DE2329336A1 - Wolframhalogenlampe und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Wolframhalogenlampe und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
89 Augsburg ?2
η»·κ·/~ ET I IC-DAlI von-Eichendorff-Stroß. 10
da. in«. E. LIEBAU 7329336
Thorn Electrical Industries Limited Thorn House, Upper Saint Martin's Lane
London WC2H 9ED / England
Wolframhalogenlampe und Verfahren zu deren
Herstellung
Die Erfindung betrifft Wolframhalogen-Glühlampen.
Diese Lampen haben einen Wolframglühfaden, der von einem
lichtdurchlässigen Kolben eingeschlossen ist, welcher eine Füllung aus einem inerten bzw. reaktionsträgen
Gas, wie N„, Ar, Kr oder Xe, und eine kleine Menge eines
Halogens, beispielsweise Jod, hat.
Der vereinfachte Hechanismus der während des Betriebs
einer solchen Lampe auftretenden Reaktionen besteht darin, daß das von dem Glühfaden abdampfende Wolfram,
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das normalerweise zur Kolbenwand diffundiert, mit dem
Jod unter Bildung von VJoIframjodid in Reaktion tritt.
Wenn das "Wolframjodid in die liochtemperaturzone diffundiert,
welche den Glühfaden umgibt, zerfällt es zu Wolfram und Jod. Dieser regenerierende Kreisprozeß verhindert
in wirksamer Weise die radiale Diffuion von Wolfram, so daß die Kolbenwand während ihrer ganzen
Lebensdauer rein bleibt. Daher ist der Flächeninhalt der Kolbenoberfläche bei einer Lampe nicht wichtig, bei
welcher ein regenerierender Kreisprozeß wirksam ist, was die Verwendung sehr kompakter Lampen mit mechanisch
festen Quarzrohrkolben ermöglicht, so daß sie mit einem Druck von mehreren Atmosphären gefüllt werden können,
wodurch eine erhöhte Lebensdauer des Glühfadens erzielt werden kann.
Neuerdings wurde Brom anstelle von Jod verwendet. Hierdurch wurde zwar die charakteristische malvenfarbige
Tönung vermieden, die durch die selektive Absorption von molekularem Jod verursacht wurde, jedoch wurde
festgestellt, daß eine genaue Regelung erforderlich war, um eine Reaktion zwischen überschüssigem Brom und -festem
Wolfram zu verhindern. Es wurde gezeigt, daß diese Reaktion dadurch vermieden werden kann, da^ Wasserstoff eingeleitet
wird, wobei HBr, CHBr3, CH2Rr2 und Ci^ßr als
geeignete Mittel für den Transport von Wasserstoff und
Brom in eine Lampe vorgeschlagen wurden. Hierbei entsteht
jedoch der Nachteil, daß infolge einer Diffusion von 'Wasserstoff durch den Quarzkolben ein Überschuß
an freiem Brom in einer Lampe während ihrer Lebensdauer entsteht, was eine Erosion des Wolframs und schließlich
einen Bruch des Fadens zur Folge hat. Es ist daher üblich, Jod für Lampen von längerer Lebensdauer (über
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1000 Stunden) und Brom als wasserstoffhaltige VErbindung
für Lampen von kürzerer Lebensdauer zu verwenden.
Der Nachteil der Dosierung eines gasförmigen Halogens
und insbesondere die Verwendung von wasserstoffhaltigen
Halogeniden ist in der britischen Patentschrift 1 236 diskutiert, welche die Verwendung von Phosphornitrili.alogeniden
als Halogenquelle beschreibt.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt,· daß feste
aromatische organische Halogenide zum Einbringen des Halogens in eine Wolfram-Halogenglühlampe brauchbar sind.
Geeignete aromatische Halogenide haben einen niedrigen Dampfdruck und werden in den Lampenkolben vorzugsweise
in Form einer Lösung in einem flüchtigen nichtpolarem Lösungsmittel, wie Petroläther (insbesondere mit einem
Siedepunkt von 60 - 80 C), Äther und ringförmige aromatische oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol,
eingebracht, welches aus der Lampe durch Absaugen oder Spülen mit einem trockenen inerten Gas (z.B. Stickstoff)
entfernt.
Von besonderem Interesse für die Zwecke der Erfindung sind hexahalogenierte Benzole und insbesondere Hexabrombenzol
und Hexachlorbenzol.
Die Dosierung mit Hexachlorbenzol hat sich als besonders nützlich für Filmprojektionslampen von kurzer Lebensdauer
und einer Glühfaden-Betriebstemperatur von mehr als 30000K und einer Lebensdauer bis zu 100 Stunden
erwiesen.
Die Vorteile der Verwendung fester aromatischer Halogenide
309881/04 3
3 29 3 36
bestehen u.a. in der Genauigkeit undWied erholbarkeit der Dosierung, in der relativen Unempfindlichkeit gegen
Feuchtigkeit und in der Verringerung sowie in manchen Fällen in der Ausschaltung von Wasserstoff aus dem Kreisprozeß,
Nachfolgend werden Beispiele des erfxndungsgemassen Verfahrens
zur Herstellung von Lampen beschrieben.
Eine Kraftfahrzeuglampe für 12 Volt und 5b Watt mit
Anschlüssen am Sockel wird mit Hexabrombenzol dadurch dosiert, daß die Nadel einer Injektionsspritze in ein
unverschloseenes Absaugrohr der Lampe eingesetzt und
3 ~J
0,025 cm einer Lösung, die 0,05 g Hexabrombenzol in
3
100 cm Benzol enthält,in den Lampenkolben eingespritzt werden. Das Lösungsmittel wird durch Spülen mit einem Strom trockener, Stickstoffs (der vorzugsweise weniger als 10 ppm Wasserdampf enthält), gespült, der durch das Absaugrohr geleitet wird, worauf der Kolben abgesaugt und mit einem inerten Gas, beispielsweise mit N„, Ar, Kr oder Xe in der üblichen Weise gefüllt und das Absaugrohr dann abgedichtet wird. Beim Betrieb der Lampe oder wenn diese auf andere Weise auf eine hohe Temperatur gebracht wird, zerfällt das Ilexabrombenzol, wodurch Brom erhalten wird, das den regenerierenden Kreisprozeß unterhalt.
100 cm Benzol enthält,in den Lampenkolben eingespritzt werden. Das Lösungsmittel wird durch Spülen mit einem Strom trockener, Stickstoffs (der vorzugsweise weniger als 10 ppm Wasserdampf enthält), gespült, der durch das Absaugrohr geleitet wird, worauf der Kolben abgesaugt und mit einem inerten Gas, beispielsweise mit N„, Ar, Kr oder Xe in der üblichen Weise gefüllt und das Absaugrohr dann abgedichtet wird. Beim Betrieb der Lampe oder wenn diese auf andere Weise auf eine hohe Temperatur gebracht wird, zerfällt das Ilexabrombenzol, wodurch Brom erhalten wird, das den regenerierenden Kreisprozeß unterhalt.
Eine Projektionslampe für 12 Vo]; und 100 Watt mit Anschlüssen
am Sockel, einem Wennwf ':"λ".ungsgrad von 30 Im/V
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?329336
und einer Nennlebensdauer von 25 Stunden wird unter Verwendung
von Hexachlorbenzol als Dosierungssubstanz hergestellt. Die Nadel einer Injektionsspritze wird in das
nicht abgedichtete Absaugrohr der Lampe eingesetzt und 0,05 cm einer Lösung, die 0,04 g Hexachlorbenzol in
3
100 cm Toluol enthält, in den Kolben eingespritzt. Das Lösungsmittel wird dann durch Spülen mit einem Strom trockenen Stickstoffs bei auf 100 C erhöhter Kolbentemperatur zur Beschleunigung des Vorgangs gespült. Hierauf wird der Kolben abgesaugt und in der herkömmlichen Weise mit einer Füllung aus einem inerten Gas versehen.
100 cm Toluol enthält, in den Kolben eingespritzt. Das Lösungsmittel wird dann durch Spülen mit einem Strom trockenen Stickstoffs bei auf 100 C erhöhter Kolbentemperatur zur Beschleunigung des Vorgangs gespült. Hierauf wird der Kolben abgesaugt und in der herkömmlichen Weise mit einer Füllung aus einem inerten Gas versehen.
Ein weiterer Vorteil aromatischer Halogenide besteht darin, daß sie mit Fhosphornitri!halogeniden (deren Verwendung in
der vorerwähnten Patentschrift 1 2 36 174 beschrieben ist), vereinbar sind. Ein Gemisch derselben kann einer Lampe entweder
in Form getrennter Lösungen oder als Gemisch in einer einzigen Lösung zugesetzt werden. Dies ermöglicht
die Regelung des Verhältnisses von Phosphor zu dem Halogen in Anpassung an die besondere Lampe oder das Zusetzen
eines Halogengemisches in genau geregelten Anteilen.
Für die Herstellung einer Photolampe (U-lamp) für 240 Volt
3
und 1000 Watt werden 0,05 cm einer Lösung, die 0,1 g Phos-
und 1000 Watt werden 0,05 cm einer Lösung, die 0,1 g Phos-
3 phornitrilbromid und 0,1 g Hexabrombenzol in 100 cm Benzol
enthält, in den Lampenkolben durch das nicht abgaichtete Absaugrohr gegeben. Auch in diesem Falle wird das Lösungsmittel
durch Spülen mit einem Strom von trockenem Stickstoff entfernt, worauf abgesaugt und eine Füllung mit
einem inerten Gas vorgenommen wird.
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Claims (1)
- ?329336P atentansprüch/ 1. J Wolf ramhalogenkreisprozeß-Glühlar ρ α , gekennze ichnet durch eine Füllung, die Kohlenstoff und ein ti a logen enthält, wobei' der Kohlenstoff und das nalcgen durch Zerfall eines festen aromatischen üülo-er-ids innerhalb des Lampenkolbens gebildet worden sind.2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung ein Halogen, Phosphor und Stickstoff enthalt, die durch Zerfall eines Phosphornitrilhalogep.ids innerhalb des Lampenkolbens gebildet worden sind.3. Wolframhalogenkreisprozeß-Glühlampe, gekennzeichnet durch eine Füllung, die ein festes aromatisches Halogenid enthält.4. Lampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung ein Phosphornitrilhalogenid enthält.5. Lampe nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid ein halogeniertes Benzol ist.309881/0430? 3 2 9 3 3b. Lampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das halogenierte Benzol ein hexahalogeniertes Benzol ist.7. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das haxahalogenierte Benzol Hexabrombenzol ist.Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hexahalogenierte Benzol Hexachlorbenzol ist.9. Verfahren zur Herstellung einer Wolframhalogenkreis· prozeß-Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, daß ein normalerweise festes aromatisches Halogenid in den Lampenkolben eingeleitet wird.Iu. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid in den Lampenkolben in Form einer Lösung in einem flüchtigen nichtpolaren Lösungsmittel eingebracht wird, welch letzteres dann aus dem Kolben verflüchtigt wird.II. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Petrolather, ein ringförmiger Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff oder ein chlorierter Kohlenwasserstoff ist.12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,309881 /043Ü?329336daß ein Phosphornitrilhalogenid ebenfalls in den Lampenkolben eingebracht wird.13. Verfahren nach den Ansprüchen 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid ein halogeniertes Benzol ist.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das halogenierte Benzol ein hexahalogenxertes Benzol
ist.15. Verfahren nach Anspruch IU, dadurch gekennzeichnet, daß das hexahalogenierte Benzol Hexabrombenzol ist.16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das hexahalogenierte Benzol ein Hexachlorbenzol ist.309881 /(K30
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