DE1764685A1 - Elektrische Lampe - Google Patents
Elektrische LampeInfo
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Description
DUSO-TESI C0SPOHATION, Horth Bergen, »·ν Jereey, U.S,JL.
Elektrische laope
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Lampen, einsohlieö*· μ
lieh Leuchtetofflampen und Quecksilberdampflampen.
Es ist bekannt, daß die derzeitigen Lampen und Beleuchtungskörper,
die für allgemeine Zwecke verwendet werden sollen, i3 Vergleich zu natürlichem Tageslicht stark verzerrte Spektren
sowohl im sichtbaren als auch im ultravioletten Wellenlängenbereich
haben. Dies wird an Hand der folgenden Tabelle I belegt, in der die Werte für den Parbtcn, den Earbwiedergabeindex
CSI, die Färbtemperatur und die ultraviolette Strahlungsleistung
in Mikrowatt pro Lumen ausgestrahlten Lichte für herkömmliche Lichtquellen angegeben sind.
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- | Lichtquelle | Farbton | C3I | Earb- | UV-Mikrowatt * |
χ y | Tenp. 0K | pro Lumen | |||
Mittel-UV Nah-U1 | |||||
Außenbeleuchtung | 0,332 | 0,340 | 100 | 5500 | 10, | 7 | 254 |
AuSenbeleuchtung | 0,313 | 0,329 | 100 | 6500 | 18, | 5 | 390 |
Außenbeleuchtung | 0,299 | 0,315 | 100 | 7500 | 27, | 9 | 535 |
Leuchtstofflampe, kaltweiß |
0,370 | 0,377- | 66 | 4300 | 26 | • | 30 |
Leuchtstofflampe, warnweiß |
0,430 | 0,406 | 54 | 31C0 | 19 | .30 | |
Leuchtstofflampe, vreiS |
0,406 | 0,395 | 59 | 3550 | 25 | 51 | |
Leuchtstofflampe, Tageslicht |
0,310 | 0,333 | 75 | 6700 | 15 | 37 | |
Leuchtstofflampe Deluxe, kaltweiß |
0,369 | 0,369 | 86 | 4200 | 19 | 40 | |
Leucht s t ο fflamp e Deluxe, warmweiß |
0,434 | 0,400 | 77 | 3000 | 14 | 30 | |
400-Watt-Quecksil berdampflampe, weiß |
0,331 | 0,379 | (22) | (5690) | 75 | 956 | |
400-Watt-Quecksil- berdampflampe, farbig |
0,412 | 0,450 | (45) | (3800) | 7 | 361 | |
1000-Watt-Quecksil ber dampf lampe, weiß |
0,330 | 0,360 | (20) | (5700) | 205 | 1141 | |
Metallhalogenid- laape |
0,373 | 0,385 | 44 | 4250 | 8, | 1 | 1018 |
Hochdruck- Katriumlaape |
0,495 | 0,385 | 18 | 2100 | 0, | 2 | 94 |
100-Watt- Glühlampe |
0,445 | 0,407 | 98 | 2900 | 4, | 5 | 40 |
Höhensonne | 0,409 | 0,495 | __ | (4080) | 547 | 471 |
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Für die Tabelle, I gelten die folgenden Definitionen:
χ und y alnd die Koordinaten des geno neten Parbtondlagraoue
der "International Commiaaion on Illumination" (ICI)1 die auoh
als "Commiseione International De Clairrage" (CIE) bekannt istj
CRI i3t der von der CIE eingeführte, sog. Farbwiedergabeindex, der die Erbeigenschaften einer Lichtquelle bezogen auf die
entsprechende Farbtemperatur eines schwarzen Strahlers oder natürlichen Tageslichts raißt. Die Zahl 100 entspricht dabei
dem Bezugswert für einen schwarzen Körper oder Tageslicht. Je
dichter der CRI-Wert bei 100 liegt, umso genauer i3t die tibereinst
inxnung der Lichtquelle mit dem Tageslicht. Dies ist genauer
beschrieben in dem Aufsatz "Interim - Method of Measuring and Specifying Color Rendering of Light Sources", Illuminating
Engineering, Band LVII, No. 7, Seite 471, Juli 1962; die Färbt eioperatur ist diejenige Temperatur, bei der bezüglich
des Farbtons das Licht eines schwarzen Körpers mit dem Licht der untersuchten Lichtquelle übereinstimmt;
Mittieres-UV ist derjenige Teil im ultravioletten Spektralbereich des natürlichen Tageslichts, der zwischen 290 und 320
Nanometer liegt;
Nah-UV ist derjenige Teil im ultravioletten Spektralbereich
des natürlichen Tageslichts, der zwischen 320 und 380 Nanometer liegt;
UV-Mikrowatt pro Lumen ist die ultraviolette StrahlungeIeistung
pro Lumen ausgestrahlten Lichts.
Die in der Tabelle I in Klammern angegebenen Werte sind geschätzt und mittels der Temperaturkurve für einen schwarzen
Körper extrapoliert.
Die Werte in der Tabelle I gelten für handelsübliche Lampen.
Infolge der Herstellung^- und Materialtoleranzen können bei den tatsächlichen 'Lampen geringe Abweichungen von . .
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den angegebenen Werten auftreten.
Wie man der Tabelle I entnehmen kann, stimmt keine der bekannten Lichtquellen mit dem natürlichen Tageslicht überein.
So stimmt die sog. Tageslicht-Leuchtstofflampe, aus deren Bezeichnung man an eine Anpassung an das Tageslicht schließt,
lediglich hinsichtlich der Parbtemperatur mit dem Tageslicht
überein. Der Farbton weicht hingegen von demjenigen des Tageslichts ab. Der Farbwiedergabeindex CRI der Tageslicht-Leuchtstofflampe betragt lediglich 75 gegenüber 100 für natürliches Licht. Die Energie im Nahultraviolettbereich beträgt
nur 37 Mikrowatt pro Lumen oder nur ein Zehntel des Wertes
vom natürlichen Licht. Die übrigen in der Tabelle angeführten Lichtquellen haben eine niedrige Farbtemperatur, einen geringen
Farbwiedergabeindex CRI oder eine äußeret geringe oder sehr hohe ultraviolette Lichtleistung im Verßleiph zu natürlichem
Licht.
Die Aufgabe der Erfindurg besteht daher darin, eine ar Jas
natürliche Tageslicht angepaßte Lampe zu schaffen.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Lampe 6 bis 50 Mikrowatt Kittelultraviolettstrahlung und 150 bis
700 Mikrowatt Nahultraviolettstrahlung pro Lumen ausgestrahl
ten sichtbaren Lichte abgibt.
Vorzugsweise beträgt das Leistungsverhältnis der Hahultraviolettstrahlung
zur Kittelultraviolettstrahlung 8 bis 40.
