen den in a) der Bedingung angegebenen Grenzen liegenden Leitfähigkeit maximal nur drei bestimmte Dicken der Zinnoxydschicht. Bei diesen Dicken ist die Durchlässigkeit für das Natriumlicht größer als bei anderen Dicken bei gleichbleiben- der Leitfähigkeit.

Zur Erläuterung der Erfindung und der auf diese -Weise erzielten Resultate sind in der nachstehenden Tabelle für verschiedene Werte der Leitfähigkeit die

a) die Leitfähigkeit χ des Zinnoxyds größer als 1 · 10³ Ohm"¹ · cm"¹ und kleiner als 3 · ΙΟ³ Ohm"¹ ■ cm"¹ ist,

b) die Dicke d der Zinnoxydschicht zwischen 0,1 und 0,5 μηι liegt und

c) der Widerstand der Zinnoxydschicht pro Quadratfläche zwischen 10 und 40 Ohm Hegt.

2. Natriumdampf-Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke

d =

0,147(m

± 0,04 μ,πι

ist, wobei m = 0 oder 1 oder 2 ist.

609 609/139 8.66 © Bundesdruckerei Berlin