DE1880373U

DE1880373U - HIGH POWER UV EMITTER

Info

Publication number: DE1880373U
Application number: DEP21290U
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1963-03-07
Filing date: 1963-03-07
Publication date: 1963-10-10

Description

RA. 15SM5--7.lt;RA. 15SM5-7.lt;

Patent-Treuhand-G-e sell schaft für elektrische Glühlampen m.b_fH», MünchenPatent Treuhand Society for electrical light bulbs mb _f H », Munich

OT-.Strahler hoher LeistungHigh performance OT emitters

Die Neuerung bezieht sich auf einen Niederdruck-W-Strahler hoher Leistung zur Erzeugung einer Strahlung im kurzwelligen ultraviolett für Wellenlängen kleiner als 315 W^t insbesondere zur Erzeugung der Quecksilberlinie bei 253>? ψ* hoher Intensität mit ^iIfe einer elektrischen Bg-Daapfentladung*The innovation relates to a high-power, low-pressure UV radiator for generating radiation in the short-wave ultraviolet for wavelengths less than 315 W ^ t, in particular for generating the mercury line at 253>? ψ * high intensity with ^ iIfe an electrical Bg-Daapf discharge *

Derartige Strahler werden üblicherweise als langgestreckte elektrische Entladungsgefäße mit einem Kolben aus Quarzrohr hergestellte Der Kolben enthält außer Quecksilber eine Edelgasgrundfüllung von 10 bis 20 Torr 'zur Erleichterung der Zündung» Das Rohr wird elektrisch nur so hoch he*-Such radiators are usually called elongated electrical Discharge vessels with a bulb made from quartz tube The bulb In addition to mercury, it contains a basic inert gas of 10 to 20 Torr 'to facilitate the ignition »The pipe is electrically only so high * -

—2 lastet, daß sich ein Quecksilberdampfdruck von etwa 10 Torr einstellt, da in diesem Druckgebiet die Strahlenausbeute für die Hg-Linie 253,7 ψ* aa höchsten ist« Di© elektrische Leistung beträgt bei den üblichen Batladungsgefäßen für UiT-Strahler etwa 10 bis 20 W. Bei höherer Belastung steigt die Kolbentemperatur, wodurch der Dampfdruck ansteigt, und die Ausbeute der Strahlung von 253,7 ψ* wegen der Absorption der nicht angeregten Queoksilberatome geringer wird« Derartige Strahler werden hauptsächlich zur Anregung und Prüfung von Leuchtstoffen für die Lumineszenz-* analyse und zur Sterilisation und Titaminisierung benutzt»The burden of this is that a mercury vapor pressure of about 10 Torr is established, since in this pressure area the radiation output for the Hg line is 253.7 * aa highest 20 W. With a higher load, the bulb temperature rises, which increases the vapor pressure, and the yield of the radiation of 253.7 ψ * is lower because of the absorption of the unexcited meroxil atoms. * analysis and used for sterilization and titration »

Die feuerung bezieht sich auf einen W-Strahler hoher Leistung zur Erzeugung einer Strahlung im kurzwelligen UV mit einer Wellenlänge kleiner als 315 ^u, Biit dem es möglich ist, eine hohe Bestrahlungsstärke in einer Ebene senkrecht zur Strahlenaue tritt sr iohtung dadurch zu erzielen, '%&& die die Entladung führende Gefäßwand spiralförmig in einer Ebene derart verläuft, daß auf einer kleinen Fläche eine große Entladungslänge untergebracht ist» The firing relates to a W-radiator high power for generating radiation in the short wavelength UV with a wavelength of less than 315 ^ u, BIIT which it is possible to obtain high radiation intensity in a plane perpendicular to Strahlenaue occurs sr iohtung thereby achieving ' % && the vessel wall leading the discharge runs in a spiral in a plane in such a way that a large discharge length is accommodated on a small area »

Dies wird daduroh erreicht, daß die beiden Elektroden, vorzugsweise fremd« geheizte Glühkathoden, in zwei Kolbenansätze senkrecht zur Ebene des Strahlers nach hinten herausgeführt sind, und daß die Entladung im Strahler in einer spiralförmigen Bahn verläuft*This is achieved by the fact that the two electrodes, preferably foreign " heated incandescent cathodes, led out in two bulb attachments perpendicular to the plane of the radiator to the rear, and that the discharge in the radiator in runs in a spiral path *

Der Strahler besteht aus einer oberen und einer unteren kreisförmigen Q,uarzplatte mit einem Abstand von etwa 10 nan, zwischen denen zwei Zwischenwände derart, eingebaut sind, daß die Entladung die gewünschte Bahn einnimmt* Der Abstand der Zwischenwände voneinander beträgt etwa* 6" ma·The spotlight consists of an upper and a lower circular Q, uarzplatte with a distance of about 10 nanometers, between which two partitions are installed in such a way that the discharge takes the desired path * The distance between the partition walls is about * 6 "ma ·

