DE1639112A1

DE1639112A1 - Vapor discharge lamp for photochemical purposes

Info

Publication number: DE1639112A1
Application number: DE19681639112
Authority: DE
Inventors: Johnson Peter Dexter
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1968-03-06
Publication date: 1970-03-26
Also published as: GB1222834A; DE1639112B2; US3484640A

Description

. Herst Schüler. Herst student

Taunucitr. iQ l cc-isch 3011 ° ^F' ^"· --¹^? A'" rj ϊ η 1Taunucitr. iQ l cc-isch 3011 ° ^F '^ "· - ¹ ^? A'" rj ϊ η 1

QeneraX EXectrlc Company, 1 River Road,-Sqhenectady, M.Y,,USAQeneraX EXectrlc Company, 1 River Road, -Sqhenectady, M.Y, USA Dampfentladung«Xampe für photochemische ZweckeVapor discharge «Xampe for photochemical purposes Die Erfindung besieht sich auf DampfentXadungsXa@pen» und imThe invention relates to DampfentXadungsXa @ pen »and im

besonderen auf solche DampfentXadungeXampen, dieselektiv Strah-special on such vapor discharge lamps, diesel-selective jet

"■■".■■■■·.-■■*■ ο Xung im WeXXenXänRengebiet zirischen 2800 unü .3400 k emittieren, die also Strahlung abgeben, die photochemiseh besonders wirksam ist. "■■". ■■■■ · .- ■■ * ■ ο Xung in the WeXXenXänRengebiet ciric 2800 and 3400 k , which emit radiation that is particularly effective photochemically.

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Bisher wurden für photochemis'che Zwecke hauptsächlich Quecksilberdampflampen verwendet, und zwar, vorzugsweise Niederdruck- oder Mitteldruckdampflampen. Ein wesentlicher Teil der Strahlung eines Hitteldruck-Quecksllberbogens liegt jedoch beispielsweise bei Wellenlängen, die länger als 3400 8 sind und bis ins sichtbare Licht hineinreichen, so daß ein Queck-Silberlichtbogen für photochemische Zwecke, ziemlich unwirtschaft lich 1st. Der Grand hierfür liegt darin,daß von der gesamten emittierten Strahlung notwendigerweise ein recht erheblicher Teil für photochemische Zwecke verloren geht. Dieses braucht in einigen Fällen kein Machteil zu sein»obwohl es einen Energieverlust darstellt. In solchen Fällen jedoch, in denen der photochemisch, wertlose Anteil der Strahlung Störungen und Beeinträchtigungen hervorrufen kann, ist es notwendig, Filter su benutzen, um dle.sen stehenden Strahlungsanteil aussufiltern. Dadurch wird aber die gesamte Lampe für photochemische Zwecke teuerer und komplizierter.To date, mercury vapor lamps have mainly been used for photochemical purposes, specifically, preferably low-pressure or medium-pressure vapor lamps. A major part of the However, radiation from a high pressure mercury arc lies for example at wavelengths longer than 3400 8 and extend into visible light, so that a mercury-silver arc for photochemical purposes is rather uneconomical lich 1st. The grand for this is that of the whole emitted radiation necessarily a considerable part is lost for photochemical purposes. This needs in in some cases not being a disadvantage »although it represents a loss of energy. In such cases, however, in which the photochemically worthless part of the radiation can cause disturbances and impairments, it is necessary to use filters filter out by the remaining radiation component. This will but the entire lamp for photochemical purposes more expensive and more complicated.

Eine Aus führung» form der Erfindung, beinhaltet eine Lampe mit einem Lampenkolben, der für ultraviolettes Lieht durchlässig ist. Innerhalb des Kolbens sind in einem gewissen Abstand voneinander zwei Elektroden angeordnet. Der Kolben 1st mit einem Zündgas gefüllt,d» unter einem gewissen Druck steht, sowie mitOne embodiment of the invention includes a lamp a lamp that allows ultraviolet light to pass through is. Two electrodes are arranged within the piston at a certain distance from one another. The piston is with a Ignition gas filled, which is under a certain pressure, as well as with

