DE2001978A1 - Elektrische Wolfram/Halogen/Kreisprozess-Gluehlampe und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Elektrische Wolfram/Halogen/Kreisprozeß-Glühlampe und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft elektrische Glühlampen mit einem Wolfram-Halogen-Kreisprozeß. . . '

Im Betrieb dieser Lampen wirkt ein Halogenelement, gewöhnlich entweder Brom oder Jod, zusammen mit VJoIframdampf, der vom Faden abgedampft wird, um den Niederschlag von Wolfram an der Kolbenwand auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

Obwohl sie die Verwendung gedrängter und mechanisch kräftiger Lampenkolben zuläßt, welche eine Druckfüllung auf mehrere Atmosphären und eine erhöhte Fadenlebensdauer ermöglicht, sind diese Lampen schwieriger als die herkömmlichen Glühlampen herzustellen. Bei den verhciltnismässig hohen Betriebstemperaturen dieser Lampen können Verunreinigungen freigesetzt werden, die eine wirksame Arbeitsweise

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beeinträchtigen, jedoch ist es schwierig, ein Getter für Verunreinigungen einzuleiten, das nach der Lampenbehandlung aktiv bleibt, den Regenerationskreisprozeß jedoch nicht beeinträchtigt. Ferner können, wenn eine genaue Regelung der vorhandenen Halogenmenge notwendig ist, um einen optimalen Wirkungsgrad des Regenerationszyklus zu erzielen, bei diesen bekannten Verfahren Halogenverluste auftreten entweder durch Verdampfung oder durch chemische Reaktion oder physikalische Absorption entweder vor oder während der Lampenbehandlung nach dem Einleiten des Halogens.

Die Erfindung ermöglicht das Einleiten des Haloeens als Stoff, der während der Lampenbehandlung inert bleibt, jedoch eine bestimmte iMenge Halogen freisetzt und eine Getterungswirkung bei thermischer Dissoziation ergibt.

Durch die Erfindung wird eine Wolfram/Halogen/Kreisprozeß-Glühlampe mit einer Füllung geschaffen, die ein Phosphornitrilhalogenid enthält.

Es können Gemische von Phosphornitrilhalogeniden mit verschiedenen Halogenatomen und/oder einer verschiedenen Zahl von (PNY₂)-Einheiten, wobei Y das Halogen ist, im Molekül verwendet werden, beispielsweise ein Gemisch von (F¹NRr₂)O und (PNBr₂)_u.

Die Phosphornitrilhalogenide können a\il" herkömmliche Weise hergestellt werden.

Die Halogenide aind bei Raumtemperatur stabil. Sie können jedoch durch Erhitzen innerhalb des Lampenkolbens, beinpielsweise beim Betrieb der Lampe, in ihre Elemente dissoziiert werden. J)as Halogen trägt den Regenerationszyklus und der Phosphor führt eine Getterungswirkung herbei.

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gAD ORIGINAL

Vor der Erfindung war bei Lampen mit einer Füllung ent- . haltend elementares. Brom, eine genaue Regelung der 'Brommenge erf order lieh , um eine Korrosion des Wolframfadens durch einen Bromüberschuß zu vermeidenj die zu einer Be₁-schädiguhg der Lampe .führen würde. Obwohl die Korrosion dadurch verringert werden kann, daß Wasserstoff mit dem Brom eingeleitet wird, beispielsweise in Form von Bromwasserstoff oder als CHBr₃, CtUBr₂ oder CH₃Br, hat der,Wasserstoff das Bestreben, durch das Quarzglas des Kolbens hindurch zu diffundieren, was zur Bildung eines Bromüberschusses führt. Für die Zwecke der Erfindung hat der Phosphor eine Funktion, die der von Wasserstoff ähnlich ist, wenn das Halogen Brom ist, insofern, als er -die Reaktion zwischen Brom und dem Wolframfaden verhindert, wobei jedoch der Nachteil einer kurzen Lampenlebensdauer vermieden wird., die eine Folge eines Verlustes an Wasserstoff durch Diffusion ist.

Die Phosphornitrilhalogenide können in inerten Lösungsmitteln gelöst werden, vorzugsweise in nichtpolaren Lösungsmitteln, wie Benzol, Äther, Petroläther und chlorierte Kohlenwasserstoffe, und können daher in den Lampenkolben als Lösung eingeleitet werden, z.B. durch Einspritzen auf den Faden oder die Kolbenwand, wodurch eine genaue Regelung der eingeleiteten Halogenmenge erleichtert wird. Das Lösungsmittel kann aus dem Kolben, beispielsweise unter einem Vakuum, verdampft werden, so daß das Halogenid als Rückstand bleibt. · . '

Beispielsweise kann eine Lösung eines Gemisches von trimeren und tetrameren Bromiden z.B. in Benzol oder eine Lösung eines Gemisches von (PNCl^)^, (PNCl₂)_&, (PNCl₂>₆ und (PNCl₂)_? z.B. in Petroläther verwendet werden.