Die die Elektrodenansätse tragende Bückwand kann mit einer reflektierenden Schicht, vorzugsweise mit einem Aluminiumspiegel, versehen sein, wo** durch die Strahlstärke in Ausstrahlrichtung noch erhöht wird·The back wall carrying the electrode attachments can be provided with a reflective layer, preferably with an aluminum mirror, where ** is increased by the radiation intensity in the radiation direction

Die gedrungene bauweise des Strahlers und die reflektierende Rückwand ver hindern eine sonst vorhandene Kühlung des Entladungsgefäß θ $ trotzdem ist es möglich, den Strahler mit einer doppelt, bis dreifach so hohen Leistung gegenüber der üblichen von 10 bis 20 W dadurch zu betreiben, daß im· Entladungsgefäß eine Amalgampille angebracht wird, durch die der Hg*-2)ampf-The compact design of the spotlight and the reflective back wall ver prevent an otherwise existing cooling of the discharge vessel θ $ is nevertheless it is possible to operate the radiator with a power that is twice or three times as high as that of the usual 10 to 20 W by placing it in the discharge vessel an amalgam pill is attached through which the Hg * -2) ampf-

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druck im günstigen Bereich von IQ. forr, trotz der höheren Kolbentemperatur, eingehalten wird* Diese Aaalgampille wird an einer Stelle des Entladungsgefäßes angebracht, die so weit von den ßlühkathoden entfernt ist, daß das Amalgam nicht durch die Slühelektroden susätzlich aufgeheizt wer»* den kann» Als günstiges Amalgam hat sich z«B? ein Quecksilber— Cad'ffiiuto-Amalgam erwiesen«—2
pressure in the favorable range of IQ. forr is maintained, despite the higher bulb temperature »Z« B? a mercury cad'ffiiuto amalgam proven "

Es ist aber auch im Rahmen der Neuerung möglieh, den Dampfdruok durch Kuh» lung des Gefäßes zu erniedrigen} dies kann beispielsweise durch ein Strah** !©!^flüssigkeitsfilter, das in Ausstrahlungsrichtung dem Entladungsgefäß vorgesetzt ist und dies zum großen Teil umgibt* erfolgen. Durch Auswahl einer geeigneten Filterflüssigkeit, beispielsweise einer Kobalt-ifiekel-SuI- fat-Löffung, gelingt es, die Hg-Linie 253,7 ψ» ²^ isolieren» Zusätzlich zum Flüssigkeitsfilter können noch andere Strahlenfilter, beispielsweise ko— baltgefärbte Glasfilter, zur Ausschaltung des sichtbaren Anteiles der Strahl lung benutzt werden»However, within the scope of the innovation it is also possible to lower the vapor pressure by cooling the vessel, for example by means of a jet of liquid filter which is placed in front of the discharge vessel in the direction of emission and which largely surrounds it . By selecting a suitable filter liquid, for example a cobalt-iron sui-fat opening, it is possible to ^{isolate the Hg line 253.7 »2} ^ In addition to the liquid filter, other radiation filters, for example cobalt-colored glass filters, can be switched off of the visible part of the radiation can be used »

An Stelle dieser Strahlenfilter kann auch in Ausstrahlungsriohtung ein© auf Glas aufgebrachte Leuohtstoffsehioht, beispielsweise ©ine Schicht von KaI-aium-Phosphat-3?hallium angebracht werden, durch die die kurzwellige in eine langwellige W-Strahlung umgewandelt wird* Auf dies© Weis© ist ee mag« 'lieh, mit einem Strahler nach der !feuerung Stoffe mit Strahlungsbereichen verschiedener Wellenläng© zur kumineszena anzuregen, was zu analytischen Zwecken vorteilhaft sein kann»Instead of this radiation filter, a fluorescent layer applied to glass, for example a layer of calcium phosphate hallium, can also be applied in the radiation direction, through which the short-wave into a long-wave UV radiation is applied is ee mag "borrowed to stimulate substances with radiation ranges of different wavelengths to kuminescence with a radiator after the fire, which can be advantageous for analytical purposes"

Durch die hohe, auf eine klein« fläch© konzentrierte Bestrahlungsstärke auf einer Ebene unter dem Strahler ist es erstmalig möglieh, eine brauch«Due to the high irradiance concentrated on a small area on a level under the spotlight it is possible for the first time to use a

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bare Ifiederdruckentladungslampe für die Fluoreszenz- und Phoaphores2@ha>Analyse herzustellen· Der Strahler kann auch als starker Monochromator im TJltraviolett-Gebiet benutzt werden* .bare low-pressure discharge lamp for fluorescence and phoaphores2 @ ha> analysis · The spotlight can also be used as a powerful monochromator in the TJltraviolet area can be used *.

Aber auoh für Sterilisationszwecke bietet der neue Strahler gegenüber den bisher bekannten W-Hiederdrttok-Sterilisationelampea dort forteile, wo es darauf ankommt, eine kleine Fläche mit einer hohen Bestrahlungsstärke zu bestrahlen, Buroh die hohe strahldichte wird die Srefferwa-hrsohainliohkeit zur Zerstörung von Keimen sehr groß* Dies kann beispielsweise bei der Ste— rilhaltung von Wunden während und nach der Operation erforderlich sein, um das Einschleppen ven Hospital-Keimen aus der Luft des Operationssaales zu erschweren«' Gegenüber anderen zu diesem Zweck benutzten Hi©derdruoketraiw lern bietet der Strahler nach der Heuerung den Vorteil einer hohen Lei— stung_;skon2entration, woduroh der Strahler so klein gehalten werden kann, daß ar während der Operation nioht stört»But also for sterilization purposes, the new emitter offers advantages over the previously known W-Hiederdrttok sterilization lamps where it is important to irradiate a small area with a high radiation intensity, Buroh the high radiation density, the risk of destruction of germs is very high * This may be necessary, for example, to keep wounds sterile during and after the operation in order to make it more difficult for hospital germs to be introduced from the air in the operating room Hiring the advantage of high performance _; concentration, whereby the radiator can be kept so small that ar does not interfere during the operation »

Auoh zur Entkeimung und Vitamin!sierung von Flüssigkeiten ist der ,Strahler geeignet. An den Anfüllstutzen des Strahlenfilters kann die zu behandelnde Flüssigkeit zu- bzw» abgeführt werden. Ebenso kann d#r Strahler auf diese Weise zur Ozonisierung eines angefeuchteten Luftstromes^dienen« Schließ« lioh dürfte der Strahler auoh in der Lebensmittel-Industrie benutzt werden, beispielsweise um zu verhindern, daß siöh an der Oberfläche von abgefüllten Harmeladen, Säften und dergleichen, Bakterien und Sehiismelpilze festsetzen, die sich naeh dta Schließ«» der ßläser augbreiten könneu,Also for disinfecting and adding vitamins to liquids is the radiator suitable. The to be treated can be attached to the filling nozzle of the radiation filter Liquid can be fed in or removed. Likewise, the spotlight can be used on this Way to ozonize a humidified air stream ^ serve «close« The emitter is also likely to be used in the food industry, for example to prevent it from getting on the surface of bottled Harmeladen, juices and the like, bacteria and sehiism mushrooms fix, which can expand after the closing "" of the glasses,

Der Strahler kann an ein normales Wechselstromnetz unter Zwischenschaltung einer Torsohaltinduktivität betrieben werden« Me Zündung erfolgt wi* bei den Leuchtstofflampen mit einem der üblichen Therao-Glimmzlindex» duroh den beim Einschalten die beiden ßlühwendeln hintereinander geschaltet w&& rasch aufgeheizt werden* Dann unterbricht der Q-liainzünder die Verbindung zu den beiden Elektroden, wodurch über die Vorsohaltinduktivität ein 3pannungestoß erfolgt, der zur Zündung des Strahlers führt«The spotlight can be operated on a normal alternating current network with the interposition of a torso holding inductance. «Ignition takes place wi * with the fluorescent lamps with one of the usual Therao glow index» by switching on the two filaments in series w && are quickly heated up * Then the Q-liain igniter interrupts the connection to the two electrodes, whereby a voltage surge occurs via the supply inductance, which leads to the ignition of the radiator «

In der Zeichnung sind zwei Auaführungsbeispieli der Heuerung dargestellt, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugsseiehen versehen sind*In the drawing, two Auaführungsbeispieli the hiring are shown, where the same parts are provided with the same reference lines *

Fig» 1 ist ©ine Aufsieht auf den Strahler,Fig »1 is © ine Look at the spotlight,

Fig· 2 ist seine Seitenansicht,Fig. 2 is its side view,

Fig# 3 ist die Aufsicht eines Strahlers mit eine© Flüssigkeitsfilter, Fig» 4 ist seine Seitenansicht,Fig # 3 is a top view of a radiator with a © liquid filter, Fig »4 is its side view,

Fig» 5 iet eine Seitenansicht des um $0 gedrehten Strahlers»Fig »5 is a side view of the radiator rotated by $ 0»

* 4 - ■* 4 - ■

In. den Figuren ist mit 1 die Vorderplatte des Strahiere aus Quarz b net, durch die die der Führung der Entladung dienenden beiden spiralförmig angeordneten Trennwände 2 zu sehen sind« Mit 3 ist die golbenauBenwand b@« zeichnet, an der die beiden Blektrodenansätz© 4 und 5 angeschmolzen sind« 6 und 7 sind di© beiden Glühkathoden, die durch die beiden Quetscfefüß© 8 und 9 im Gef&B vakuumdicht eingeschmolzen werden₀ Mit IO iat die kreisförmige IColbenrückwand bezeichnet, die mit einem Aluiuiniiunspieg©! versehen sein kann« Im Inneren des Entladungsgefäßes befindet sieh eine Bill« 11 eines Queoksilber-Cadmiua~Ama,lgaiBS·In. In the figures, 1 is the front plate of the quartz b net, through which the two spirally arranged dividing walls 2, which serve to guide the discharge, can be seen are fused, "6 and 7 are di © two hot cathode, the vacuum-tight in vascular & B by the two Quetscfefüß © 8 and 9 are sealed with ₀ IO iat referred to the circular IColbenrückwand that a Aluiuiniiunspieg ©! "Inside the discharge vessel there is a bill" 11 from a Queoksilber-Cadmiua ~ Ama, lgaiBS ·

In den Figuren 3, 4 und 5 ist der Strahler mit einem Flüssigkeitsfilter versehen, das gleichzeitig zu einer verbesserten ?/ärmeabfuhr dient»In Figures 3, 4 and 5, the radiator is with a liquid filter provided, which at the same time serves to improve? / heat dissipation »

Duroh die Ansatzstutzen 13,14 wird die Pilterflüssigkeit eingefüllt» Zur Isolierung der Hg-Linie 253,7 ψ* wird ©ine Lösung eines Gemisches von Wickel« und Köbalt-Sulfat in Wasser verwendet» Duroh diese Flüssigkeit mit einer Schichtdicke von 1 cm wird vor allem das sichtbare Idoht der Entladung, das bei Lumineszenauntersuohungen atört, abgefiltert»The pilter liquid is poured into the nozzle 13.14 »To isolate the Hg line 253.7 ψ * , a solution of a mixture of winding« and Koebalt sulfate in water is used »Duroh this liquid with a layer thickness of 1 cm is used before especially the visible effect of the discharge, which atört during Lumineszenauntersuohungen, filtered off »

Der Strahler kann etwa wie in der Zeichnung dargestellt oder auch in einer ■keuchte überall dort verwendet werden, wo eine höht Strahlstärke in der Ausstrahlungsrichtung durch die Platte 1 zur Erzielung einer höhen Bestrahlungsstärke in einer Ebene senkrecht zur AuBstrahlungsrichtung gefordert wird.The radiator can be as shown in the drawing or in a ■ wheezed to be used wherever there is a higher radiation intensity in the Direction of radiation through the plate 1 to achieve a high irradiance Required in a plane perpendicular to the direction of radiation will.

Claims

Protection claims

1b UV radiator of high power to achieve radiation in the Kurawelli> gen UV for wavelengths less than 515 J *> with which a high radiation intensity is achieved in a plane perpendicular to the beam exit direction, characterized in that the vessel wall guiding the discharge is in a spiral shape runs in a plane in such a way that a large length of discharge is accommodated on a small area.

2 »UV radiator according to claim 1, characterized in that the discharge between two spiral-shaped dividing walls and an outer wall, which is between two preferably circular plates made of radiant * permeable material, preferably made of quara, runs *

3 * UV radiator according to claims 1 and 2, characterized in that the Kolbenanaätze containing the cathodes are led out perpendicular to the plane of the radiator near the rear *

4 * UV radiators according to claims 1, 2 and 3 »characterized}, that the Eüekwand of the radiator a UV reflective layer, for example an aluminum mirror, wears o

5 »UV lamps according to claims 1 to 4» characterized in that for Adjustment of the Hg vapor pressure below that of the flask temperature * -> the vapor pressure in the discharge path a mercury bellow on a Place is attached which is so far away from the cathode that the Amalgafflpillö is not heated up.

6 «UV radiator according to claims 1 to 5, characterized in that One or more radiation filters in front of the radiator in the direction of radiation are provided, through which undesired 5? eil @ of the radiation spectrum generated by the discharge are absorbed *

7 »UV radiators naoh claims 1 to 6, characterized in that A quars vessel is placed in front of the radiator, which contains a piling liquid holds, which also serves to cool the heater *

8. UV radiator according to claims 1 to 7j, characterized in that the spotlight is housed in a preferably portable lamp.

By / Yes -