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einer gewiesen Menge eines verdampfbareh Metallli&logenldes, ausgenommen eines Metallfluorides. Diese Metallhalogenide können beispielsweise Halogenide von Zink und/oä@r Kadmium sein. Die Metallhalogenide werden in einer solchen Menge zugefügt, daß sieh nach einer teilweisen oder vollständigen Verdampfung bei der Betriebstemperatur der Lampe, die in der Größenordnung von 400⁰C liegt, innerhalb der Lampe ein Halogenid-Partialdruck zwischen 0,1 und 10 torr einstellt. Der Druekbereieh für den Partialdruck zwischen 0,2 und 1 torr wird hierbei bevorzugt»a certain amount of a vaporizable metal, excluding a metal fluoride. These metal halides can be, for example, halides of zinc and / or cadmium. The metal halides are added in an amount such that check, sets torr after a partial or complete evaporation at the operating temperature of the lamp which is of the order of 400 ⁰ C within the lamp a halide partial pressure between 0.1 and 10. The pressure range for the partial pressure between 0.2 and 1 torr is preferred here »

Wenn üei bei der Inbetriebnahme der Lampe eine ausreichend hohe Spannung an die Elektroden anlegt ,wird das Zflnägasionisiert. Dadurch wird innerhalb der Lampe eine Glimmentladung unterhalten, durch die das Metal!halogenid verdampft, das vorher in nicht-verdampfter Form in der Lampe vorlag« Wenn eine ausreichende Menge des Metallhalogenides verdampft ist, bildet sich eine Glimmentladung aus,die von angeregten MetallhalogenidmoIekülen unterhalten wird. Dabei werden die charakteristischen Spektralbänder der angeregten Metallhalogenide mit hoher Intensität emittiert,diezwischen 2800 S und 3^00 S liegen und für photochemische Zwecke außerordentlich gut geeignet sind.If üei a sufficiently high when starting up the lamp When voltage is applied to the electrodes, the Zflnagasionized. As a result, a glow discharge is maintained inside the lamp, which vaporizes the metal halide that was previously in non-evaporated form was present in the lamp «When a sufficient amount of the metal halide has evaporated, it forms a glow discharge, which is maintained by excited metal halide molecules. The characteristic Spectral bands of the excited metal halides emitted with high intensity, which lie between 2800 S and 3 ^ 00 S and are extremely well suited for photochemical purposes.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden«.In the following, the invention will be described in detail in conjunction with the drawings.

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Figur i ist ein Querschnitt durch eine Lampe für phötochemlsche Zwecke nach der Erfindung·Figure i is a cross section through a lamp for photochemical Purposes according to the invention

Figur 2 se igt die Spektral verteilung eines Molekülspektruras eines Metallhalogenide, das bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden kann. ...FIG. 2 shows the spectral distribution of a molecular spectrum of a metal halide useful in the practice of the invention can be used. ...

In Fig. 1 ist eine Lampe für photoehemisehe Zwecke nach der Erfindung dargestellt. Diese Lampe weist einen äußeren, evakuierbaren Kolben 1 auf, der für ultraviolettes Licht durchlässig ist. Dieser Kolben . 1- kann aus Pyrexglas oder einem anderen Glas hergestellt sein, das bei hohen Temperaturen die notwendige Festigkeit besitzt und ultraviolettes Licht durchläßt. Der Kolben 1 ist auf einen Schraubsockel 2 aufgesetzt, der ge trennte elektrische Anschlüsse 3 und U aufweist. Der Kolben enthält ein Gasentladunggefaß 5, das aus einem ultraviolett durchlässigen Material hergestellt sein kanni das bei hohen Temperaturen betrieben; werden kann. Beispiele für solche Materialien sind Quarz, Vycor, Lucälox oder Yttriuinoxyd hoher Dichte· . ■'"■-■.*·. ^; ' ' iy - - "..."■■'. ■ ■■,In Fig. 1, a lamp for photoehemishe purposes according to the invention is shown. This lamp has an outer, evacuable bulb 1, which is permeable to ultraviolet light. This piston. 1- can be made of Pyrex glass or any other glass that has the necessary strength at high temperatures and allows ultraviolet light to pass through. The piston 1 is placed on a screw base 2, which has separate electrical connections 3 and U. The flask contains a gas discharge vessel 5 which can be made of an ultraviolet-permeable material which operates at high temperatures; can be. Examples of such materials are quartz, vycor, lucalox or high density yttriuin oxide. ■ '"■ - ■. * · ^.; ''Iy - - " ... "■■'. ■ ■■,

Das Gasentladungsgefäß 5 ist als Röhre mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet und mit Hilfe von Quetschdichtungen 6und abgedichtet worden. Durch die Quetschdichtungen sind die Zuleitun-The gas discharge vessel 5 is designed as a tube with a circular cross section and with the aid of pinch seals 6 and been sealed. Thanks to the pinch seals, the supply lines

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Ken zu den Elektroden hindurchgeführt. Die Quetschdichtungen dienen einmal dazu, das Gasentladungfaß 5 hermetisch abzudlebten, wenn es aus einer Röhre hergestellt wird. Oleichzeitig werden die notwendigen^;Zuleitungen und die Elektroden in den QuetschdlchtunpeiT starr gehaltert.Ken passed through to the electrodes. The press seals serve to seal the gas discharge barrel 5 hermetically when it is made from a tube. At the same time the necessary ^; Supply lines and electrodes are rigidly held in the pinch seal unit.

