DE1915510A1 - Lamp bulbs of photo-resistant sodium-cal- - cium silicate glass - Google Patents
Lamp bulbs of photo-resistant sodium-cal- - cium silicate glassInfo
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Abstract
Description
Elektrische Lampen mit einem Röhrenkolben aus fotoresi-======================================================= stentem Natronkalk-Silkatglas (Soda-Kalk-Silikatglas) ======================================================= Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Lampen, insbesondere auf verbesserte Fluoreßzenzlampen, Glühlampen und Quecksilberdampflampen, sowie auf die Kolben und deren Einfluß auf eine Verbesserung des Wirkungsgrades solcher Lampen gemäß Patent 1 764 747.Electric lamps with a tubular bulb made of fotoresi - =========================================== ============= stented soda lime silicate glass (soda lime silicate glass) ======================================= ================= The invention relates to electric lamps, and more particularly to improved ones Fluorescent lamps, incandescent lamps and mercury vapor lamps, as well as on the flasks and their influence on an improvement in the efficiency of such lamps according to the patent 1,764,747.
Zu den Faktoren, die die Lichtausbeute und den Wirkungsgrad einer elektrischen Lampe bestimmen, sind auch die optischen Merkmale und die Fotosensivität zu beachten. Bei iner Fluoreszenzlampe ist der Röhrenkolben aus gewöhnlichen Hatronkalk-Silikatglas (Soda-Kalk-Silikatglas) hergestellt, u die Kosten su reduzieren. Man hat festgestellt, daß ein typisches Glas, das flir solohe Fluoreszenzglasröhren verwendet wird, einen Anfangsabsorptionskoeffisienten von etn 0,05 cm-1 ii sichtbaren Bereich aufweist und daS dieser Wert progr@ssiv bis auf einen Wert von über 0,5 cm-1 ansteigt, w@nn die Lampe gesündet wird und der Röhr@nkolben mit ultravioletter Strahlung, die bei der Entladung entstcht, durchstrahlt wird. Diese graduellen Verluste der Ubertragungsfähigkeit haben ihre Ursache in dem sog. Solarisationseffekt beim Auftreffen ultravioletter Strahlung, die eine Verfärbung oder Verdunkelung des.Röhrenkolbens mit sich bringt. Soweit es die optischen Eigenschaften des Lampenkolbens betrifft, sind die beiden Hauptparameter der Absarptionskoeffizient des Glases einmal vor und das andere Mal nach der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht.Among the factors that affect the light output and the efficiency of a The optical characteristics and the photosensitivity also determine the electric lamp to be observed. In the case of a fluorescent lamp, the tubular bulb is made of ordinary Hatron lime silicate glass (Soda-lime-silicate glass), u reduce the costs su. It has been found that a typical glass used for single fluorescent glass tubes is one Has an initial absorption coefficient of about 0.05 cm-1 in the visible range and that this value rises progressively to a value of over 0.5 cm-1, w @ nn the lamp is ignited and the tubular bulb with ultraviolet radiation, which at the discharge is struck, irradiated. These gradual losses of the Transferability have their cause in the so-called solarization effect when they hit the ultraviolet Radiation that causes discoloration or darkening of the tube bulb. As far as the optical properties of the lamp envelope are concerned, the two are Main parameters the coefficient of absorption of the glass once before and the other time after exposure to ultraviolet light.
Im Palle einer Fluoreszenzlampe kann die Verfärbung von einer chemischen Reaktion zwischen Ionen in der Gasentladung und dem Glas kommen. Chemische Eigenschaften und Stabilitätdes Glaskolbens sind ebenfalls Faktoren, die die Durchlaßfähigkeit und daher die Lichtausbeute der Lampe beeinflussen konnten.In the case of a fluorescent lamp, the discoloration can be from a chemical Reaction between ions in the gas discharge and the glass occur. Chemical properties and stability of the glass envelope are also factors affecting the permeability and therefore could influence the light output of the lamp.
Die Lichtverluste infolge Absorption sind beträchtlich.The light losses due to absorption are considerable.
In einer Fluoreszenzlampe beispielsweise wird praktisch das gesamte Licht dadurch den Phosphor erzeugt, der an der Innenfläche des röhrenförmigen Glaskolbens vorhanden ist.In a fluorescent lamp, for example, practically all of the Light thereby creates the phosphor, which is on the inner surface of the tubular glass bulb is available.
Wenn Licht innerhalb einer transparenten zylindrischen Röhre erzeugt wird, wird es gewähnlich nicht total an der Außenwand der Röhre reflektiert, da bei einer solohen Goometrie das Licht nicht auf die Außenfläche unter einem Winkel auftreffen kann, der großer ist als der Niniialwinkel für eine interne Totalrefl@ktion, Dieser, Winkel ist etwa 410 fur ein Material, das einen Brechungsindex von 1,52 hat. Für Winkel sit weniger als 330 wird nur 4 % des Lichtes reflektiert; das meiste Licht passiert die Innenwand in der Röhre und geht so nicht vollständig verloren.When light is generated inside a transparent cylindrical tube it is usually not totally reflected on the outer wall of the tube because with a solo goometry, the light does not hit the outer surface at an angle which is greater than the minimum angle for an internal total reflection, This, angle is about 410 for a material that has a refractive index of 1.52 Has. For angles less than 330, only 4% of the light is reflected; the most Light passes through the inner wall of the tube and is not completely lost.
Da jedoch an der Innenfläche eines Röhrenkolbons einer Fluoressenzlampe eine Phosphorschicht angelagert ist und viele Phosphorpartikel optisch in Kontakt mit dem Glas komion, kann Licht in die Wand des Röhrenkolbens unter einen Winkel von mehr als 410 eintreten. Ein Teil dieses Lichtes wird in der Röhrenkolbenwand zurückgehalten und geht durch die Absorption verloren. Zu diesen Verlusten an zurückgehaltenem total reflektiertem Licht kommen noch Verluste infolge der Dämpfung (attenuation) von Lichtstrahlen, welche direkt durch den Glaskolben treten, ohne zurückgehalten zu werden. Wenn das Glas solarisiert und sein Absorptionskoeffizient steigt, steigen die Lichtverluste selbstverständlich auch.Since, however, on the inner surface of a tubular flask of a fluorescent lamp a phosphor layer is deposited and many phosphor particles optically in contact with the glass komion, light can shine into the wall of the tubular bulb at an angle of more than 410 occur. Part of that light is in the The tube piston wall is retained and is lost through absorption. To this Loss of retained total reflected light is still a result of losses the attenuation (attenuation) of light rays which pass directly through the glass bulb kick without being held back. When the glass solarizes and its coefficient of absorption increases, the light losses also increase, of course.