Der Farbwiedergabeindex ist mindestens 50.
Die elektrischen Lampen nach der Erfindung haben im Nah- und
Mittelultraviolettbereich eine abgeglichene oder an das Tageslicht angepaßte Strahlungsleistung. Die Strahlungsleistung
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und der Farbton sind dabei derart, daß die Laepen nach. der
Erfindung als Allzwecklampen verwendet werden können» Der
Spektralbereich der erfindungsgemäßen Lampen etimmt mit demjenigen
von Tageslicht überein. Dabei haben die Lampen nach der Erfindung einen an das Tageslicht angepaßten färbten und
einen verhältnismäßig hohen JParbwiedergabeindex CHI·
Die Lampen nach der Erfindung weisen daher Eigenschaften auf,
die den Anforderungen an einen guten Beleuchtungskörper genügen, und zeichnen eich insbesondere dadurch aus, daß die
Strahlungsleistung im Mittelultraviolettbereioh (290 bis
Nanometer) und im Nahultraviolettbereich (320 bis 380 Nanometer)
ausgewogen oder abgeglichen iet, daß der Farbwiedergabeindex CRI größer ala 50 ist, daß dabei gleichzeitig das
Verhältnis der Strahlungsleistung im Nahultraviolettbereich
zur Strahlungsleistung im Mittelultraviolettbereich »wischen
8 und 40 liegt, daß die ultraviolette LichtIeietung pro Lumen
etwa derjenigen von natürlichem Tageslicht entspricht, so daß Leuchtstoffe und Farben bei Beleuchtung mit der erfin- ·
dungsgemäßen Lampe genauso aussehen wie bei Beleuchtung mit natürlichem !Tageslicht, und daß man die erfindungsgemäße
Lampe zur Förderung des Wachstums von Pflanzen verwenden kann.
Ausführungabeispiele der Erfindung sollen an Hand von Figuren
im einzelnen beachrieben werden.
Fig. 1 «elgt perspektivisch eine Leuchtacofflampe nach dor
Er Γ j.nd ung.
Fif,. <! itai^t dm, Trariöiii :>';Ii η■·.<;'.ra-.t ninar 'aamu'i. fin* <w. Iu
trig. 1
FLg. 3 und 4 seigen Diagramme, in denen eine lampe nach der
Erfindung oit anderen Lichtquellen verglichen 1st·
Pig. 5 ist die Aneicht einer Quecksilberdampflampe nach der
Erfindung.
In Pig. 1 ist eine Leuchtetofflampe nach der Erfindung dargestellt, deren Spektrum nahezu mit demjenigen von natürlichem
Tageslicht im sichtbaren und ultravioletten Bereich Übereinstimmt. Sie Lampe 1 weist einen herkömmlichen Grundaufbau auf
und enthält einen länglichen, rohrförmigen Glaskolben 2, dessen Enden jeweils mit einem Glasfuß 3 abgedichtet sind.
Durch den Glasfuß 3 erstrecken sich swei Zuleitungsdrähte 4 und 5, an denen ein vorzugsweise aus Wolfram hergestellter
GlUh- oder Leuchtfaden 6 befestigt ist. Der Faden 6 kann als Doppel-, Dreifach- oder Hehrfachwendel ausgebildet «ein und
ist «it einem herkömmlichen Elektronen ealttierenden überzug aus Alkalierdoxiden versehen. Ferner 1st es im allgemeinen
üblich, auch noch Zirkondioxid im Faden su benutzen.
Der Kolben 2 enthält eine Füllung aus einem inerten Gas, beispielsweise Argon, mit eines niedrigen Druck von etwa 2 mm
Quecksilbersäule. Ferner wird eine geringe Menge eines ionisierten Materials, beispielsweise Quecksilber, benutzt, so
daß die Lampe bei einem Quecksilberdampfdruck zwischen zwei und zehn Mikrometer betrieben werden kann. An den beiden Enden
des rohrförmigen Kolbens 1st jeweils' eine Grundplatte 7 mit je zwei Kontaktstiften θ und 9 befestigt. Die KontaktatIfte
sind mit den Zuleitungedrähten 4 und 5 verbunden und können
in Le ιohtsto-filasipen-Ctockbucheen eingesetzt werden. Der bisher boBohrleboru» Aufbau der Ιίϋ,ιρ« ist bekannt; es können davon
ZHtAt nicht» A I**/al cUungen vorgarn caiman *varden, mit denen der
Um die gewünschte spektrale Verteilung zu erzielen, werden bei einer Leuchtstofflampe 1 nach der Erfindung ein Kolben
mit einem derartigen Transmissions- oder Durchlaßgrad benutzt,
daß der Kolben oberhalb einer Wellenlänge von etwa 290 Nanometer nahezu die gesamte ultraviolette Strahlungsenergie durchläßt
. Eine Glasart mit einem hierzu geeigneten Durchlaßgrad ist beispielsweise das handelsübliche "Code-0080-Glas" der
Pa. Corning Glass Works of Corning, New York. Der Durchlaßgrad dieses Glases ist in Pig. 2 gezeigt. nCorning-9821-Glas"
kann ebenfalls verwendet werden. Wie man Pig. 2 entnehmen kann, nimmt der Durchlaßgrad von 0$ bei etwa 270 Nanometer
auf 50fo bei 300 Nanometer zu und erreicht dann seinen Maximalwert
von etwa 90?£ bei 345 Nanometer. Die Hauptanforderung an das für die Lampe nach der Erfindung benutzte Glas besteht
darin, daß es die Strahlungsenergie mit einer Wellenlänge von mehr als 290 Nanometer durchläßt und die unterhalb dieser
Wellenlänge liegende ultraviolette Energie, die schädliche Auswirkungen haben kann, absperrt.
Die Innenseite des Kolbens 2 ist mit einem Leuchtstoff 10 überzogen, der Licht aufgrund der Resonanzstrahlun^ des ioniesierten
Quecksilbers erzeugt.
In der folgenden Tabelle II sind zwei Leuchtstoffmischungen angegeben, die für Lampen nach der Erfindung benutzt werden
können, um die gewünschte spektrale Strahlungsverteilung zu
erzielen.