Innerhalb des Oasentladunßsgefiißes 5 sind swe$ Elektroden 8 und 9 angeordnet, die in einemgewissen Abstand voneinander an den beiden Enden des Gaeentladungsgefä&es sitzen. Die Elektroden 8 und 9 können auf übliche Weise als Wendeln au® Wolfram ausgebildet sein. Sie können aber auch aus thorlertera Wolfram oder aus Wolfram mit einem Stückchen Thorium bestehen_o Auch die Ausbildung der Elektroden als Doppelwendel Ist möglich. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden 8 und J ist so grofi, daß sich bei den Betriebspartialdrucken des Metallhalogenide· innerhalb des Qasentladunfrsgefäßes eine Glimmentladung swischen den Elektroden ausbilden kann, wenn man die passenden Spannungen zuführt. Wahrend des Betriebs wird die Olimmentladung ▼on den verdampften Met al !halogeniden aufrechterhalfeeii. Durch die Verhältnisse in der Glimmentladwnir werden die Metallhalogenidmoleküle in angeregte Zustände gebracht, von denem aus Strahlungsflbergänge möglich sind. Dabei werden die charalrt«rietischen Spektren der entsprechenden Metallhalogenidmoleköle abgestrahlt, so dafc Licht mit hoher Intensität entsteht, das aufgrund seinerElectrodes 8 and 9 are arranged inside the discharge vessel 5 and are located at a certain distance from one another at the two ends of the discharge vessel. The electrodes 8 and 9 can be designed as coils made of tungsten in the usual way. However, they can also consist of thorlertera tungsten or of tungsten with a piece of thorium _o The electrodes can also be designed as a double helix. The distance between the two electrodes 8 and J is so great that at the partial operating pressures of the metal halides within the gas discharge vessel, a glow discharge can develop between the electrodes if the appropriate voltages are applied. During operation, the oil discharge is maintained on the vaporized metal halides. Due to the conditions in the glow discharge, the metal halide molecules are brought into excited states, from which radiation transitions are possible. In doing so, the characteristic spectra of the corresponding metal halide molecules are emitted, so that light is produced with high intensity, which due to its

Wellanlilngen photochemlsch besonders wirksam l3fc.Dle Elektroden 0 und 9 sitzen auf Zuleitungen iO und il, die vakuumdicht durch die Quetschdlchtunnen 6 und 7 hindurchgeführt sind. An einem Ende des Gasentladungsgefäßes 5 kann noch eine Zündelektrode 12 angeordnet sein. Diese Zündelektrode 12 ist ebenfalls vakuumdicht durch die Quetschdichtung 6 des Gasentladunssgefäßes 5 hindurchgeführt. Die Zündelektrode 12 ist über einen Widestand 13 mit der einen Zuleitunp 1*1 verbunden, die auf dem gleichen Potential wie die Zuleitung 15 liegt. Beide Zuleitungen sind mit dem gleic hen Anschluß des Sockels 2 verbunden. Abstelle der Zündelektrode 12 kann man zum Zünden der Lampe auch andere Möglichkeiten benutzen» Man kann beispielsweise einen Hochspannungsimpuls dafür verwenden, das Zündgas anfänglich zu ionisieren.Well extensions photochemically particularly effective l3fc.Dle electrodes 0 and 9 sit on supply lines iO and il, which are vacuum-tight the Quetschdlchtunnen 6 and 7 are passed through. At one end An ignition electrode 12 can also be arranged in the gas discharge vessel 5. This ignition electrode 12 is also vacuum-tight passed through the pinch seal 6 of the gas discharge vessel 5. The ignition electrode 12 is connected via a resistor 13 connected to one of the supply lines 1 * 1, which are at the same potential how the lead 15 is. Both leads are connected to the same connection of the base 2. Put down the ignition electrode 12 you can also use other options to ignite the lamp »You can, for example, use a high-voltage pulse for this use to ionize the ignition gas initially.