Die beiden zuvor erwähnten Verluste können berechnet werden. Verwendet man normale Werte für den Betrag des optisehen Kontaktes zwischen den Phosphorpartikeln und dem Glaskolben und legt man die zuvor erwähnten Werte für die Absorptionskoeffizienten zugrunde, so variieren die berechneten Werte für die Gessmtverluste infolge Lichtabsorption zwischen 195 % bei einer neuen Lampe bis 7 % bei einer Lampe, die nahe dem Ende ihrer gewöhnlichen Lebensdauer ist, d.h. mehr als 10 000 Stunden gebrannt hat. Es sind Versuche mit Fluoreszenzlampen gemacht worden9 die Röhrenkolben aus einem besonderen ultraviolette Strahlung durchlässigen Glas (Corning 9821) hatten0 Dieses Glas ist durch einen sehr geringen Eisengehalt gekennzeichnet (etwa 0,01) und hat außerdem einen sehr geringen Anfangsabsorptionskoeffizienten für sichtbares Licht0 Die Versuche haben gezeigt, daß 2 des Lichtes bei 0 Stunden absorbiert waren und daß sich die j\-bsorrion graduell auf 3,5 5 % nach nur 3000 Stunden Brenndauer erhöhtes Speziell hergestellte Natronkalk-Glassorten9 die niedrige Absorptionskoeffizienten für sichtbares Licht und andere Strahlung aufweisen und nicht zur Solarisation neigen, sind bekannt. Sie erfordern jedoch die Entfernung des Eisens und anderer Verunreiningungen aus dem Materialgemenge und sind deshalb zu teuer für die Verwendung in der Lampenindustris. Außerdem müssen Zusätze verwendet werden Sb203, welche teuer sind und eine weitreichende Verwendung des Glases in Lampenkolben okonomisch unpraktisch erscheinen lassen.The two aforementioned losses can be calculated. Used normal values are used for the amount of optimal contact between the phosphor particles and the glass bulb and apply the aforementioned values for the absorption coefficients the calculated values for the total losses due to light absorption vary between 195% for a new lamp to 7% for a lamp that is near the end is in its normal lifespan, i.e. has been in use for more than 10,000 hours. It Experiments with fluorescent lamps have been made9 the tubular flasks from a special one ultraviolet radiation transmissive glass (Corning 9821) had0 This glass is characterized by a very low iron content (about 0.01) and also has a very low initial absorption coefficient for visible light0 The experiments have shown that 2 of the light was absorbed at 0 hours and that the j \ -bsorrion gradually increased to 3.5 5% after only 3000 hours of burning time Manufactured soda lime glass types9 have low absorption coefficients for visible Have light and other radiation and do not tend to solarization are known. However, they require the removal of iron and other impurities from it the amount of material and are therefore too expensive for use in the lamp industry. In addition, additives must be used Sb203, which are expensive and extensive use of the glass in lamp envelopes is economically impractical appear.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lampe herzustellen, die sowohl sichtbares Licht als auch ultraviolette Strahlung erzeugt und eine verbesserte Strahlungsstabilität und Lichtausbeute während seiner Lebensdauer aufweist.The object of the invention is to produce a lamp that has both visible light as well as ultraviolet radiation and an improved radiation stability and has luminous efficacy over its lifetime.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß ein Lampenkolben aus Natronkalk-Silikatglas verwendet ist, das Je205 in einer solchen geringen Menge enthält, wie sie normalerweise auch in glasbildenden Sandarten vorhanden ist. Das Natronkalkw Silikatglas enthält ferner ein ultraviolette Strahlung absorbierendes Material, das aus TiO2, MoO3 oder aus Mischungen dieser beiden Bestandteile besteht und in einer Menge vorliegt, die ausreicht, um eine Verfärbung des Glases durch auftreffende ultraviolette Strahlung zu verhindern und den Absorptionskoeffizienten des Glases im sichtbaren Bereich unter etwa 0,4 cml während der Hauptzeit der normalen Lebensdauer der Lampe zu halten.The object is achieved in that a lamp bulb made of soda-lime silicate glass which contains Je205 in such a small amount as is normally used is also present in glass-forming sands. The soda lime contains silicate glass also an ultraviolet radiation absorbing material made of TiO2, MoO3 or consists of mixtures of these two ingredients and is present in an amount which sufficient to prevent the glass from being discolored by incident ultraviolet radiation to prevent and the absorption coefficient of the glass in the visible range below about 0.4 cml during the main period of normal lamp life.
Die Menge an Fe203 wird durch Steuerung der Rohmaterialien in den vorgeschriebenen Grenzen gehalten, die die gewünschte Konzentration der verschiedenen Oxyde in dem endgültig fertiggestellten Glas garantieren. Es gibt Sand arten, deren Eisengehalt den Anforderungen entspricht. Diese Sandarten werden industriell verwendet und können deshalb auch zur Herstellung des Glases verwendet werden. Sie brauchen in keiner Weise vorbehandelt oder gereinigt zu werden. Das damit hergestellte Glas ist in seinen Kosten mit konventionellen Natronkalk-Silikatglasarten vergleichbar, die zur Zeit für Fluoreszenzlampenröhren verwendet werden.The amount of Fe 2 O 3 is determined by controlling the raw materials in the Prescribed limits kept the desired concentration of the various Guarantee oxides in the final finished glass. There are types of sand, whose Iron content meets the requirements. These types of sand are used industrially and can therefore also be used to manufacture the glass. You need not to be pretreated or cleaned in any way. The glass made with it is comparable in its costs with conventional soda-lime silicate glass types, currently used for fluorescent lamp tubes.
Vom Kostenstandpunkt ist Ti02 als ultraviolette Strahlung absorbierendes Material vorzuziehen, da es in großer Menge in der Farbenindustrie verwendet wird und daher nicht so teuer ist wie MoO Der Absorptionskoeffizient des modifizierten Glases sowohl vor als auch nach einer verlängerten intensiven ultravioletten Bestrahlung ist geringer als der bei konventionellen Natronkalk-Silikatglas und erlaubt daher eine Verbesserung der Lichtausbeute der Fluoreszenzlampe. Dadurch, daß dieses Glas eine geringe Solarisation zeigt, kann es zu Glühlampenröhrenkolben und für äußere Schutzröhrenkolben bei Hochdruckqueckeilberdampflampen verwendet werden.From a cost standpoint, Ti02 is considered to be ultraviolet radiation absorbent Material preferable because it is used in large amount in the paint industry and therefore not as expensive as MoO The absorption coefficient of the modified Glass both before and after prolonged intense ultraviolet exposure is lower than that of conventional soda-lime-silicate glass and therefore allows an improvement in the light output of the fluorescent lamp. Because this glass shows a low solarization, it can lead to incandescent tube bulbs and for external Protective tube bulbs can be used with high pressure mercury vapor lamps.