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ORIGINAL
- 8 Tabelle II
Leuchtstoffmisohungen für Leuchtstofflampen
rMischung A Mischung B
Gewichtsprozent 7500 0K, CRI 5500 0K, 91 CRI
Strontiumcalcium-
orthophosphat:Zinn 44,7 68,3
Magnesiumwolframat 20,8 22,2
Calciumwolframat 13»7
Magnesiumfluorogermanat 6,8
Yttriumvanadat:Europium 3»3
Bariumsilikat:Blei 9,0 5,0
Calciumzinkphosphat:Thallium 2,0
Zinksilikat:Mangan ' 4,5
Aus der Tabelle II geht hervor, daß die Leuchtstoffmischung A
in Verbindung mit einem Glaskolben, dessen Durchlaßgrad dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf entspricht, eine Lampe mit einer
Farbteraperatur von 7500 Kelvin und mit einem Farbwiedergabeindex
CRI von 96 liefert. In Fig. 3 ist die spektrale Verteilung dieser Lampe - gestrichelte Linie 20 - im Vergleich zu natürlichem
Tageslicht nach JUDD - ausgezogene Linie 22 - bei derselben Farbtemperatur gezeigt. Die Wellenlänge ist längs der
x-Achse und die mittlere Energie in Mikrowatt/Ίθ Nanometer pro
Lumen längs der y-Achse aufgetragen. Die Bezeichnung 10 Nanometer bezieht sich auf den Spektralbereich, der in einer vorgegebenen
Zeit gemessen und integriert wurde. Aus Gründen der Übersicht sind die integrierten Werte in Blockform anstatt als
kontinuierliche Linie dargestellt, wie es normalerweise üblich ist. Wie man dem in Fig. 3 gezeigten Diagramm entnehmen kann,
iet die Lampe nach der Erfindung bei derselben Farbtemperatur
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weitgehend angepaßt. Ferner hat die Lampe einen Farbwiedergabeindex
CRI von 96, der nahezu dem Farbwiedergabeindex von natürlichem Tageslicht entspricht.
Bei Verwendung der Leuchtstoffmisohung B in Verbindung mit einem
Glaskolben, dessen Durchlaßgrad in Fig. 2 gezeigt ist, erhält man eine Lampe mit einer Färbtemperatur von 5500 0KeIvIn und
einem Farbwiedergabeindex CRI von 91· Die spektrale Verteilung
dieser Lampe - ausgezogene Linie 50 - ist im Vergleich zu der spektralen Verteilung einer herkömmlichen "kaltweißen" Lampe
- gestrichelte Linie 32 - gezeigt. Die Lampe nach der Erfindung hat eine beträchtlich größere Strahlungsenergie im Nahultraviolett-, Violett-, Grün-, Blau und Rotbereich und weniger im
Gelbbereich.
Die folgende Tabelle III vergleicht die Spektralverteilung von zwei erfindungsgemäßen Lampen, die unter Verwendung der Leucht-8toffmisohungen
A und B in Verbindung mit einer Glasart, deren Durchlaßgrad in Fig. 2 gezeigt ist, hergestellt sind, ferner
von natürlichem Tageslicht bei denselben Farbtemperaturen und von einer Leuchtstofflampe mit "kaltweißem1' Licht.
Tabelle | III | Kalt weiß |
7500 0K 96 CRI |
7500 0K Nat.Lioht |
BAD ORIGINAL | |
Mikrowatt | pro Lumen | 26 | 26 | 28 | ||
Wellenlängen bereich |
5500 0K 91 CRI |
5500 0K Natürl.Licht |
30 | 530 | 535 | |
Mittel-UV (280-520 mn) |
20 | 10,7 | 363 | 610 | 898 | |
Nah-ÜV (520-580 nm) |
254 | 255 | 554 | 1144 | 1128 | |
Violett (580-450 nm) |
545 | 567 | 735 | 1014 | 993' | |
Blau (450-500 nm) |
855 | 882 | 1070 | 658 | 682 | |
Grün (500-570 nm) |
1077 | 937 | 760 | 681 | 671 | |
ντθΧ D (570-590 nm) Orange (590-610 mn) X)n + |
787 | 704 | 246 | 605 | 681 | |
755 | 743 | |||||
ItO b (Länger als 610nm)620 |
824 | |||||
86/0449 | ||||||
1098 | ||||||
Wie man aus der Tabelle III sieht, stimmt die spektrale Strahlungsverteilung einer Lampe mit 7500 0K und einem Farbwiedergabeindex CRI von 96 nahezu mit der spektralen Strahlungsverteilung von natürlichem Tageslicht bei derselben Farbtemperatur
überein. Dies trifft auch für eine Lampe mit 5500 0K und einem
Farbwiedergabeindex CRI von 91 zu.
Die oben erwähnten Lampen nach der Erfindung können als vielseitige Lichtquellen oder Leuchtkörper verwendet werden. Die Lampen liefern bei einer Leistung von 40 Watt nahezu eine Lichtleistung von 2100 bis 2300 Lumen. Dies ist ein sehr günstiges
Ergebnis im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtstofflampen, von denen Luxusausführungen bei derselben Leistung etwa denselben
Lichtstrom erzielen.
Die oben angegebenen Leuchtstoffmischungen A und B sollen lediglich al8 typische Beispiele einer großen Anzahl von verwendbaren
Leuchtstoffen betrachtet werden. Bei den Mischungen A und B liefert Bariumsilikat:Blei Strahlungsenergie im Nahultraviolettbereich und Calciumzinkphosphat:Thallium Strahlungsenergie im
Mittelultraviolettbereich· Die Mengen von diesen beiden Leuchtstoffen werden zunächst ausgewählt, um die gewünschte Ultraviolettstrahlung zu erzeugen. Dann werden andere Leuchtstoffe
hinzugegeben, um die gewünschte Farbtemperatur und den gewünschten Farbwiedergabeindex CRI zu erzeugen. Die Mengenanteile in
den oben beschriebenen Leuchtstoffmischungen können sich ändern, und zwar in Abhängigkeit von der relativen Wirksamkeit der verschiedenen Leuchtstoffe.