Das GasentladungsgefSa 5 ist innerhalb des äußeren Lampenkolbens mit Hilfe zweier einfacher Klammern 16 und IT gehaltert, die von der Zuleitung 15 ausgehen, die gleichzeitig als Halterung dient. Die Klammern 16 und 17 sind mechanisch um die Quetschdichtungen 6 und 7 des Gasentladunggeffißes herumgelegt worden. Die untere Klammer 16 1st zwischen den Zuleitungen 14 und 15 befestigt worden, die gleichzeitig als Halterungen dienen. Die obere Klammer 17 ist zwischen die Zuleitung 15 und eine nach unten hängende Halterung 18 gesetzt worden, die einen eingestülpten Teil 20 oben im Lampenkolben 1 bei 19 seitlich umfaßt. Dieser eingestülpte Teil 20 dient dazu, das obere Ende der Zuleitung 15 su ver-The gas discharge vessel 5 is inside the outer lamp envelope with the help of two simple brackets 16 and IT supported by the lead 15 go out, which also serves as a holder. The clips 16 and 17 are mechanically around the press seals 6 and 7 of the gas discharge fissure. The lower one Clamp 16 has been attached between the leads 14 and 15, which also serve as brackets. The top bracket 17 is between the supply line 15 and a downward hanging Bracket 18 has been set, which has an inverted part 20 encompassed laterally at 19 at the top of the lamp bulb 1. This turned-in part 20 serves to connect the upper end of the supply line 15 su

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ankern. Die eine Elektrode 9 ist mit der Zuleitung 15 verbunden, während die andere Elektrode 8 über eine aißane Zuleitung 21 mit dem anderen Anschluß des Lampensockels 2 in Verbindung steht. Der Raum wvlsehen dem Lampenkolben 1 und dem Qasentladungsgeffiß 5 ist evakuiert oder mit einem ultraviolettdurchlässigen inerten Gas oder mit Stickstoff unter niedrigem Druck gefüllt, um Wärmeverluste des Gasentladungsgefäßes 5 möglichst klein zu halten. Dadurch ist sichergestellt,daß die Betriebstemperatur des Gasentladungsgefäßes 5 aufrecht erhalten wird.anchor. One electrode 9 is connected to the lead 15, while the other electrode 8 is connected to the other connection of the lamp cap 2 via an external lead 21. The space wvl see the lamp bulb 1 and the Qasentladungsgeffiß 5 is evacuated or with an ultraviolet permeable inert gas or with nitrogen under low Pressure filled in order to keep heat losses of the gas discharge vessel 5 as small as possible. This ensures that the Operating temperature of the gas discharge vessel 5 is maintained.

Das OassntlÄdungsgefäß 5 1st mit einem Zündgas gefüllt, dessen PartÄLdruek so gewählt 1st, daß es nach Anlegen der Betriebsspannungen ioniÄrt wird,so daß sich eine Glimmentladung ausbilden kann« Der Partialdruck des Zündgases liegt zweckmäßigerweise zwischen 10 torr und 500 torr, vorzugsweise zwischen 20 und 50 torr. Als.Zündgas wird vorzugsweise Xenon verwendet, da die Ionisierungsspannungen von Xenon verhältnismäßig niedrig, sind. Man kann Jedoch als Zündgas auch andere Gase wie Argon oder Krypton verwenden. Außer Xenon als Zündgas enthält das Gaaentladungsgefäß 5 noch eine gewisse Menge eines verdampfbaren Halogenides in Form eines Metall3alzes / die mit 22 bezeichnet ist. Fluoride sollen ausgeschlossen werden. Zweckmäßigerweise werden Zink- oder Kaämiumhalogen!de verwendet, obwohl man auchThe discharge vessel 5 is filled with an ignition gas, its Partial pressure is chosen so that it becomes ionized after the operating voltage is applied, so that a glow discharge can develop and 50 torr. Xenon is preferably used as ignition gas, since the ionization voltages of xenon are relatively low, are. However, other gases such as argon can also be used as ignition gas or use krypton. In addition to xenon as ignition gas, it contains Gaa discharge vessel 5 still has a certain amount of a vaporizable Halides in the form of a metal salt / denoted by 22 is. Fluorides should be excluded. It is advisable to use zinc or kaämiumhalogen! De, although one also