Nachfolgend wird nunmehr ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig.1 eine Seitenansicht einer verbesserten PluoreszenzZ lampe mit einem Röhrenkolben, der aus fotoresistentem Natronkalk-Silikatglas gemäß der Erfindung besteht; Fig.2 eine graphische Darstellung der Lichtabsorptionscharakteristiken verschiedener Glassorten und einos Ti02 enthaltenden Glases gemäß der vorliegenden Erfindung nach einer ultravioletten Bestrahlung; Fig.3 eine graphische Darstellung der Reduktion der Licht absorptionscharakteristik eines Natronkalk-Silikatglases, das durch Zusatz von ausgewählten Mengen an i°2 gesäß der vorliegenden Erfindung modifiziert ilt; und Fig.4 und 5 die Seitenansicht einer Hochdruckquecksilberdampflampe und einer Glühlampe, die Röhrenkolben aus gemäß der Erfindung verbessertes Glas aufweisen.An exemplary embodiment of the invention is now based on the following of the accompanying drawings. They show: FIG. 1 a side view of a improved fluorescent lamp with a tubular bulb made of photo-resistant Soda-lime-silicate glass according to the invention; Fig. 2 is a graphical representation the light absorption characteristics of different types of glass and containing Ti02 Glass according to the present invention after ultraviolet irradiation; Fig. 3 a graphical representation of the reduction in the light absorption characteristics of a Soda lime silicate glass, which by adding selected amounts of i ° 2 butt of the present invention modified; and FIGS. 4 and 5 show the side view of a High pressure mercury vapor lamp and an incandescent lamp, the tubular bulb made according to the Invention have improved glass.
In Fig.1 ist eine Fluoreszenzlampe 5 gezeigt, die einen röhrenförmigen Glaskolben 6 aufweist, der an jedem Ende durch einen Glasfuß 7 abgedichtet ist und innen mit einer Schicht 8 aus geeignetem Phosphor bedeckt ist, das auf- ultraviolette Strahlungen (UV) anspricht. Die abgedichteten Enden des Kolbens sind mit Basisteilen 9 versehen, die gewöhnliche Stiftkontakte 10 aufweisen, welche mit zwei Leitern 11 und 12 verbunden sind. Die Leiter 11 und 12 sind durch die Füße 7 geführt und abgedichtet. Die inneren B-den der Leiterdrähte führen zu Elektroden 13, welche Elektronen emittieren und die Bogenentladung aufrechterhalten, wenn die Lampe unter Strom gesetzt ist. Der Röhrenkolben 6 ist mit einer vorbestimmten Menge von Quecksilber und einem geeigneten Startgas gefüllt, das Neon oder eine Mischung aus Neon und Argon bei einem Fülldruck von etwa 2 mm Quecksilbersäule sein kann, wie es in der Standardlampen-Herstellungspraxis üblich ist.In Fig.1, a fluorescent lamp 5 is shown, which has a tubular Has glass bulb 6 which is sealed at each end by a glass stem 7 and is covered inside with a layer 8 of suitable phosphorus, the ultraviolet Radiation (UV) responds. The sealed ends of the piston are with base pieces 9 provided, which have ordinary pin contacts 10, which with two conductors 11 and 12 are connected. The conductors 11 and 12 are passed through the feet 7 and sealed. The inner B-den of the conductor wires lead to electrodes 13, which Emit electrons and sustain the arc discharge when the lamp is under Power is set. The tubular bulb 6 is filled with a predetermined amount of mercury and filled with a suitable starting gas, the neon or a mixture of neon and Argon can be at a filling pressure of about 2 mm of mercury, as in the Standard lamp manufacturing practice is common.
Der Rdhrenkolben 6 ist gemäß der Erfindung aus Natronkalk" Silikatglas hergestellt, das nicht mehr als ,07 Gew.-% Fe203 und kritische Mengen eines UV-absorbierenden Materiales enthält, das aus Ti02 oder MoO3 oder aus Mischungen dieser beiden Bestandteile besteht. Vorzugsweise ist das Natronkalk-Silikatglas von der gleichen Art, wie es gegen.According to the invention, the tubular piston 6 is made of soda lime "silicate glass manufactured containing no more than .07 wt.% Fe 2 O 3 and critical amounts of a UV absorbing Contains material made from Ti02 or MoO3 or from mixtures of these two components consists. Preferably the soda-lime-silicate glass is of the same type as it against.
wärtig für Fluoreszenzlampenröhren verwendet wird, nur daß es gemäß der Erfindung durch Auswahl des Sandes und anderer Rohmaterialien sowie durch Zusätze des zuvor erwähnten UV-absorbierenden Materiales während des Schmelzprozesses modifiziert iat, damit es die gewünschte Zusammensetzung und solarisationsverhindernde Eigenschaften hat. Jeben den Grundbestandteilen (Si02, Na20, Ca0) des Natronkalk-Silikatglases enthält das Glas such geringe Mengon an gewöhnlichen susätslichen Bestandteilen, wie Mg0, K20, As203 und Al203. Die Zusammensetzung eines solchen medifisierten Gla-@@s und diejenige eines konventionellen Natronkalk-Glasse ist in Tabelle I beschri@ben. Die suläs@igen Bereiche und vorzuziehenden Mengen der verschiedenen Oxyde in den modifixierten Glasarten sind in Gew.-%-Anteilen angegeben, die für die Gesamtmischung berechnet sind.currently used for fluorescent lamp tubes, only that it is in accordance with of the invention through selection of sand and other raw materials and additives of the aforementioned UV-absorbing material modified during the melting process iat so that it has the desired composition and anti-solarization properties Has. Jeben the basic components (Si02, Na20, Ca0) of soda-lime-silicate glass if the glass contains such a small amount of common essential ingredients, like Mg0, K20, As203 and Al203. The composition of such a medified gla- @@ s and that of a conventional soda lime glass is described in Table I. The suläs @ igen areas and preferable amounts of the various Oxides in the modified glass types are given in percentages by weight, which are for the total mix are calculated.
TABELLE I
Die Menge des ultraviolettes Licht absorbierenden Materials (oder der Materialien) ist sehr kritisch, wie man aus den Änderungen der Absorptionskoeffizienten bei den in Tabelle II angeführten Glasarten und den graphischen Darstellungen in Fig.2 und 3 erkennt.The amount of ultraviolet light absorbing material (or of the materials) is very critical, as one can see from the changes in the absorption coefficient for the types of glass listed in Table II and the graphic representations in Fig. 2 and 3 recognizes.