Die Erfindung ist nicht auf Niederdruck-Leuchtstofflampen beschränkt. Es können auch andere Lampenarten mit der nach der
Erfindung ausgewogenen oder abgeglichenen Strahlungsmenge im Ultraviolettbereioh verwendet werden. Diese Lampen können eben-
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falls ein breites Anwendungsgebiet haben und für allgemeine
Zwecke benutzt werden. So kann man beispielsweise mittels subtraktiver Filter wahlweise die Ultraviolettstrahlung von Hochdruck—Quecksilberlampen
vermindern, beispielsweise von der "H33-1CD"-Lampe, die vom "American Standards Institut," genormt
ist und damit die ultraviolette Strahlung pro Lumen in den Bereich von natürlichem Tageslicht bringen. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung kann man dies dadurch erreichen, daß man die Schichtdicke eines ultravioletten Absorbers, beispielsweise
eines manganaktivierten Magnesiumfluorogermanat-Leucht-Stoffs,
derart wählt, daß der Leuchtstoff nur etwa 15^ der
Mittelultraviolettstrahlung und nur etwa 30# der Nahultraviolettstrahlung
durchläßt. Dieser Leuchtstoff (USA-Patentschrift 2 748 303) wurde bereits zur Farbtonverbesserung von Quecksilberdampflampen
benutzt. Dabei ist es wichtig, daß der gesamte Ultraviolettbereich absorbiert wird, um eine möglichst große
Umwandlung dieser Strahlung in eine Rotlumineszenzstrahlung zu
erreichen. Dies steht im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung, bei der es wichtig ist, einen genau ausgewogenen oder vorherbestimmten
Anteil der Mittel- und Nahultraviolettstrahlung durchzulassen, so daß die Strahlungsverteilung der Lampe mit
der Strahlungsverteilung von natürlichem Licht möglichst gut übereinstimmt. Durch passende Wahl des Überzugs ist es bei einer
derartigen Lampe möglich, eine ultraviolette Emissionsstrahlung von etwa 16 Mikrowatt im Mittelultraviolettbeiäch und von 280
Mikrowatt im Nahultraviolettbereich pro Lumen ausgestrahlten sichtbaren Lichts zu erzielen. Auf diese Weise erreicht man
eine sehr gute Anpassung dieser Lampe im Ultraviolettbereich an natürliches Tageslicht, obwohl die spektrale Verteilung im
sichtbaren Bereich nicht so gut wie bei den weiter vorn beschriebenen
Leuchtstofflampen ist. Die ausgestrahlte Lichtleistung einer derart abgeänderten Quecksilberdampflampe beträgt
etwa 50 Lumen pro Watt.
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Pig. b zeigt eine nach der Erfindung aufgebaute Quecksilberdampflampe.
Die in ihrem grundsätzlichen Aufbau herkömmliche Lampe hat einen Kolben 40 mit einem Schraubsockel 42, an dem mittels
einer Halterung 47 ein Lichtbogenröhrchen 44 befestigt ist. Zuführungsdrähte
46 und 48 verbinden die Elektroden t>0 und !?2
des Lichtbogenröhrchens 44 mit den elektrischen Anschlüssen am
Sockel. Das Lichtbogenröhrchen enthält eine gewisse Menge Quecksilber, das zur Erzeugung von Licht ionisiert ist. Die Innenwand
des Kolbens 40 ist mit einem ultraviolette Strahlung absorbierenden Leuchtstoff 49 überzogen, der die Zusammensetzung des oben
beschriebenen absorbierenden Leuchtstoffs hat. Die Stärke des Leuchtstoffüberzugs hängt von der Teilchengröße des Leuchtstoffs
ab. Kleine oder feine Leuchtstoffteilchen können dichter auf der Oberfläche aufgebracht werden als große, so daß bereits ein
dünner Überzug die gewünschte Absorption bewirkt.
Hochdruck-Natrium- und Metallhalogenid-Quecks über lichtquellen
kann man ebenfalls durch Verwendung von ultraviolettstrahlenden Leuchtstoffen am Außenkolben und bzw. oder durch Verwendung von
anderen Dampiarten im Lichtbogen selbst derart berichtigen, daß sie in den gewünschten Bereichen ultraviolette Strahlung abgeoen,
um das natürliche Tageslicht nachzubilden. Obwohl derartige Lampen mit einem angepaßten oder ausgewogenen Verhältnis von
ultravioletter zu sichtbarer Strahlung unter die Erfindung fallen, sind diese Lampen keine besonders guten Beleuchtungs- oder
Leuchtkörper, da sie einen niedrigen Parb'wieder gäbe index CRI
und ein diskontinuierliches Spektrum haben.
Die Lampen nach der Erfindung erzeugen im Mittel- und Nahultraviolettbereich
eine mit dem natürlichen Tageslicht vergleichbare ultraviolette Strahlenmenge pro Lumen und liefern gleichzeitig
einen Lichtstrom mit einem hinreichend guten Farbton, so daß die
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Lampe als Allzweck-Leuchtkörper benutzt werden kann, beispielsweise
anstelle der üblichen Leuchtstofflampen, die in Fabriken, Schulen, Wohnungen, Büroräuraen usw. angebracht sind.
Nach der Erfindung wird der Durchlaßgrad des Glaskolbens, beispielsweise
durch die Art seiner Bestandteile und seiner Stärke und bzw. oder durch die Art der aufgebrachten Leuchtstoffmischungen
sowie durch andere Paktoren, derart gewählt, daß eine Lampe mit folgenden Eigenschaften entsteht: Parbwiedergabeindex
GRI von etwa 50 oder größer; Ausstrahlung im Mittelultraviolettbereich von 6 bis 50 Mikrowatt pro Lumen ausgestrahlten sichtbaren
Lichts; Ausstrahlung im Nahultraviolettbereich von 150 bis 700 Mikrowatt pro Lumen ausgestrahlten sichtbaren Lichts; Verhältnis
der Nahultraviolettstrahlung zur Mittelultraviolettstrahlung
von 8 bis 40.
Diese Betriebsbereiche sind für die einzelnen Parameter aus folgenden Gründen ausgewählt. Pur eine als Allzweck-Beleuchtungskörper
benutzte Lampe wird vorzugsweise ein Parbwiedergabeindex CRI von mindestens 50 angestrebt, da unterhalb dieses
Wertes die Parbwiedergäbe schlecht ist, so daß die Farben nicht
erkannt werden können. Eine Strahlungsleistung von 6 bis 50 Mikrowatt im Mittelultraviolettbereich und von 150 bis 700
Mikrowatt im Nahultraviolettbereich pro Lumen ausgestrahlten sichtbaren Lichts und ein Verhältnis von Nahultraviolettstrahlung
zu Mittelultraviolettstrahlung von 8 bis 40 sind deswegen erwünscht, weil mit diesen Werten die normale Parbtemperatur
von natürlichem Tageslicht zwischen 5000 °Kelvin und 8000 0KeI-vin
erreicht wird, die für Beleuchtungszwecke gut geeignet ist. Bei einer zu großen Abweichung von diesen Parbtemperaturen würde
das von einer solchen Lampe ausgestrahlte Licht eine für Allzwecklampen nicht geeignete Parbe haben. Die Parbtemperatur
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von natürlichen] Tageslicht ändert sich in Abhängigkeit von äußeren Faktoren, wie den Jahreszeiten, und es ist daher nicht
möglich, sich auf eine einzige Farbtemperatur festzulegen.