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andere verdampfbare Halogenide benutzen kann, sofern sie aufgrund ihrer Dampfdruckkurve, ihrer Anregungspotentiale und ihrer Betriebstemperaturen hierfür geeignet sind und sofern sie im gasförmigen, molekularen Zustand Licht mit der erforderlichen Wellenlänge emittieren. Erfindungsgemäß wird als Metall· halogenid Zinkchlorid bevorzugt, da der Dampfdruck^ die Spek-™ tralverteilung dee emittierten Lichtes und auch andere Eigenschaften von Zinkchlorid für diese Anwendung besonders günstig sind. Die Menge des vorhandenen Metallhalogenide ist so groß, daß bei den herrsehenden Betriebstemperaturen ein ausreichend hoher Partialdruck entsteht, der es ermöglicht, mit den Betriebsspannungen innerhalb des Gasentladungsgefäßes eine Glimmentladung hervorzurufen und zu unterhalten, die photochemisch besonders wirksames Licht emittiert.may use other vaporizable halides provided they are due their vapor pressure curve, their excitation potentials and their operating temperatures are suitable for this and provided that they emit light with the required wavelength in the gaseous, molecular state. According to the invention, the metal halide zinc chloride preferred because the vapor pressure ^ the Spek- ™ central distribution of the emitted light and also other properties zinc chloride is particularly favorable for this application are. The amount of metal halide present is so great that at the prevailing operating temperatures a sufficient high partial pressure is created, which makes it possible to use the operating voltages to cause a glow discharge within the gas discharge vessel and to maintain the photochemical emits particularly effective light.

Es sei angenommen, daß Zinkchlorid verwendet wird. Dann wtsd in das GasentladungsgefSß 5 eine so große Menge Zinkchlorid •Ingegegeben, daß bei der Betriebstemperatur ausreichend viel Zinkchlorid verdampft, das nach Anregung durch die Verhältniese in der Gasentladung die Strahlung der angeregten Zinkchloridmoleküle mit der genügenden Intensität emittiert. (Die Betriebs* temperatur entspricht der geringsten Innenwahdtemperatur des Gasentladungsgefäßes 5 und liegt etwa zwischen 300°C und 500⁰C* vorzugsweise zwischen 38O°C und 450⁰C) unter diesen BedingungenAssume that zinc chloride is used. Then WTSD in the GasentladungsgefSß 5 such a large amount of zinc chloride • Inge Given that sufficiently vaporized much zinc chloride at the operating temperature, the emitted after excitation by the Verhältniese in the gas discharge, the radiation of the excited zinc chloride molecules with sufficient intensity. (The operation corresponds to the lowest temperature * Innenwahdtemperatur the gas discharge vessel 5 and is approximately between 300 ° C and 500 ⁰ C * preferably between 38O ° C and 450 ⁰ C) under these conditions

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steigt der Partialdruck des Zinkchlorids auf einen Wert zwischen 0,1 und 10,0 torr an. Ein Wert swischen~0,2 torr und 1,0 torr wird Jedoch bevorzugt. Es sei bemerkt, daß nur ain Teil dee vorhandenen Zinkehlorids verdampft wird, da ein Überschuß an Zinkchlorid eine Aufsehrung de« Zinkehlorids verhindert, die Üblicherweise während des Betriebs der Lamp® stattfindet,, Den erforderlichen Betriebsdruck satfeit Sem Überschuß an Sinkchlorid kann man bei einem B&senfel&äimgsgefSA v@si 25 ©era Volumen -the partial pressure of the zinc chloride increases to a value between 0.1 and 10.0 torr. However, a value between ~ 0.2 torr and 1.0 torr is preferred. It should be noted that only a part of the zinc chloride present is evaporated, since an excess of zinc chloride prevents the zinc chloride from being decomposed, which usually takes place during operation of the Lamp® v @ si 25 © era volume -

durch eine Beigabe von 50 bis 100 rag 2inkehlo7ld* ©g»s£©len* Die Betriebstemperaturen, öi<g fto M.nkbvovtt6 und '3Sl8&£odäd benötigt werden» unterschiede'^ sieh *-nlefctfriBPkilefa ^© triebstemperaturen der erfindungegenl&sn tastpe mitby adding 50 to 100 rag 2inkehlo7ld * © g »s £ © len * The operating temperatures, öi <g fto M.nkbvovtt6 and '3Sl8 & £ odäd are required'differences' ^ see * -nlefctfriBPkilefa ^ © operating temperatures of the invention