TABELLE II Absorptions-Koeffizienten von Standard-Natronkalk-Silikatglas und modifizierten Glasarten vor und nach der Bestrahlung und ungefiltertem ultraviolettem Licht V o r h e r N a c h h e r Bezeichnung und Glastype 4800 Å 5800 Å 4800 Å 5800 Å (S) Standard mit 0,05 % Pe203 0.072 0.058 0.808 0.437 (A) Modifiziert mit 0,05 % Fe203 und 0,25 % Ti02 0.044 0.047 0.202 0.100 (B) " " " " " 0,5 % " 0.042 0.055 0.198 0.125 (C) " " " " " 0,6 % " - - 0.115 0.063 (D) " " " " " 0,8 % " - - 0.093 0.048 (E) " " " " " 1,0 % " + 0.026 0.078 0.052 (F) " " " " " 1.5 % " - - 0.080 0.060 (G) Modifiziert mit " " " 0,5 % Mo03 0.147 0.150 0.264 0.166 (H) " " " " " 0,75 % " 0.057 0.066 0.185 0.114 (I) " " " " " 1,0 % " 0.107 0.115 0.187 0.101 (J) Standard mit No Fe203 Ti02 oder Mo03 0.012 0.019 3.16 1.77 (K) " " " " " " " As203 oder 0.054 0.029 4.18 2.78 + Zu niedrig für Messung - Nicht zu messen.TABLE II Absorption Coefficients of Standard Soda Lime Silicate Glass and modified types of glass before and after irradiation and unfiltered ultraviolet Light before after after Name and type of glass 4800 Å 5800 Å 4800 Å 5800 Å (S) Standard with 0.05% Pe203 0.072 0.058 0.808 0.437 (A) Modified with 0.05 % Fe203 and 0.25% Ti02 0.044 0.047 0.202 0.100 (B) "" "" "0.5%" 0.042 0.055 0.198 0.125 (C) "" "" "0.6%" - - 0.115 0.063 (D) "" "" "0.8%" - - 0.093 0.048 (E) "" "" "1.0%" + 0.026 0.078 0.052 (F) "" "" "1.5%" - - 0.080 0.060 (G) Modified with "" "0.5% Mo03 0.147 0.150 0.264 0.166 (H)" "" "" 0.75% "0.057 0.066 0.185 0.114 (I)" "" "" 1.0% "0.107 0.115 0.187 0.101 (J) Standard with No Fe203 Ti02 or Mo03 0.012 0.019 3.16 1.77 (K) "" "" "" "As203 or 0.054 0.029 4.18 2.78 + Too low for measurement - Not to be measured.
Die Glasarten wurden durch Schmelzen der Rohmischungsbestandteile in Platinschmelztiegeln bei 1500°C während einer Zeitdauer von 2 bis 3 Stunden präpariert. Darauf wurde das geschmolzene Glas auf Graphitplatten gegossen. Darauf folgte ein Entspannungsprozeß, indem das Glas von einer Temperatur von 5500C langsam abgekiihlt wurde. Die so erhaltenen Glasplatten wurden dann geschliffen und poliert, bis sie eine Dicke von etwa 0,912 mm (0,038 Zoll) hatten (das ist etwa die Dicke eines Fluoreszenzlampenkolbens)0 Dann wurde die sichtbare Absorption (4000 bis 7000 Å) mit einem registrierenden Spektrometer vom Typ Modell 14 Cary gemessen, während die Proben in ein Öl eingetaucht wurden, das in einer Pyrex-Absorptionszelle enthalten war, die eine Länge von 1 cm hatte. Das Öl, das einen Brechungsindex hatte, der nahezu gleich dem des Glases war, wurde verwendet, um die Reflektionsverluste auf ein Minimum herabzudrücken oder zu eliminieren. Nach den anfänglichen Messungen wurden die Platten mit intensiver Uv-Strahlung durohatrahlt, indem sie Seite an Seite 14,5 cm (6 Zoll) von einer Hochdruckquecksilberdampf-Bogenröhre angeordnet wurden, welch.The types of glass were made by melting the raw mix ingredients Prepared in platinum crucibles at 1500 ° C for a period of 2 to 3 hours. The molten glass was then poured onto graphite plates. This was followed by a Relaxation process by slowly cooling the glass from a temperature of 5500C became. The glass plates thus obtained were then ground and polished until they were was about 0.912 mm (0.038 inch) thick (about the thickness of a fluorescent lamp bulb) 0 Then the visible absorption (4000 to 7000 Å) was recorded with a Model 14 Cary spectrometer measured while the samples were immersed in an oil contained in a Pyrex absorption cell having a length of 1 cm had. The oil, which had an index of refraction almost equal to that of glass was used to keep the reflection losses down to a minimum or to eliminate. After the initial measurements, the plates became more intense Uv radiation is thermosetting by placing 6 inches (14.5 cm) side by side from a high pressure mercury arc tube were ordered, which.
mit einem Reflektor versehen war. Die Platten wurden der Bogenröhre 16 Stunden lang ausgesetzt, und dann wurde die sichtbare Absorptionsmessung noch einmal vorgenommen.was provided with a reflector. The plates became the arc tube Exposed for 16 hours and then the visible absorbance reading was still done once.
Zur Kontrolle wurdo eine Probe aus einem Glas hergestellt, das die gleiohe Zusammensetzung wie das bei konventionollen Fluoreszenzlampenröhren verwendete Glas hat und 0,05 % Fe203 enthält. Diese Kontrollprob. ist in der Tabelle II mit Glas S bezeichnet. Die anderen Glasarten A bis K hatton die gleiche Grundiasammensetzung, abgesehen ton den angegebenen Änderungen.As a control, a sample was made from a glass that contained the Same composition as that used in conventional fluorescent lamp tubes Glass and contains 0.05% Fe203. This control sample. is in Table II with Glass S designated. The other types of glass A to K have the same basic composition, apart from the changes indicated.
Wie man aus den Daten in Tabelle II erkennt, haben die Ti02-modifizierten Natronkalk-Silikatglasarten (Glasarten d bis F) einen niedrigeren Absorptionskoeffizienten vor und nach der UV-Einstrahlung als das unmodifizierte Glas 8, wobei die optimale Reduktion bei den Glasarten D bis F auftritt, die 0,8 bis 1,5 ffi Ti02 enthalten. Diese Glasarten haben daher ausgezeichnete optische Eigenschaften und eine gute Fotoresistenz.As can be seen from the data in Table II, the TiO2 modified Soda-lime silicate glass types (glass types d to F) have a lower absorption coefficient before and after the UV irradiation as the unmodified glass 8, whereby the optimal reduction occurs with glass types D to F, the 0.8 to 1.5 ffi Ti02 contain. These types of glass therefore have excellent optical properties and a good photoresist.
Obwohl die Mo03 enthaltenden Glasarten (Glasarten G bis I) nicht ganz so gut sind wie die Ti02 enthaltenden Glasarten, sind sie dem Standardglas S überlegen, wie man aus der markierten Reduktion der Absorptionskoeffizienten nach der Uv-Bestrahlung erkennt.Although the types of glass containing Mo03 (types G to I) are not quite are as good as the types of glass containing Ti02, they are superior to the standard glass S, how to get from the marked reduction of the absorption coefficient after uv irradiation recognizes.
Obgleich die MoO3-modifizierten Glasarten zu einer Erhöhung des Anfangsabsorptionskoeffizienten im Vergleich mit dem Standardglas S tendieren, zeigten sie eine markierte Reduktion der Absorption nach einer Uv-Einstrahlung, wodurch sie eine weniger starke Verfärbung aufweisen und daher zur Vermeidung von Lichtverlusten infolge der Solarisation des Lampenkolbens geeignet erscheinen.Although the MoO3-modified glass types lead to an increase in the initial absorption coefficient in comparison with the standard glass S, they showed a marked reduction the absorption after UV exposure, which makes them less discolored have and therefore to avoid light loss as a result of the solarization of the Lamp bulb appear suitable.