Die Beschränkung der ultravioletten Energie auf die oben angegebenen
Bereiche ist auch deswegen erwünscht, um eine Rötung der Haut durch die Strahlung der Lampe zu vermeiden. Vorzugsweise
soll eine Person, die während einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise während eines 8-Stunden-Arbeitstages, dem Licht
der Lampe ausgesetzt ist, weniger als eine MPE-Einheit (Minimum
Perceptible Erythema) erhalten; das ist gerade diejenige ultraviolette Energiemenge, die notwendig ist, um eine nicht
sonnengebräunte, durchschnittlich empfindliche Haut kaum merkbar zu röten. Eine Person, die bei einer Beleuchtungsstärke
von 100 Fußkerzen (das ist die durchschnittliche Beleuchtungsstärke in einem Büroraum) dem Licht der oben beschriebenen
Lampe mit 5500 0KeIvin und mit einem Farbwiedergabeindex CRI
von 91 während acht Stunden ausgesetzt ist, empfängt etwa ein Drittel der MPE-Einheit (minimal wahrnehmbare Hautrötungseinheit)
Die in Fig. 1 gezeigte Lampe kann verhältnismäßig einfach hergestellt
werden. Wenn man dabei von einem Glas ausgeht, das oberhalb von 280 Nanometer ultraviolette Energie durchläßt, dann
werden hierfür zunächst die ultraviolette Energie emittierenden Leuchtstoffe ausgewählt, beispielsweise die Mischungen A oder B,
und zwar in solchen Mengen, daß man die gewünschte ultraviolette Energiemenge erreicht. Dann werden die Farbemissionsleuchtslbffe
ausgewählt, um den gewünschten Farbwiedergabeindex CRI zu erzielen. Es können dann noch Korrekturen vorgenommen werden,
damit man sowohl die gewünschte Menge an ultravioletter Energie als auch den richtigen Farbwiedergabeindex erhält.
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Ss sind bereits Speziallampen entwickelt worden, die bestimmte
Arten von Lichtenergie erzeugen, um gewisse biologische Wirkungen zu erzielen. Die in der USA-Patentschrift 3 287 586 beschriebene
Leuchtstofflampe dient beispielsweise zur Förderung des Wachstums von gewissen Pflanzen, wie grünen Bohnen und Tomaten.
Der Farbton (x = 0,392; y = 0,331) dieser Lampe liegt so weit von demjenigen von annehmbaren weißen Lichtquellen entfernt,
daß der Parbwiedergäbeindex CRI nach CIE nicht angewendet werden
kann. Ferner ist die LeichtIeistung dieser Lampe so gering, daß
man sie im Vergleich zu anderen Leuchtstoffquellen nicht für allgemeine Zwecke verwenden kann.
Ferner wurden Leuchtstofflampen entwickelt, die zum Bräunen ultraviolettes Licht ausstrahlen. Diese Leuchtstofflampen können
jedoch nicht als Allzwecklampen benutzt werden (1). Es sind noch andere Ultraviolettstrahler bekannt, beispielsweise die
"RS"-Sonnenlampe, die den Vitamin-D-Gehalt im Körper erhöhen und das Wachstum von gesunden und starken Knochen sowie Zähnen
fördern soll. Obwohl diese Höhensonnen auch im sichtbaren Bereich strahlen, weicht ihre Farbtemperatur von derjenigen eines
schwarzen Körpers so stark ab, daß es sinnlos ist, zu ihrer Kennzeichnung den Parbwiedergabeindex CRI zu benutzen. Ferner
ist ihr Wirkungsgrad - in der Größenordnung von 9 Lumen pro Watt - so gering, daß sie als Allzweck-Leuchtkörper nicht verwendet
werden kann. Selbst wenn man diese Höhensonnen für allgemeine Zwecke verwenden wollte, wäre dies nicht möglich, da
diese Lampen hochultraviolette Strahlen abgeben, die für den Menschen gefährlich sind. Bei einer Lichtstärke von 50 Fußkerzen
wäre eine von einer solchen Lampe bestrahlte Person einer Beleuchtungsstärke von etwa 30 Mikrowatt pro cm im Kittelultraviolettbereich,
also zwischen 290 und 320 Nanometern, ausgesetzt, so daß eine Hautrötung hervorgerufen werden würde.
Die maximale Beleuchtungsstärke, die von der "American Medical
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Association" im Gesicht während eines achtstündigen Arbeitstages zugelassen ist, beträgt 0,5 Mikrowatt pro cm (2). Die
maximale Beleuchtungsstärke war ursprünglich für eine keimtötende Ultraviolettstrahlung (253»7 Nanometer) definiert. Jetzt
liegen diesem Wert aber Versuche mit Wellenlängen zwischen 280 bis 320 Nanometer zugrunde (3).
Außer der Verwendung als Allzweck-Beleuchtungskörper hat die Lampe nach der Erfindung aber auch noch vorteilhafte photobiologische
Wirkungen. So fördert beispielsweise die erfindungsgemäße Leuchtstofflampe mit 5500 Kelvin und einem Farbwiedergabeindex
CRI von 91 das Pflanzenwachstum und die Saatkeiroung. Unter dem Einfluß der Strahlung dieser Lampe wachsen und keimen
die folgenden Blumen sehr gut: ageratura begonia, impatience, iobelia, petunia, salvia, verbena und vienza rosea. Die Samen
dieser Blumen keimten bereits zwei Wochen nach der Aussaat und
erreichten unter der Bestrahlung der erfindungsgemäßen Lampe ein Jahr früher dieselbe Wachstumsstufe wie unter der Bestrahlung
einer in der USA-Patentschrift 3 287 586 beschriebenen Lampe. Welsche Bohnen und Zwergdotterblumen keimen ebenfalls sehr
früh und wachsen unter der Bestrahlung der erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe mit 5500 °Kelvin und einem Farbwiedergabeindex
CRI von 91 sehr schnell heran. Bereits nach 66 Tagen erhält man reichhaltig blühende und mit Früchten versehene Pflanzen.
Zur Zeit werden noch weitere photobiologische Auswirkungen des Lichts von den erfindungsgemäßen Lampen untersucht. Ferner erzeugen
die erfindungsgemäßen Lampen Energie in Bereichen, in denen bereits vorteilhafte photobiologische Auswirkungen nachgewiesen
wurden. Um die weiteren Vorteile und Anwendungen) öglichkeiten der erfindungsgemäßen Lampen zu zeigen, sind die in
den Fig. 3 und 4 gezeigten Diagramme in photobiologisch aktive
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"Bereiche aufgeteilt, und zwar beginnend bei dem kürzeren Wellenlängenbereich
mittelultraviolett bis zu dem längeren Wellenbereich zwischen 62b und 700 Nanometer. Das in dem kürzeren
Wellenlängenbereich auftretende natürliche Tageslicht reichert den Körper mit Vitamin D an. Die in dem längeren Wellenbereich
auftretende Energie des natürlichen Lichts, die dem menschlichen Auge als rot erscheint, übt auf Samen eine starke Lichtstoßwirkung
(Photoblastic effect) aus. Die den verschiedenen Spektralbändern
zugeordneten lichtbiologischen Wirkungen sind in der folgenden Tabelle IV zusammen mit Literaturhinweisen zusammengestellt
i
109836/0449
300
310
(Wellenlänge in Nanometer) 33P 330 340 350 360 370 380
495
570
595
625
Mittel-UV
Nah-ÜV
Violett
Blau
Gelb
Orange
Rot
Hautrötung und
Bräunung (4,5,7)
Kalk, Phosphor-u.Kohlenhydratetoffvechael (4,6,7)
Erregung v.leuchtstoffart.