Beim Betrieb werden zwischen die beiden Elektroden 8 und 9 Spannungen zwischen 40 und 200 ToIt angelegt. Diese Bpasmungen hängen von den Partialdruckenά»α HetallhalogenMe mb» die sich bei den Betriebsbedingungen einstellen. Bine praktlaeh gleich hohe Spannung wird zwischen die Zündelektrode it rast di· Elektrode 8 gelegt, diejim Zündgai eine Glimmentladung hervorruft· Von dieser Glimmentladung wird das Zinkahloriö ©der ein anderes Metallhaiogenid aufgeheizt, so daß das Sinlsshlorid oder ein anderes Metallhaiogenid verdampft. Dadurch bildet sich innerhalb der Gasentladung eine hohe Kone®ntrati@w..-von halogenidmolekülen, die angeregt werden undDuring operation, voltages between 40 and 200 ToIt are applied between the two electrodes 8 and 9. These voltages depend on the partial pressures ά »α HetallhalogenMe mb» which arise in the operating conditions. A practically equal voltage is placed between the ignition electrode it rast di electrode 8, which causes a glow discharge in the ignition. This creates a high concentration of halide molecules within the gas discharge, which are excited and

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Der Strom in der Glimmentladung kann boi den eben genannten Spannungen zwischen 25 und 200 Milliampere liegen. Hierbei erreicht der Entladungsstrom dann sein Maximum, wenn die Spannung ein Minimum erreicht und umgekehrt. Wenn die oben genannten Bedingungen erfüllt sind, und wenn zwischen den beiden Elektroden eine Glimmentladung brennt, so daß die Halogenide verdampft und angeregt werden,wird das Spektrum der Zinkhalogenidmoleküle emittiert.The current in the glow discharge can be as just mentioned Voltages are between 25 and 200 milliamps. The discharge current then reaches its maximum when the Voltage reaches a minimum and vice versa. If the above conditions are met and if between the a glow discharge burns both electrodes, so that the halides are vaporized and excited, the spectrum becomes which emits zinc halide molecules.

In der Figur 2 ist das Spektrum von Zi^kchloridmolekülen dargestellt ₅ das unter den Betriebsbedingungen emittiert wird,, die In ©Ines³ erfindungsgemäßen Lampe herrschen. Das Spektrum der phot©chemisch besonders wirksamen Strahlung des molekularen Oases ,das durch Verdampfung von Zinkchlorid entstanden ist, unterscheidet sich grundlegend von dem Linlenspektrun, das von atomaren Strahlern emittiert wird. Während die Spektren atomarer Strahler sehr scharfe Linien aufweisen, die Strahlungsabergängen anzischen den verschiedenen Energlesustflnden eines Atoms suzuschieiben sind, entsteht die Emission eines Angeregten molekularen Gases durch einen oder mehrere elektronische übergänge, denen dicht daneben liegende Vibrations- mid Ro-'tstlonsniveaus überlagert sind. Das Ergebnis dieser sehr komplexen Emission, bei der aüfier den einzelnen elektronischen2 shows the spectrum is shown kchloridmolekülen Zi ^ ₅ emitted under the operating conditions ,, dominate the in © Ines ³ lamp of the invention. The spectrum of the photo-chemically particularly effective radiation of the molecular oasis, which is created by the evaporation of zinc chloride, differs fundamentally from the line spectrum, which is emitted by atomic emitters. While the spectra of atomic emitters have very sharp lines, which are to be added to the different energy states of an atom, the emission of an excited molecular gas arises through one or more electronic transitions on which the vibration and ro-stlon levels are superimposed. The result of this very complex emission, in which the individual electronic

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Niveaus noch Rotations- und Vibrationsniveaus eine Rolle spielen, 1st ein breites Eralssionsband und ein breites Emissionsspektrum»das sehr häufig ein ausgeprägtes Maximum aufweist, wie es beispielsweise in der Pig. 2 dargestellt ist. Da die ganze verfügbare phot©chemisch wirksame Strahluncsenergie durch die Fläche unterhalb der Kurve dargestellt , wird, die in der Figur 2 gezeigt ist, ist die gesamte Energie der Strahlung, die von einem molekularen Gas emittiert wird, wesentlich größer als die Energie der von einem atomaren Strahler abgegebenen Strahlung, Φι diese Strahlung, nur aus einigen diskreten Linien besteht, die zwar einzeln sehr intensiv sein können und auch eine StoÄverbreiterung zeigen können. Unter der Voraussetz ng,daß die von dem molekularen Gas emittierte Strahlung im richtigen Spektralgebiet liegt, 1st also das molekulare Gas gegenüber dem atomaren Gas die wesentlich günstigere Lichtquelle.Levels nor levels of rotation and vibration matter play, 1st a wide eralssion band and a wide one Emission spectrum »which very often has a pronounced maximum has, for example, in the Pig. 2 is shown. Since the entire available photo-chemically effective radiation energy is represented by the area below the curve, shown in Figure 2 is the total energy the radiation that is emitted by a molecular gas is much greater than the energy of the radiation emitted by an atomic emitter, Φι this radiation, only from some consists of discrete lines which, although individually very intense can be and can also show a broadening of the material. On the assumption that the radiation emitted by the molecular gas lies in the correct spectral range, is the molecular gas is the much cheaper light source compared to the atomic gas.