Überraschenderweise hat man gefunden, daß Glasarten, die frei von Fe203 waren, eine stärkere Verdunkelung bei UV-Bestrahlung zeigten als Glasarten, die kontrollierte Mengen von Fe203 und einem ausgewählten UV-absorbierenden Material enthielten. as ist für die Glasarten J und K in Tabelle II illustriert. Wie men bemerkt, ist das Glas J identisch mit dem Standardglas, mit der Ausnahme, daß es keim Fe203 enthält; und obwohl es einen niedrigeren Anfangsabsorptionskoeffizienten hatte, war sein Koeffisient nach der UV-Bestrahlung sehr viel höher als der von dem Glas S. Das Glas K, welches ebenfalls auf der gleichen Grundzusammensetzung beruht wie das Standardglas S, nur das es kein Fe203 und As203 enthält, hatte sogar einen höheren Absorptionskoeffizienten vor und nach der UV-Bestrahlung. Daraus erkonnt man, daß gerade geringe Mengen eines UV-Absorbers, wie As203, vorteilhaft sind und der Erhöhung der Fotoresistenz des Glases dienen. 0,01 bis 2 Gew.-% an As203 sind daher vorzugsweise bei einer Verwendung als UV-Absorber enthalten, wobei der gesamte Anteil eines solchen Materiales zwischen etwa 0,6 und 12 Gew.-% gehalten wird. Der Fe203-Anteil wird auch vorzugsweise so niedrig wie möglich gehalten, soweit es sich mit der ökonomischen Notwendigkeit der Verwendung von billigem Sand verträgt.Surprisingly, it has been found that types of glass that are free from Fe203 showed a stronger darkening on UV irradiation than types of glass, the controlled amounts of Fe203 and a selected UV absorbing material contained. This is illustrated for glass types J and K in Table II. How men noted, the J lens is identical to the standard lens except that it germ contains Fe203; and although it has a lower initial absorption coefficient had, its coefficient after the UV irradiation was very much higher than that of the glass S. The glass K, which is also based on the same basic composition is based like the standard glass S, only that it does not contain any Fe203 and As203, even had a higher absorption coefficient before and after UV irradiation. Learned from it one that just small amounts of a UV absorber, such as As203, are advantageous and serve to increase the photoresistance of the glass. 0.01 to 2% by weight of As203 therefore preferably included when used as a UV absorber, the entire proportion of such material is maintained between about 0.6 and 12 weight percent. The Fe203 part is also preferably kept as low as possible as far as economic Need to use cheap sand tolerates.
Die Wichtigkeit der Begrenzung des Eisenanteils und der Begrenzung des Ti02-Anteils innerhalb gewisser Grenzen ist ebenfalls den graphischen Darstellungen in Fig.2 und 3 zu entnehmen. Wie die Kurve 14 von Fig,2 zeigt, hat ein konventionelles Natronkalk-Silikatglas, das bis auf fehlendes Fe203 dem in derzeit üblichen Fluoreszenzlampenröhren verwendeten Glas entspricht, einen Absorptionskoeffizienu ten nach einer UV-Bestrahlung. der sich stark erhöht, wenn die Wellenlänge des ausgesendeten Lichtes verringert wird (von etwa 6400 Å bis 4000 Å ). Der Absorptionskoeffizient für dieses spezielle Glas, der von etwa 1,8 cm-1 im Gelb Rot-Bereich auf etwa 4,5 cm 1 im Blau-Grün-Bereich angestiegen ist, zeigt, daß das Glas sehr stark durch UV-Bestrahlung verfärbt wurde.The importance of iron content limitation and limitation the proportion of Ti02 within certain limits is also the graphic representations can be seen in Fig. 2 and 3. As curve 14 of FIG. 2 shows, a conventional Soda-lime-silicate glass, which, apart from a lack of Fe203, is the same as in fluorescent lamp tubes currently in use glass used corresponds to an absorption coefficient after UV irradiation. which increases sharply when the wavelength of the emitted light decreases becomes (from about 6400 Å to 4000 Å). The absorption coefficient for this particular Glass ranging from about 1.8 cm-1 in the yellow-red area to about 4.5 cm-1 in the blue-green area increased, shows that the glass was very strongly discolored by UV irradiation.
Ein damit identisches Glas, das 0,06 % Fe203 enthält, (das ist der Wert, den Glas fUr derzeit übliche Fluoreszenzlampenröhren enthält,) zeigte bessere Eigenschaften in bezug auf die Verfärbung, wie die Kurve 15 zeigt. Man erkennt, daß der Absorptionskoeffizient etwa 0,25 cm-1 bei 6400 Å war und graduell auf einen Wert von etwa 0,8 cm-1 bei 4400 Å anstieg.An identical glass that contains 0.06% Fe 2 O 3 (this is the The value that glass contains for fluorescent lamp tubes currently in use showed better Properties relating to discoloration, as shown by curve 15. One recognises, that the absorption coefficient was about 0.25 cm-1 at 6400 Å and gradually decreased to one Value increased by about 0.8 cm-1 at 4400 Å.
Das gleiche Glas mit 0,07 % Fe203 war noch resistenter gegen UV-Verfärbung, wie die Kurve 16 zeigt.The same glass with 0.07% Fe203 was even more resistant to UV discoloration, as curve 16 shows.
Das gleiche Glas zeigt jedoch mit 0,07 % Fe203 und 1 % TiO2 ausgezeichnete Fotoresistenz, wie die Kurve 17 zeigt.The same glass, however, shows 0.07% Fe203 and 1% TiO2 excellent photoresistance as shown by curve 17.
Man erkennt, daß der Absorptionskoeffizient bei 6400 Å auf weniger als 0,1 cm 1 gefallen ist und dann graduell auf etwa 0,15 cm bei 4000 Å angestiegen ist. Ein Zusatz von 1 % TiO2 "desensibilisiert" daher das Glas gegenüber dem Verfärbungseffekt von Uv-Bestrahlung und verwandelt das Glas in ein Material, das seine Lichtdurchlässigkeit in hohem Grade beibehält.It can be seen that the absorption coefficient at 6400 Å is less dropped than 0.1 cm -1 and then gradually increased to about 0.15 cm at 4000 Å is. An addition of 1% TiO2 "desensitizes" the glass to the discoloration effect by UV radiation and transforms the glass into a material that retains its light permeability highly maintained.