Farben(4a)u.Lichtbleichstoffer
v.Mikroorganismen (4,8,9»
(9. 11
nd Zwie:
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Liohtdynanlieche
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Rhodopain-/PhotoregenereltionCHa,
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Hormone
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Gonaden
OO
Da die verschiedenen Wellenlängen des natürlichen Tageslichts auch "bei der erfindungsgemäßen Lampe auftreten, kann man auch
mit dieser Lampe die nützlichen Wirkungen von natürlichem Tageslicht erreichen. So hat sehr wahrscheinlich die erfindungsgemäße
Lampe mit einer Färbteroperatur von 7500 °Kelvin und einem Farbwiedergabeindex
CRI von 96 keimtötende Eigenschaften, die denjenigen
von natürlichem Licht ähnlich sind. Wie es beispielsweise aus der Literatursteile 10 hervorgeht, ist natürliches
Tageslicht für Organismen, wie Streptokokken, bereits bei einer so niedrigen Beleuchtungsstärke wie 40 bis 50 Fußkerzen tötend.
In dieser Literatursteile ist auch angegeben, daß die Inaktivierung
von gewissen Bakterien durch Sonnenlicht besser ausgeführt wird als diirch ultraviolettes Licht (253,7 Nanometer)
allein. Die von Sonnenlicht inaktivierten Zellen lassen sich nämlich nicht so leicht reaktivieren. Da die erfindungsgemäße ■
Lampe mit einer Färbtemperatur von 7500 °Kelvin und einem Farbwiedergabeindex
CRI von 96 nahezu dieselbe Spektralverteilung
aufweist wie natürliches Licht, sollte diese Lampe ähnliche Wirkungen haben. Diese Lampe stellt daher auch einen zweckmäßigen
Beleuchtungskörper für Krankenhäuser dar.
Sämtliche erfindungsgeraäßen Lampen, sowohl die Leuchtstofflampen
als auch die Dampflaropen, liefern ultraviolette Strahlungsenergie
mit solchen Lichtstärkewerten, die in der Literatur als hinreichend
angegeben sind, um Rachitis zu heilen oder zu verhüten (7).
Jüngste Forschungsergebnisse haben gezeigt, daß natürliches Licht der wichtigste Umweltfaktor zur Erhaltung und Weiterentwicklung
des Lebens auf der Erde ist (19). Für Pflanzen ist dies bereits seit langem bekannt. Das Licht löst direkt den Vorgang der Photosynthese
aus. Hierbei wird Kohlendioxid und Wasser in die Grundbausteine des Lebens umgeformt. Die Lichtintensität, Periodizität
und die spektralen Lichtkomponenten haben einen großen Ein-
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fluß auf das Wachstum der Pflanzen. Die Auswirkungen des Lichts
auf die Menschen und Tiere waren bisher nicht in der gleichen Weise bekannt. Erst jetzt beginnt man den Zusammenhang zwischen
dem Licht und den verschiedenen Lebensformen zu verstehen.
Von den "National Instituts of Health" in den letzten Jahren veröffentlichte Arbeiten zeigen, daß eine kleine Drüse nahe der
Gehirnmitte auf das in das Auge des Menschen eintretende Licht anspricht. Dieser Vorgang ist - unabhängig von dem normalen Sehvorgang.
Beim Eintritt von Licht in das menschliche Auge steuert diese Drüse, die sog. Zirbeldrüse, die Synthese und Abgabe
von chemischen Substanzen (Hormone, Enzyme) in die Blutbahn,
um diese Substanzen zum neuroendoktrinen System zu bringen, einschließlich Gehirn, Hirnanhang und Keimdrüsen (16). Durch frühere
Arbeiten ist bereits die retinale Stimulation des Hypothalamus-Hypophyse-Systems
bekannt, das lebenswichtige Punktionen des Körpers automatisch regelt. Vor diesen Entdeckungen waren
bereits zahlreiche biologische Auswirkungen des Lichts und der einzelnen Spektralkomponenten auf den Menschen und die Tiere
bekannt, doch diese Vorgänge wurden im einzelnen nicht verstanden. Bereits vor 40 Jahren hat man entdeckt (20), daß schieferfarbene
hordamerikanische Schneefinken im Herbst nach Norden anstatt nach Süden wandern, wenn man den Hell-Dunkel-Zyklus
verändert, dem die Schneefinken vor ihrer Freilassung ausgesetzt sind.
Spätere Berichte über lichtbiologische Auswirkungen reichen von der Gleichgewichtsregulierung des Wassers, Kohlehydrats, Blutes
und der Hormone, einschließlich des Insulin und ACTH, im menschlichen Körper (17, 21, 22), bis zu grotesken Einwirkungen von
spektralverzerrten Lichtquellen auf Tiere. Die letzteren Einwirkungen umfassen eine nichtnorroale Entwicklung der Gonaden (17)
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"und die Erzeugung von Krebs (23, 24). Weitere Studien haben gezeigt,
daß zwischen blinden Menschen und sehenden Menschen ein beträchtlicher Altersunterschied hinsichtlich der Geschlechtsreife
(25) und der Größe der Hypophyse (17) besteht.
Auch das durch die Haut in den menschlichen Körper eindringende Licht hat eine nützliche Wirkung. Diese Wirkungen sind bekannt ·
und umfassen beispielsweise die Bildung von Vitaminen im menschlichen
Körper durch Ultraviolet.tstrahlen und einen verbesserten Kalk-, Phosphor- und Kohlenhydrat-Stoffwechsel (4). Ferner ist
noch die kosmetische Wirkung einer sonnengebräunten Haut zu beachten, woraus man auf einen gesunden Körper schließen kann.
Dies sind sehr komplizierte Vorgänge, die durch das Gleichgewicht zwischen den kürzeren Ultraviolettstrahlen (Mittelultraviolett) und den längeren Ultraviolettstrahlen (Nahultraviolett
und sichtbares Ultraviolett) merklich beeinflußt werden. Die kurzen Ultraviolettstrahlen allein verursachen eine Verbrennung
der Haut, während die längeren Ultraviolettstrahlen allein eine direkte Pigmentdunkelung vornehmen, ohne zu verbrennen (5).