Wie aus Figur 2 hervorgeht; liegt das Emissionsmaxlmum 4er Zinkchloridstrahlung bei etwa 3065 St, sofern die oben angegebenen Bedingungen für den Strom in der Glimmentladung, die Wändtemperatur des Gasentladungsgefäßes und für den Halogenidpartiaidruck eingehalten werden. Das Spektrum der Zlnkb romidstrahlunp: sieht ganz ähnlich aus, wenn man iür die wich-As can be seen from Figure 2; the emission maximum is 4 Zinc chloride radiation at about 3065 St, provided the conditions given above for the current in the glow discharge, the Wall temperature of the gas discharge vessel and the halide partial pressure are maintained. The spectrum of the Zlnkb romidstrahlunp: looks very similar if one considers the important

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tigsten Parameter die gleichen Bedingungen einhält. Die Emissionsmaxima liegen dann bei 3070 8 und 3110 8. Die Emissionsmaxima Innerhalb des photochemisch besonders wirksamen Spektralbereichs liegen für Zinkjodid bei etwa 3280 8 und 3320 8. Kadmiumbrorcid zeigt ein Bandenspektrum mit einem Emissionsmaximum bei etwa 3175 8 . In diesem Falle muß die Wandtemperatur des Entladungsge- * fäßes zwischen 600 ⁰C und 70O⁰C liegen. Kadmiumbhlorid zeigtmost important parameters comply with the same conditions. The emission maxima are then at 3070 8 and 3110 8. The emission maxima within the photochemically particularly effective spectral range are around 3280 8 and 3320 8 for zinc iodide. Cadmium brorcide shows a band spectrum with an emission maximum at around 3175 8. In this case, the wall temperature of the must Entladungsge- * fäßes be between 600 ⁰ C and 70o C ^0. Shows cadmium chloride ein Bandenspektrum mit Emissionsmaxima bei 3080 8 und bei 3180a band spectrum with emission maxima at 3080 8 and at 3180

Auch hierbei muß die Wandtemperatur des Qasentladungsgefäßes zwischen 600°C und 70O⁰C liegen. Auch Kadmlumjodld kann in einer erfindungsgemäßen Lampe verwendet werden. Dann ist eine Wandt emperatur des Qasentladungsgeffißes zwischen 400°C und 55O°C erforderlich. Kadmiumjodld zeigt ein Bandenspektrum, das bei 2385 8 ein ganz ausgeprägtes Maximum aufweist. Ein weitere« Maximum liegt bei etwa 3380 8. Alle eben erwähnten Spektren beruhen auf Obergängen im einwertigen Halogenid, also' bei-" spielswelse im ZnCl, das laufend im angeregten Zustand vorhanden 1st. Dieses bedeutet Jedoch nicht, daß außer der Strah-. lung des einwertigen Halogenides nicht noch andere Strahlungen auftreten.Here too, the wall temperature of the Qasentladungsgefäßes between 600 ° C and 70o C ⁰ must lie. Cadmium iodide can also be used in a lamp according to the invention. Then a wall temperature of the Qasentladungsgeffisses between 400 ° C and 550 ° C is required. Cadmium iodide shows a band spectrum which has a very pronounced maximum at 2385 8. Another maximum is around 3380.8. All the spectra just mentioned are based on transitions in the monovalent halide, that is to say, for example, in ZnCl, which is constantly present in the excited state. However, this does not mean that apart from the radiation of the monovalent halide no other radiations occur.