Die UV-Lichtquelle, die zur Durchstrahlung des Glases benutzt wurde, war eine 200 Watt Hochdruckquecksilberdampf-Bogenröhre, die 1,1 Watt einer Strahlung mit der Wellenlänge von 2537 Å. gemessen an der Wand der Bogenröhre, erzeugte. Auf der Grundlage der physikalischen Abmessungen der Bogenröhre und des Abstandes zwischen dieser und den Glasplatten ergab sich die gesamte UV-Dosis, die den Platten zugeführt wurde, zu etwa 0,96 Milliwatt pro cm2 mit einer Wellenlänge von 2537 Å . Bei einer klaren 1,22 m (4 ft.) langen, 40 Watt-Fluoreszenzlampe treffen etwa 15 Milliwatt pro cm2 der gleichen Strahlung auf die Innenwände des Kolbens auf. Bei einer Fluoreszenslampe jedoch, die mit Phosphor bedeckt ist, bewirkt der Phosphor, daß nur etwa 3 % der erzeugten UV-Strahlung den Glaskolben er-.The UV light source that was used to penetrate the glass was a 200 watt high pressure mercury arc tube producing 1.1 watts of radiation with the wavelength of 2537 Å. measured on the wall of the arc tube. on based on the physical dimensions of the arc tube and the distance between this and the glass plates resulted in the total UV dose that was applied to the plates became about 0.96 milliwatts per cm2 with a wavelength of 2537 Å. At a clear 1.22 m (4 ft.) long, 40 watt fluorescent lamp hit approximately 15 milliwatts per cm2 of the same radiation on the inner walls of the bulb. With a fluorescent lamp however, that is covered with phosphorus, the phosphorus causes only about 3% of the UV radiation generated the glass bulb.
reicht. Dadurch beträgt der Strahlungsfluß mit der Wellenlänge von 2537 Å, der den Lampenkolben erreicht, etwa nur noch 3 % von 15 Milliwatt pro cm2, also etwa 0,45 Milllwatt pro cm2. Die in der Tabelle II aufgeführten und in Fig.2 dargestellten Glasarten empfangen daher einen doppelt so großen Wert an 2537 i-Strahlung als das Glas in einem Fluoreszenzlampenkolben. Dazu wurden vergleichende Tests in bezug auf die Solarisation oder Verdunkelung, die durch ultraviolette Durchstrahlung erzeugt wird, durohgeführt.enough. As a result, the radiation flux with the wavelength of 2537 Å, which reaches the lamp bulb, only about 3% of 15 milliwatts per cm2, i.e. about 0.45 milllwatts per cm2. Those listed in Table II and in Fig. 2 The types of glass shown receive a value of 2537 i radiation that is twice as high than the glass in a fluorescent lamp bulb. For this purpose, comparative tests were carried out in referring to the solarization or darkening caused by ultraviolet transmission is generated, durohführung.
Die Menge an TiO2, die dem modifizierten Glas zugeführt werden kann, kann innerhalb weiter Grenzen variieren, wie man aus der graphischen Darstellung in Fig.3 erkennt.The amount of TiO2 that can be added to the modified glass, can vary within wide limits, as can be seen from the graph recognizes in Fig.3.
Die Daten, die in der graphischen Darstellung von Fig.3 angeführt sind, wurden durch Zusetzen von 0,1 bis 10 Gew.-% TiO2 zu einem konventionellen Natronkalk-Silikatglas er reicht, das 0,07 % Fe203 enthält und für Fluoreszenzlampenröhren verwendet wird. Die Proben wurden 30 Minuten lang mit Uv-Strahlung durchstrahlt, die von einem Quarzteil einer Niederdruckquecksilberdampflampe stammte, welche mit einem Bogenstrom und einer Umgebungstemperatur arbeitete, die denen einer gewöhnlichen Fluoreszenzlampe entspraw chen. Die Glasproben erhielten daher etwa den gleichen Grad an UV-Durchstrahlung wie der Kolben einer Fluoreszenslampe, die eine gleiche Zeit lang betrieben wird.The data presented in the graph of Fig.3 became conventional by adding 0.1 to 10 wt% TiO2 Soda-lime silicate glass that contains 0.07% Fe203 and for fluorescent lamp tubes is used. The samples were irradiated with UV radiation for 30 minutes, which came from a quartz part of a low-pressure mercury vapor lamp, which with an arc current and an ambient temperature similar to that of an ordinary one Fluorescent lamp correspond chen. The glass samples therefore received roughly the same Degree of UV penetration as the bulb of a fluorescent lamp, the same Is operated for a long time.
Wie man aus Kurve 18 in Fig.3 erkennt, vermindert sich der Absorptionskoeffizient dieses Ti02-modifizierten Glases im 4800 Bereich stark, wenn der'TiO2-Gehalt von 0,1 bis 0,8 Gew.-% erhöht wird. Er erreicht ein Minimum von etwa 0,06 cm 1 bei 2 s Ti02 und vergrößert sich dann graduell auf 0,1 cm-1, wenn der Ti02-Gehalt 10 Gew.-% erreicht.As can be seen from curve 18 in FIG. 3, the absorption coefficient decreases This Ti02-modified glass is strong in the 4800 range if the TiO2 content of 0.1 to 0.8 wt% is increased. It reaches a minimum of about 0.06 cm -1 at 2 s Ti02 and then gradually increases to 0.1 cm-1 when the Ti02 content is 10% by weight achieved.
Die Kurve 19, die dem Absorptionskoeffizienten in 5800 i-Bereich entspricht, verläuft ähnlich, aber sie erreicht ein Minimum von 0,02 cm 1 bei 3% Ti02-Gehalt und steigt auf 0,04 cm 1, wenn 10 % TiO2 dem Glas zugesetzt werden.Curve 19, which corresponds to the absorption coefficient in the 5800 i range, runs similar, but it reaches a minimum of 0.02 cm 1 with 3% Ti02 content and increases to 0.04 cm 1 when 10% TiO2 is added to the glass.
Überraschenderweise kristallisierten die Glasarten, die solche relativ großen Mengen an iO2 enthielten, nicht und ihre Schmelzviskosität schien etwa gleich derjenigen von ähnlichen Glasarten ohne Titan zu sein. Ihre Betriebseigenschaften waren ebenfalls-sehr ähnlich, wie man aus der nachfolgenden Tabelle III erkennt.Surprisingly, the types of glass crystallized, those relatively did not contain large amounts of iO2 and their melt viscosity seemed about the same those of similar types of glass without being titanium. Your operational characteristics were also very similar, as can be seen from Table III below.
TABELLE III Physikalische Eigenschaften von konventionellen und Ti02-modifizierten
Natronkalk-Silikatglasröhren
Der zuläßsige Bereich (Ri in Fig.3) für den Ti02-Gehalt li@gt zwischen mehr als 0,8 und nicht mehr als 10 Gew.-% Die größte Reduktion des Absorptionskoeffizienten wird jedoch in einem Bereich von mehr als 0,8 bis nicht mehr als 3 Gew.-% TiO2 erreicht; deshalb ist dieser Bereich (R2) vorzuziehen. Dieser Bereich ist auch deshalb vorzuziehen, weil er den maximalen Grad an Verbesserung bei kleinsten Kosten ergibt. Spezifische DiO2-Gehalte von 1 bis 2 Gew.-o sind aus diesem Grunde ebenfalls wünschenswert.The permissible range (Ri in Fig. 3) for the Ti02 content lies between more than 0.8 and not more than 10% by weight. The greatest reduction in the absorption coefficient will however in a range from more than 0.8 to not more than 3 wt% TiO2 reached; therefore this area (R2) is preferable. This area is also preferable because it has the maximum degree of improvement at the smallest Costs. For this reason, specific DiO2 contents of 1 to 2 wt also desirable.
Obwohl es keine Versuchsdaten über die Betriebseigenschaften von Glasarten gibt, die MoO3 als Zusatz in den Mengen aufweisen, die in Tabelle II eingetragen sind, kann angenommen werden, daß solche Eigenschaften ganz ähnlich denen des konventionellen Natronkalk-Glases sind. Der vorzuziehende Bereich im Falle des Zusatzes von MoO3 liegt daher zwischen 0,5 bis 1 Gew.-6; und etwa 0,75 Gew.-% erscheinen als optimal.Although there is no experimental data on the operational properties of types of glass that contain MoO3 as an additive in the amounts listed in Table II are, it can be assumed that such properties are quite similar to those of the conventional Soda lime glass. The preferable range in case of adding MoO3 is therefore between 0.5 to 1 weight-6; and about 0.75 wt% appears optimal.
Mischungen der zwei Zusätze können ebenfalls verwendet werden, wenn es gewünscht ist. So kann bis zu 1 Gew.-% des TiO2 durch MoO3 ersetzt werden.Mixtures of the two additives can also be used, if it is desired. Up to 1% by weight of the TiO2 can be replaced by MoO3.
Obwohl die modifizierten Natronkalk-Silikatglasarten nach der vorliegenden Erfindung besonders für die Verwendung in Verbindung mit Fluoreszenzlampen geeignet sind, können sie auch vorteilhaft für Hochdruckquecksilberdampf-Entla dungslampen verwendet werden, insbesondere wo die Kosten eine Rolle spielen und die Verfärbung der äußeren UmhUllung ein Problem ist. In Fig.4 ist eine Lampe 20 dieses Typs gezeigt, welche einen äußeren Glaskolben 22 aufweiat, der innen mit einer Schicht 23 von farbkorrigierenden Uvempfindlichem Phosphor, wie beispielsweise Magnesiumfluorgermanat, bedeckt ist, welches zu der normalenBlau-Grün-Strahlung, die von der eingeschlossenen Bogenröhre 24 erzeugt wird, rotes Licht hinzufügt. Die Bogenröhre 24 wird in sich axial erstreckender Lage innerhalb des Röhrenkolbens 22 durch einen Stift 25 gehalten, der aus einem einzigen Stück steifen Drahtes bestehen kann. Die Bogenröhrenelektroden sind elektrisch mit einem Paar steifer Leiterdrähte 26 und 27 und einem geeigneten Startwiderstand über Hilfsleiter verbunden. Die Leiterdrähte sind in dem Glasfuß 28 abgedichtet und mit Kontakten einer Schraubfassung 29 in gewöhnlicher Weise verbunden.Although the modified soda-lime-silicate glass types according to the present Invention particularly suitable for use in conjunction with fluorescent lamps they can also be beneficial for high pressure mercury vapor discharge lamps especially where cost is a factor and discoloration the outer covering is a problem. In Figure 4 a lamp 20 of this type is shown, which has an outer glass bulb 22 which is internally covered with a layer 23 of color-correcting UV-sensitive phosphorus, such as magnesium fluorine manate, which is the normal blue-green radiation emitted by the enclosed Arc tube 24 is created, adding red light. The arc tube 24 becomes in itself axially extending position held within the tubular piston 22 by a pin 25, the one from a single Piece of stiff wire may exist. the Arc tube electrodes are electrical with a pair of stiff lead wires 26 and 27 and a suitable starting resistor via auxiliary conductors. The conductor wires are sealed in the glass base 28 and with contacts of a screw socket 29 in usually connected.
Das verbesserte Glas gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch für den Kolben einer Glühlampe verwendet werden, da ein Teil der durch die Reizung verbrauchten Leistung in ultraviolette und infrarote Strahlung umgewandelt wird, die mit der sichtbaren Strahlung abgestrahlt wird. Der Röhrenkolben ist daher sowohl der ultravioletten Strahlung als auch dem sichtbaren Licht ausgesetzt und tendiert daher zur Verfärbung insbesondere bei Hochleistungslampen mit langer Lebensdauer0 Solch eine Glühlampe 30 ist in Fig.5 gezeigt und besteht aus einem gewöhnlichen Glaskolben 32, der einen Glasfuß 34 und einen gewendelten Heizfaden 36 enthält, welcher durch ein Paar Leiterdrähte 37, 38 gehalten wird. Die Leiterdrähte 37 und 38 sind in dem Fuß abgedichtet. Die abgedichteten Enden des Kolbens 32 sind in gewöhnlicher Weise mit einem Sockelteil 39 versehen.The improved glass according to the present invention can also be used for The bulb of an incandescent lamp can be used, as some of it is consumed by the irritation Power is converted into ultraviolet and infrared radiation with the visible radiation is emitted. The tubular flask is therefore both the ultraviolet Radiation as well as visible light and therefore tends to discolour especially in the case of high-performance lamps with a long service life0 Such an incandescent lamp 30 is shown in Figure 5 and consists of an ordinary glass bulb 32, the one Glass stem 34 and a coiled filament 36 which is threaded through a pair of conductor wires 37, 38 is held. The conductor wires 37 and 38 are sealed in the foot. the sealed ends of the piston 32 are conventionally provided with a socket portion 39 provided.
Aus den vorher gemachten Ausführungen geht hervor, daß die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben erfüllt worden sind. Lampen, insbesondere Fluoreszenzlampen, die einen Kolben aus dem erfindungsgemäßen Glas verwenden, zeigen eine geringere UV-Verfärbung als Lampen, welche Kolben aus konventionellem Silikatglas haben Die Lampen mit dem erfindungsgemäßen Glas können auch einen niedrigeren Anfangsabsorptionskoeffizienten haben. Die Verbesserung ist durch Modifizierung der Basiszusammensetzung des Natronkalk-Silikatglases erreicht worden, indem man Fe203-Gehalt so dosiert hat, daß er 0,07 X Gew.- nicht übersteigt.From the statements made above, it can be seen that the invention underlying tasks have been fulfilled. Lamps, especially fluorescent lamps, which use a piston made of the glass according to the invention show a lower one UV discoloration than lamps, which have bulbs made of conventional silicate glass Lamps with the glass according to the invention can also have a lower initial absorption coefficient to have. The improvement is by modifying the basic composition of the soda-lime-silicate glass has been achieved by metering the Fe 2 O 3 content in such a way that it is not 0.07 X wt exceeds.
Ferner sind W-absorbierende Zusätze in Porm von 0,8 bis 10 Gew.-% iO2 oder 0,5 bis 1 Gew.- Mo0@ verwendet worden. Obwohl es nicht bekannt ist, in welcher Weise das dosierte Eisen und die ultraviolette Strahlung absorbierenden Zusätze zu den verbesserten Resultaten führen, kann angenommen werden, daß es eine Folge der Elimination oder Reduktion der Farbzentren ist, die entweder durch Einfangen von Elektronen in sauerstoffarmen Bereichen des Glas ses oder durch Einfangen von Löchern an Stellen nicht überbrückter Sauerstoffionen gebildet werden. Im Falle eines Phosphors, beispielsweise eines Halophosphatphosphors (ein Kalzium-Halophosphatphosphor, der beispielsweise mit Antimon und Mangan aktiviert ist), erfolgt dieser Effekt umgekehrt durch Natrium oder Natriumionen; die Verwendung von TiO2 oder MoO3 kann also dazu dienen, zu verhindern, daß Natrium oder Natriumionen in die innere Oberfläche des Kolbens eindringen und den Phosphor vergiften oder chemisch mit Quecksilber oder anderen Ionen in der Entladung reagieren und eine Ablagerung bilden, die die Innenfläche des Kolbens verfärben. Es ist außerdem bekannt, daß alle Glasarten mehr oder weniger der Einwirkung von Wasser ausgesetzt sind, wobei der durch diesen Angriff am meisten verletzliche Punkt die Sauerstoffatome sind, die nicht zwei Siliziumatome verbinden, also die nichtüberbrückenden Sauerstoffatome. Jedoch können -Si-o-Si-Yerbindungen auch hydrolisiert werden. Furthermore, UV-absorbing additives in the form of 0.8 to 10% by weight of IO2 or 0.5 to 1% by weight of MoO @ have been used. Although it is not known in which way the metered iron and the ultraviolet radiation absorbing additives lead to the improved results, it can be assumed that it is a consequence of the elimination or reduction of the color centers, which are either caused by the trapping of electrons in oxygen-poor areas of the Glass ses or by trapping holes in places of unbridged oxygen ions. In the case of a phosphor, for example a halophosphate phosphor (a calcium halophosphate phosphor which is activated with, for example, antimony and manganese), this effect is reversed by sodium or sodium ions; so the use of TiO2 or MoO3 can serve to prevent sodium or sodium ions from penetrating the inner surface of the bulb and poisoning the phosphorus or chemically reacting with mercury or other ions in the discharge to form a deposit that forms the inside surface of the bulb discolor. It is also known that all types of glass are more or less exposed to the action of water, the point most vulnerable to this attack being the oxygen atoms that do not connect two silicon atoms, i.e. the non-bridging oxygen atoms. However, -Si-o-Si-compounds can also be hydrolyzed.
Wenn Metalloxyde, deren Kationen eine größere Ladung als 1 haben, in die Verbindung eingeführt werden, wird das Glas gegen den Angriff durch Wasser mehr resistent. Das hat seine Ursaohe darin, daß das Kation des hinsugefügten Oxydos mit dem Sauerstoff des Glases koordiniert wodurch das Glas gegen den Angriff von Wasser oder # seinen Kompenent -Ionen geschützt wird. Je größer die positive Ladung des hinzugefügten Kationes ist, desto geringer ist seine Größe und je größer seine Koordinationszahl ist, desto wirksamer ist es in Bezug auf die Vergrößerung der Widerstandsfähigkeit des Glases gegen Wasser. Eine genauere Beschreibung dieses Phänomens ist zu finden in "2he Constitution of Glass", Band 11: Teil zwei (Seiten 1103 ff) von W.A.Weyl und EäC. Marboe (Interscience Publishers, 1967).If metal oxides whose cations have a charge greater than 1, Introduced into the compound, the glass is resistant to attack by water more resistant. This is due to the fact that the cation of the added Oxydos Coordinates with the oxygen of the glass thus preventing the glass from being attacked by Water or # its component -Ions is protected. The bigger the positive charge of the added cation, the smaller its size and the greater its coordination number, the more effective it is in relation to that Increasing the resistance of the glass to water. A more detailed description this phenomenon can be found in "2he Constitution of Glass", Volume 11: Part Two (Pages 1103 ff) by W.A. Weyl and EäC. Marboe (Interscience Publishers, 1967).
Da Ti+4 und Mo+6 eine große Ladung und eine geringe Größe (hohe Feldstärke) sowie hohe Koordinationszahlen haben, trägt ihre Anwesenheit in dem verbesserten Glas gemäß der Erfindung dazu bei, daß das Glas weniger anfällig gegen Wasser ist und deshalb mit geringerer Wahrscheinlichkeit Elemente des Wassers enthält, die durch das lonenbombardement der Quecksilberentladung in der Lampe verdrängt werden könnten und die Lampe vergiften. Wasser kann außerdem bei Anwesenheit von quecksilberionen Quecksilberoxyd erzeugen, welches den Phosphor abdunkeln und die Lichtausbeute der Lampe reduzieren könnte.Since Ti + 4 and Mo + 6 have a large charge and a small size (high field strength) as well as having high coordination numbers, their presence contributes to the improved Glass according to the invention contributes to the fact that the glass is less susceptible to water and therefore less likely to contain elements of water that be displaced by the ion bombardment of the mercury discharge in the lamp and poison the lamp. Water can also be present in the presence of mercury ions Generate mercury oxide, which darkens the phosphor and the light output of the Lamp could reduce.
Wie auch immer der Mechanismus sein mag, vergleichende 40 Watt T12 "kalt-weiße" Fluoreszenzlampenversuche haben gezeigt, daß nach 100 Stunden Brenndauer ein Gewinn von 26 Lumen durch die Verwendung eines Kolbens erreicht wurde, der 0,06 % Fe203 und 1,18 % TiO2 enthält und daß sich nach 500 Stunden Brenndauer der Gewinn auf 31 Lumen erhöhte (1 % Gewinn). Andere Lampen zeigten einen Gewinn von etwa 50 Lumen nach mehreren 100 Stunden Brenndauer.Whatever the mechanism, a comparative 40 watt T12 "Cold-white" fluorescent lamp tests have shown that after 100 hours of burning a gain of 26 lumens was achieved using a piston that was 0.06 % Fe203 and 1.18% TiO2 and that after 500 hours of burning the profit increased to 31 lumens (1% gain). Other lamps showed a gain of around 50 Lumen after several 100 hours of burning.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19691915510 DE1915510A1 (en) | 1967-07-31 | 1969-03-26 | Lamp bulbs of photo-resistant sodium-cal- - cium silicate glass |
Applications Claiming Priority (3)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1915510A1 true DE1915510A1 (en) | 1970-09-17 |
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ID=27181854
Family Applications (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE1915510A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0389717A2 (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Ultraviolet ray-shielding tube |
| US5214345A (en) * | 1989-03-28 | 1993-05-25 | Sumitomo Cement Company, Ltd. | Ultraviolet ray-shielding agent and tube |
-
1969
- 1969-03-26 DE DE19691915510 patent/DE1915510A1/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0389717A2 (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Ultraviolet ray-shielding tube |
| EP0389717A3 (en) * | 1989-03-28 | 1991-04-24 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Ultraviolet ray-shielding tube |
| US5214345A (en) * | 1989-03-28 | 1993-05-25 | Sumitomo Cement Company, Ltd. | Ultraviolet ray-shielding agent and tube |
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