Nur beim gleichzeitigen Auftreten von beiden Ultraviolettstrahlenarten erreicht man die natürliche Tönung der Haut« Erstaunlicherweise
hat man gefunden, daß die orale Aufnahme von Vitamin D nicht die Einwirkung von durch die Haut absorbierten Ultraviolettstrahlen
zur Bildung desselben Vitamins ersetzt werden kann (6),
Die Einwirkungen des Lichts auf Bakterien sind ebenfalls kompliziert.
Kürzere Ultraviolettstrahlen allein scheinen die Bakterien nur für eine längere Zeit zu inaktivieren, während längere
Ultraviolettstrahlen die bei der Inaktivierung hervorgerufenen Schäden bei bestimmten Arten wieder heilen. Die gleichzeitige
Bestrahlung mit allen Wellenlängen, wie Bie im Sonnenlicht ent-
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halten sind, ist daher ein sehr komplizierter Vorgang (11).
Viren können allerdings nicht durch die Einwirkung von längeren Wellenlängen geheilt werden. Sie werden durch ültraviolettstrahlen
allein oder in Verbindung mit längeren Wellenlängen inaktiviert (8). Sie bleiben in diesem Zustand, bis sie in eine
Gastzelle gelangen, die Lichtheileigenschaften aufweist. In kürzlich veröffentlichten Forschungsergebnissen sind die Einwirkungen
des gesamten natürlichen Sonnenlichtspektrums sowohl auf Viren als auch auf Bakterien beschrieben (9» 10).
Die Wirkung der einzelnen Spektralbereiche hinsichtlich der Inaktivierung von Bakterien und bezüglich erythemer Auswirkungen
sind dadurch bestimmt worden, daß man die verschiednen Ultraviolettbereiche voneinander trennte und die biologische Wirkung
der einzelnen ultravioletten Spektralbereiche untersuchte. Die dabei gefundenen Ergebnisse treffen nicht für Lichtquellen zu,
bei denen längere Ultraviolettstrahlen gleichzeitig mit sichtbaren Strahlen vorhanden sind. Die Auswirkungen des gesamten
natürlichen Sonnenlichtspektrums sind wesentlich komplizierter als diejenigen von monochromatischen oder schmalen Spektren.
Dies betrifft auch den Sehvorgang, der von Natur aus lichtbiologisch ist. So wurde kürzlich berichtet, daß das Sehpigment
Rhodopsin - das sich bei der Absorption von Licht zerlegt und dabei die Stäbchen anregt - durch die Wirkung von Nahultraviolett- und Violettstrahlen wiederhergestellt wird, und zwar
durch den dabei auftretenden Bleichvorgang (15). Ein analoger Vorgang tritt in der Pflanzenwelt beim Lichtstoßeffekt (Photoblast
ism) auf, bei dem das Licht auf die Samenkeimung eine beachtliche Wirkung ausübt. Während eine bestimmte Wellenlänge
(730 Nanometer) die Keimung von gewissen Samen verzögert oder gar verhindert, wird durch eine andere bestimmte Wellenlänge
(660.Nanometer) der Keimvorgang gefördert. Eine gleichzeitige
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Bestrahlung mit beiden Wellenlängen einschließlich weißen Lichts
liefert ein Ergebnis, das davon abhängt, welche Wellenlänge oder Wellenlängen vorherrschen. Solche komplizierten photobiologischen
Wirkungen treten bei natürlichem Licht auf. Ein anderer Forscher (26) hat gesagt, er bezweifle es nicht, daß die
Anpassung an das Sonnenlicht einer der Hauptgründe für die Spektralwirkung der lichtbiologischen Vorgänge sei.
Ferner hat man kürzlich entdeckt, daß geringe Mengen ultravioletten
Lichts Änderungen in den lebenden Zellen hervorrufen. Während ultraviolette Strahlen in lebenden Zellen die Bildung von ·
kleinen Melaninmengen hervorrufen, kann die Haut bereits stark verbrannt sein, bevor das Melanin eine der natürlichen Sonnenbräune
entsprechende Menge erreicht hat. Andererseits kann bereits eine sehr geringe ultraviolette Strahlungsmenge durch
Änderungen in der Zelle zu einer sehr großen Erzeugung von Melanin beitragen (27). Melanin ist ein dunkler Farbstoff, der
die Haut färbt. Das Vorstehende bezieht sich auf die tatsächliche Synthese von Melanin in der malphigischen Schicht der Haut
infolge der Einwirkung von Mittelultraviolettstrahlen. Nahultraviolettstrahlen
erzeugen eine direkte Dunkelung der Pigmente durch Oxidation von vorhandenem Melanin in den äußeren
Hautschichten.
Jüngste Entdeckungen führten weiterhin zu dem Ergebnis, daß lichtbiologische Wirkungen auf den biologischen Zeitablauf im
Körper Einfluß nehmen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß zwischen dem Auge und der Zirbeldrüse Nervenverbindungen bestäaen und
daß das Licht auf die Synthese von Hormonen Einfluß nimmt (28).
Weiterhin ist es bekannt, daß ultraviolette Energie die Gesundheit
des menschlichen Körpers und die Gesundheit der Tiere fördert.
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1T64B85
Sie erfinätmgsgeroäße Lampe,' deren Spektralbereiche demjenigen
τοπ natürlichem Tageslicht entspricht, wirkt sich also vorteilhaft
aaxf die verschiedenen lichtbiologiechen Vorgänge aus.
Dies ist darauf aurflckzuführen, daß die erfindungsgemäßen Lampen
ein vollständiges Energieepektrum lie fern, einschließlich, dear
Energie in besonderen Bereichen» in denen lichtbiologiscfee Wirkungen
hervorgerufen werden, wie es an Hand der Lit r t-ujn teilen
beschrieben wurde· Allein die Förderung des Wachstums bei Pflanzen
hat bereite den Fortechritt.der erfindungegemä&en Laapen
dargelegt.
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Angeführte Literatursteilen
(1) Wollentin, et al, Journal of the Electrochemical Society,
21(1), S. 29 (1950).
(2) Jo. of American Medical Assoc. 137« S. 16ΟΟ-,16Ο3.
(3) Radiation Biology, Band II, S. 53, McGraw-Hill (1955) Ed.
von Alexander Ho11aender.
(4) -IES Lighting Handbook, 4. Ausgabe, S. 25-14 (1966)
(4a) dto. S. 25-12♦
(5) Blum, H.F., ref. No. 23, S. 487.
(6) Seidl, E., "Influence of ultraviolet Radiation on the
Healthy adult", Max-Planck-Institut für Arbeitsphysiologie
(Conference on Biologie Effects of Ultraviolet Radiation held at Temple University Sciences Center, August 1966).
(7) Luckiesh, Matthew, "Applications of Germicidal Erythemal,
and Infrared Energy", Van Nostrand (1946) S. 135-136.