Bei einer Ausführungsform einer erfindungegemäßen Lampe wurde der Außenkolben einer Quecksilberdampflampe verwendet, der ein Volumen von etwa einer- .,Liter besaß und aus Pyrexglas hergestelltIn one embodiment of a lamp according to the invention the outer bulb of a mercury vapor lamp used, the one Volume of about one liter and made of Pyrex glass

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war. "Innerhalb dieses Kolbens war ein Gas entladungsgefäß angeordnet, das aua Quarz hergestellt und so ausgebildet war, wie es in Fig. 1 dargestellt- ist. Der Außendurchmesser des Gasentladungegefäßes betrug 20 mm, der Innendurchmesser betrug l8.mm. Die Elektroden waren als Doppelwendel aus thoriertem Wolfram hergestellt. Der Abstand ζWisehen den Elektroden betrug 10 cm. Die Füllung des Gasentladuhgsgefäßes bestand aus 75 mg ZnCl₂ und 20 torr Xenon. An die Elektroden wurde eine Spannung von 75 Volt angelegt. Dabei entstand eine Glimmentladung mit einem Strom von etwa 50 mA, die eine Intensive Ultravioletts trahlung mit einem Emissiönsmaximum bei 3065 S abstrahlte, wie es in der Figur 2 dargestellt ist. Die intensität de» ultravioletten Lichtes in diesem Gebiet war etwa doppelt so hoch wie die Intensität des ultravioletten Lichtes im gleichen Gebiet, die mit einer üblichen Mitteldruck-Quecksilberdampflampe von 400 Watt erzeugt werden konnte.was. "Inside this bulb was a gas discharge vessel made of quartz and designed as shown in Fig. 1. The outside diameter of the gas discharge vessel was 20 mm, the inside diameter was 18 mm. The electrodes were made as a double helix The distance between the electrodes was 10 cm. The gas discharge vessel was filled with 75 mg ZnCl ₂ and 20 torr xenon. A voltage of 75 volts was applied to the electrodes, resulting in a glow discharge with a current of about 50 mA , which emitted an intense ultraviolet radiation with an emission maximum at 3065 S., as shown in Figure 2. The intensity of the ultraviolet light in this area was about twice as high as the intensity of the ultraviolet light in the same area, which is with a usual medium pressure mercury vapor lamp of 400 watts could be generated.

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Claims

/ i Λ vapor discharge lamp for photo-chemical purposes, ge - characterized by the combination of a evakuisrbaren Laaipenkolbens from a material transparent to ultraviolet light material, are arranged in öfim two electrodes that form the / discharge st recke, with a filling of an inert gas under a Partial pressure at which a glow discharge develops after the operating voltage is applied to the electrodes, and with the addition of a certain amount of a vaporizable metal halide - with the exception of fluoride - which after evaporation creates a certain partial pressure of halides that is sufficient to maintain a glow discharge, whose carrier is the halide _vapor so that the vaporized metal halides are excited by the conditions in the glow discharge, and light with high intensity, which is particularly photochemically effective, is emitted.

2. Vapor discharge lamp according to claim 1, characterized in that the partial pressure of the inert gas is between 10 torr and 500 torr and the partial pressure of the vaporized metal halide is between 0.1 and 10 torr.

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3. Dampfentladungslampe nach Anspruch 2, d a d ü r c h gekennzeich η e t , daß der Partialdruck des Inerten Gases zwischen 20 torr und 50 torr und der Partialdruck des verdampften Metallhaiogenidea zwischen 0,2 und 1,0 torr liegt.3. Vapor discharge lamp according to claim 2, d a d ü r c h marked η e t that the partial pressure of the Inert gas between 20 torr and 50 torr and the partial pressure of the vaporized metal halide between 0.2 and 1.0 torr lies.

Ί. Dampfentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,.· daß das inerte Gas Xenon ist.Ί. Vapor discharge lamp according to Claim 2, characterized that the inert gas is xenon.

5· Dampfentladungalampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da* als Kation des Metallhalogenides Zink- und/oder Kadmiumionen verwendet werden.5 · Vapor discharge lamp according to claim 2, characterized marked because * zinc and / or cadmium ions are used as the cation of the metal halide.

6. Damp fent ladungalampe nach Anspruch 5> dadurch gekennzeic h η e t , daß da. Metallhalogenid Ürtkchlorid iet, und daß die Temperatur der kältesten Stelle de· Kolbens während des Betriebs zwischen 300⁰C und 500⁰C beträgt.6. Damp fent charge lamp according to claim 5> characterized gekennzeic h η et that there. Metallhalogenid Ürtkchlorid iet, and that the temperature of the coldest point of the · piston is between 300 ⁰ C and 500 ⁰ C during operation.

7. Dampfentladungslampe nach Anspruch 6, d a d u roh gekenn ze lehnet , daß die Temperatur der kältesten Stelle des Lampenkolbens während des Betriebe zwischen 38O⁰C und U50⁰C beträgt.7. Vapor discharge lamp according to claim 6, dadu raw marked ze rejects that the temperature of the coldest point of the lamp bulb is between 38O ⁰ C and U50 ⁰ C during operation.

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