Nachfolgend werden einige Beispiele von Verfahren zur er-

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findungsgemässen Herstellung von Lampen gegeben.. Beispiel I

Bei der Herstellung einer Kompakt-Projektionslampe für 12 Volt und 100 Watt mit einem Innenvolumen von etwa 0,6 5 ecm wurde ein Lampenkolben mit fadenträgenden Zuführungsdrähten, die durch die Wand des Kolbens eingeschmolzen sind und einer Öffnung in der Kolbenwand mit einem Pumpstutzen, der um die öffnung herum abgedichtet ist, in der herkömmlichen Weise gebildet.

Eine Lösung in Benzol eines Gemisches von trimeren und tetrameren Phosphornitrilbromiden, enthaltend 0,15 g des Gemisches je 100 ecm der Lösung, hergestellt und 0,03 5 ecm der Lösung wurden in den Lampenkolben eingespritzt. An den Pumpstutzen wurde ein Evakuier- und Gasfüllgerät angeschlossen und der Kolben evakuiert, mit Stickstoff gespült und auf eine niedrige Temperatur (etwa 150°C) erwärmt, um das Lösungsmittel der Lösung zu verdampfen. Sodann wurde der Kolben mit einem inerten Gas, z.B. N₂, Ar, Kr oder Xe, auf den erforderlichen Druck in der herkömmlichen Weise gefüllt und der Pumpstutzen abgesiegelt.

Beispiel II

Zur Herstellung einer Kompakt-Fahrzeuglampe für 12 Volt und 55 Watt mit einem Innenvolumen von etwa 0,6 5 ecm wurde das Verfahren nach Beispiel I mit der Ausnahme angewendet, daß 0,024 ecm der Lösung in den Lampenkolben eingespritzt wurde.

Beispiel III

7,ur Herstellung einer Kompakt-Fahrzeuglampe mit einem Innen-

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völumen von etwa O $65 ecm wurde das Verfahren nach Beispiel I mit der Ausnahme angewendet, daß 0,05 ecm einer Losung in Petröläther eines Gemisches von CPNCl₂)^₅ (PNCl₂)g,» (PNCIg)₆ und (PNCl^ enthaltend 0,05 g des Gemisches je lüö ecm der* Lösung wurde in den Lampenkolben anstelle der Lösung aus gemischten Phosphornitrilbromiden eingespritzt.

Die in Beispiel III verwendete Lösung hat sich als besonders gut geeignet für" Lampen mit einer Belastung von weniger als

20 W-/cm der Kölbenwandinnenflache erwiesen.

Bei dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren wird die . Evakuier«· und Gasfülleinrichtung nicht der korrodierenden Wirkung von Halogenen ausgesetzt. Es kann daher die Notwendigkeit, die üblichen korrosionsbeständigen Materialien zu verwenden und die Einrichtung häufig zu warten, vermieden werden. Ausserdem können die Nachteile der Halogen-Degradation der verwendeten Sehmiermittel, die zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Vakuumpumpen führen, vermieden werden.

'■Jährend Vor der Erfindung besondere Maßnahmen zur Handhabung und Behandlung der Bauelemente für Wolfram-Halo^en-Lampen erforderlich, waren, sind die Verfahtfensmaßnahmen ζύϊ¹ Herstellung Von Lampen gemäß der Erfindung wie in den Beispielen beschrieben denjenigen zur Herstellung herkömmlicher Glühlampen wegen der Getterungswirkung des bei der Dissoziation der Halogenide freigesetzten Phosphors ähnlicher. Als Folge der. Genauigkeit, mit der das Halogen eingebracht werden kann, kann ferner eine geringere, Normabweichunp; der Lampenlebensdaüer erzielt werden. Ausserdem wird eine längere Lampenlebensdauer erreicht. Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus die Verwendung billigerer Materialien, die ßrössere' Mengen an Verunreinigungen als bisher zulässig war, für die Lampenkolben, z.B. hochschmelzendes.Glas oder "Vycor" (Glas mit ca. 96 % SiO«) anstelle der häufiger verwendeten

Kolben aus hochreinem Quarz. Patentansprüche:

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Claims (9)

Patentansprüche

1.^Elektrische Wolfram-Halogen/Kreisprozeß-Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenfüllunq- ein Phosphornitrilhalogenid enthält.

2. Lampe nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung ein Gemisch trimerer und tetramerer Phosphornitrilbromide enthält.

3. Lampe nach Anspruch¹ 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung ein Gemisch von (PMCl₂)J₊, (PMCl₂ )_g und )₆, (PMCl₂)₇ enthält.

Elektrische Wolfram/Halogen/Kreisprozeß-Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenfüllunr; Stickstoff, Phosphor und ein Halogen enthält, wobei der Stickstoff, der Phosphor und das Halogen durch Dissoziation eines Phosphornitrilhalogenids gebildet worden rind.

5. Verfahren zur Herstellung einer Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösunr eines Phosphornitrilhalogenids in einem inerten Lösungsmittel in den Lampenkolben eingebracht und das Lösunrsmittel aus dem Kolben heraus verdampft wird, so daß das Halogenid alr> Rückstand bleibt.

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6. Verfahren nach Anspruch 5₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,15 g eines Gemisches aus CPNBr₂K und
(PNBr₂>₄ je 100 ecm Lösung enthält. '

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung O₉O5 g eines Gemisches aus CPNCl₂)^j- (PNCl₂)₅, (PNCl₂)₆ und CPNCl₂)₇ je 100 ecm Lösung enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Benzol ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Petroläther ist.

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