(8) Luria, S.E., dto. S. 333.
(9) Harm, Walter, Radiation Research Supplement 6, S. 215 Academic Press (1966).
(10) Buchbinder, L. et al, J. Bacteriology, Band 42, 1941,S.353-366.
(10a) IES Handbook, 4. Ausgabe, Pig. 25-23.
(11 ) Dulbecco, Renato, ref. No. 23, S. 455.
(11a) Rupert, Claud S., Photophysiology, S. 283, Academic Press
(1964) Ausgabe von A. C. Giese.
(12) Rushton, W. A. H., ref. 13a., S. 126.
(13) Clare, N.T., Radiation Biology, Band III, S. 693, McGraw-Hill
(1956).
(14) Blum, H.F., Photo-Dynamic Action & Diseases caused by Light,
Hafner Pub. Co. (1964).
109886/0449
(15) Pak, W.L. and Boes, R.J., Science, Band 155 (3766), S. 1131
(1967).
(16) Wurtman, R.J. and Axelrod, J., Scientific American 213 (1),
Juli 1965.
(17) Hollwich, P., Annale of The New York Academy of Sciences 117t
S. 105-127.
(18) Benoit, J., ref. 17, S. 204.
(19) Evenari, H., Recent Progress in Photobiology, S. 161,
Blackwell Scientific Publications (1965).
(20) Rowan, William, Nature 1^5., S. 494-495 (1925).
(21) Jones, E., Deut. Arch. Klin. Med. V75, S. 244 (1933).
(22) Radnot, H. and Wallner, E., dto. S. 244-253.
(23) Blum, H.P., Radiation Biology Band II, S. 529, McGraw-Hill
Book Co. (1955).
(24) Ott, John N., Illuminating Engineering, Band LX, S. 254 (1965).
(25) Wurtman, R.J. and Zacharias, L., Science Band 144 (3622),
S. 1154.
(26) Wald, George, Ref. No. 1, S. 336.
(27) Harold P. Blum, ref. 23, S. 507.
(28) Chemical ft Engineering News, Mai 1, 1967, Seite 40.
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Claims (1)
- Pat entansprUcheΓ1.- Elektrische Lampe, dadurch gekennzeichnet, daß sie 6 bis 50 Mikrowatt Mittelultraviolettstrahlung und 150 bis 700 Mikrowatt Nahultraviolettstrahlung pro Lumen ausgestrahlten sichtbaren Lichts abgibt.2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Leistungsverhältnis der Nahultra- . Violettstrahlung zur Mittelultraviolettstrahlung 8 bis 40 beträgt.3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbwiedergabeindex ORI mindestens 50 beträgt.4. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die während einer Zeitdauer von acht Stunden bei 100 Fußkerzen abgegebene ultraviolette Strahlungsmenge geringer ist als diejenige Menge, die eine wahrnehmbare minimale Hautrötung hervorruft.5. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die als Leuchtstofflampe ausgebildet ist, deren Kolben auf der Innenseite mit einer Leuchtstoffmischung überzogen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Leuchtstoffmischung sichtbares Licht mit einem Farbwiedergabeindex CRI von mindestens60 und einer Farbteroperatur zwischen 5000 °Kelvin und 8000 ° Kelvin und ultraviolettes Licht ausstrahlt, dessen Leistung pro Lumen ausgestrahlten Lichts etwa denselben Wert hat wie für Tageslicht bei der entsprechenden Farbtemperatur.109886/0449~ 28 -6. Lampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tranemissions- oder Durchlafigrad dee Lampenkolbens derart gewählt ist,, daß nur solche ultravioletten Kurzwellen abgestrahlt werden, die auch, im natürlichen Licht auftreten.7· Lampe nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die Leuchtstoffmischung Bindest ens die folgenden Leuchtstoffe enthält $-S tr ont iumcalc iunrorthophoephat s Zinn Magnesiumwolframat Bariums il ikat t BIe i Zinksilikat:Mangan.8. Lampe nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Leuchtstoffe die folgenden Gewichtsprozente bezogen auf das Gesamtgewicht der Leuchtstoffmischung aufweisen:Strontiumcalciumorthophoephat tZinn 68,3Magnesiumwolfraroat 22,2BariumsilikattBlei 5,0Zinksilikat:Mangan 4,5wobei eine Lampe mit einem Earbwiedergäbeindex CRI von etwa 91 und einer Farbtemperatur von etwa 5500 0KeIvIn geschaffen wird.109886/0449. 9. Lampe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die leuchtstoffmischung mindestens die folgenden leuchtstoffe enthält:Strontiumcalciumorthophosphat ιZinn Magne s iumwoIframat Calciumwolframat
■ Magnesiumfluorogermanat Yttriumvandanat:Europium Bariumsilikat:Blei Calciumzinkphosphat:Thallium.10. lampe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen leuchtstoffe die folgenden Gewichtsprozente "bezogen auf das Gesamtgewicht der leuchtstoff mischung aufweisen:Strontiumcalciumorthophosphat:Zinn 44,7MagnesiumwoIframat 20,8Calciumwolframat 13,7Magnesiumfluorogermanat 6,8Yttriumvandanat:Europium 3,3BariumsilikatίBlei ' 9,0Calciumzinkphosphat:Thallium 2,0wobei eine lampe mit einem Farbwiedergabeindex CRI von etwa 96 und einer Parbtemperatur von etwa 7500 °Kelvin geschaffen wird.11. lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die als Quecksilberdampflampe ausgebildet ist, in deren Glaskolben ein gläsernes lichtbogenröhrchen angeordnet ist, das sowohl sichtbares als auch ultraviolettes licht ausstrahlt, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorhanden sind, die die ultraviolette Ausstrahlung im Mittelultraviolettbereich auf 6 bis 50 Mikrowatt und im Nahultraviolettbereich auf 150 bis 700 Mikröwatt pro lumen ausgestrahlten sichtbaren Lichts begrenzen.109886/044912. Lampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Ultraviolettausstrahlung eine Leuchtstoffschicht auf.dem Glaskolben aufgebracht ist.13* Lampe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Leuchtstoffschicht manganaktiviertes Magnesiumfluorogermanat enthält.14. Lampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Begrenzung der ultravioletten Lichtausstrahlung den Lampenkolben enthalten, der Teile des ultravioletten Lichtspektrums absperrt.109886/0449
Applications Claiming Priority (2)
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US65414867 | 1967-07-18 |
Publications (3)
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DE1764685C3 DE1764685C3 (de) | 1976-01-22 |
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Also Published As
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ES356238A1 (es) | 1970-04-01 |
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DE1764685B2 (de) | 1975-06-05 |
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JPS6038822B1 (de) | 1985-09-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |