DE2437292A1

DE2437292A1 - Kadmium-niederdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE2437292A1
Application number: DE2437292A
Authority: DE
Inventors: Eva-Katrin Dipl Phys Hoger; Siegfried Dipl Phy Krzenziessa; Anneliese Dipl Chem Strauch; Wolfgang Weisser
Original assignee: NARVA VEB
Current assignee: NARVA VEB
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1975-03-13
Also published as: SE7411319L; SU572861A1; FR2243521A1; CS180181B1; DD105937A1; FR2243521B3; NL7411795A; IT1019156B

Description

Patentanmeldung

Anmelder: VEB NARVA, 101? Berlin, Ehrenbergstr. 11/14

Erfinder:

Eva-Katrin Hoger Siegfried Krzenziessa Anneliese Strauch V/oIfgang Weißer

111 Berlin, Waldowstr. 3 a

112 Berlin, Smetanastr. 51 110 Berlin, Stiftsweg 19
117 Berlin, Rudower Str.

Berlin, den

2 4. üuii 1974

"Kadmium-Niederdruckentladungslampe"

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Kadmium-Niederdruckentladungslampe

Die Erfindung betrifft eine Kadmium-Niederdruckentladungslampe, die in einem Leistungsbereich bis 200 W, vorzugsweise 80 - 200 W, arbeitet und hauptsächlich die Kadmiumresonanzlinien Cd 326,1 nm und Cd 228,6 nm ausnutzt.

Bekannt ist die Ausnutzung der Kadmiumresonanzlinien Cd 326,1 nm und Cd 228,8 nm zur Entladung und Lichter zeug ung.

Es ist eine Lampe bekannt, bei der das Entladungsgefäß in einem evakuierten Außenkolben angeordnet ist und der mit einer die infrarote Strahlung reflektierenden Schicht, beispielsweise Zinnoxid, versehen ist.

Diese Lampe weist weiterhin ein Getter, ein Füllgas, das aus einer Edelgasmischung besteht, beispielsweise Argon oder Neon oder Neon/Helium oder Krypton sowie eine Leuchtstoffschicht zum transferieren der ultravioletten Strahlung in sichtbares Licht auf.

Bekannt sind weiterhin temperaturbeständige, kadmiumresistente Leuchtstoffmischungen.

Der Nachteil der o.g. Lösung besteht darin, daß mit dem angegebenen Lampenaufbau keine effektive Ausnutzung der Kadmiumentladung für die Lichterzeugung möglich ist. Durch die völlig unzureichende Wärmeisolierung können die erforderlichen Lichtausbeuten nur erreicht werden, wenn diesem System Wärme von außen zugeführt wird.

Weiterhin wirkt sich der direkte Kontakt des Entladungsgefäßes mit dem Außenkolben nachteilig aus. Dieser direkte Kontakt erfolgt hinter den Elektroden, d.h. an einer Zone, die natürlicherweise schon ein relativ geringes Temperaturniveau aufweist. Durch die direkte Verbindung des Entladungsgefäßes und des Außenkolbens an dieser Stelle, wird

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das Temperaturniveau weiterhin durch WärmeLeitung nach außen gesenkt.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein Kadmium-Niederdruckentladungslampe mit hoher Lichtausbeute und einem Leistungsbereich bis 200 W zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen konstruktiven Lampenaufbau mit geeigneter Wärmeisolierung zu schaffen, der das für die Kadmiumniederdruckentladung erforderliche Temperaturniveau gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das kadmiumresistente Entladungsgefäß 0,04-8 - 0,080 mg Kadmium bezogen auf ein Kubikzentimeter Entladungsgefäßvolumen und eine ionisierte Edelgasmischung enthält.

Zur Erreichung des Temperaturniveaus sind hinter den Elektroden metallische Schirme angeordnet, die den Raum hinter den Elektroden bedecken. Weiterhin sind die Elektroden mit ringförmigen Elektrodenabschirmungen versehen. Am Außenkolben ist ein, den Außenkolben teilweise bedeckender, die sichtbare und die infrarote Strahlung reflektierender Belag angebracht.

Vorzugsweise wird das Kadmium in reinster Form in die Lampe eingebracht. Zum Ionisieren der Edelgasmischung wird dieser zweckmäßig soviel Krypton 85 zugesetzt, bis das Füllgas bei 700 Torr eine Radioaktivität von 1,5 mCi aufweist. Das Entladungsgefäß besteht beispielsweise aus kadmiumresistentem Glas, Quarz oder lichtdurchlässiger Keramik. Der metallische Schirm ist günstigenfalls so gestaltet, daß er kappenförmig als Aluminiumspiegel aufgedampft ist. Es ist aber auch vorteilhaft, ihn als stabile Metallkappe auszubilden, so daß der metallische Schirm gleichzeitig zur Halterung des Entladungsgefäßes dient.

Die der entladung zugewandte Kante der ringförmigen Elektrodenabschirmung ist zweckmäßigerweise nicht mehr als 5 mm von der Vorderkante der Elektrode angeordnet.

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Vorteilhaft ist die Belegung der Elektrodenabschirmung mit Kadmium·.Ba ist weiterhin günstig, daß der, die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierende Belag aus Aluminium, Barium oder Titanoxid besteht, gleichzeitig eine Getterwirkung besitzt und so angeordnet ist, daß er teilweise die Innenwand des Außenkolbens bedeckt. Dieser Belag kann auoh als aluminisierte Kunststoffschicht an der Außenwand des Außenkolbens angeordnet sein. Bei der Verwendung einer langgestreckten Röhre als Entladungsgefäß ist es vorteilhaft, diese an beiden Enden mit kappenförmigen metallischen Schirmen zu versehen und den die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belag an der Seite anzuordnen, die der bevorzugten Strahlungsrichtung gegenüberliegt.

Bei dieser Ausführung der Lampe ist es vorteilhaft, daß die Hauptstrahlungsrichtung 130° beträgt.

Bei Anwendung eines u-förmigen Entladungsgefäßes wird vorgeschlagen, die u-förmigen Schenkel des Entladungsgefäßas parallel zur Achse des Außenkolbens im Außenkolban anzuordnen. In diesem Fell ist es zweckmäßig, den die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belag in einem im wesentlichen kegelförmig gestalteten Kolbenteil, der dem Sockel zugewandt ist, anzuordnen.

Bei der Wahl eines ringförmigen Entladungsgefäßes, das in einem relativ kurzen zylindrischen zierformartigen Außenkolben untergebracht ist, können die kappenförmigen metallischen Schirme entfallen. Bei dieser Ausführungsform 1st der die sichtbar· und infrarote Strahlung reflektierende Belag an der oberen, dem Sockel zugewandten, Seite angeordnet.

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Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich| eine Niederdruckentladungslampe mit erhöhter Strahlungsausbeute zu schaffen.

Bei der Anwendung eines die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belages erhöht sich die IR-Reflexion gegenüber einer durchsichtigen_s die infrarote Strahlung reflektierenden Schicht um 18 %, Da dieser, die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierende Belag so angeordnet ist, daß die Hauptstrahlungsrichtung für das sichtbare Licht I3O⁰ beträgt₉ übernimmt der Außenkolben gleichzeitig die Funktion einer Leucht®«

Damit vereinfacht sich nicht nur die Herstellung der Leuchte₈ sondern der Wirkungsgrad von Lampe und Leuchte wird darüber hinaus noch erhöht_o

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine maximale Ausbeute der beiden Resonanzlinien Cd 326,1 und 228,8 nm in einem Verhältnis von 85 8 15 bis 75 8 25 %»

Durch die Lampe ₉ die nach der erfindungsgemäßen Lehre ge-" fertigt wirdj kann eine echte Bedarfslücke im Lichtquellenangebofe geschlossen werden, da vergleichbar· Niederdruckentladungslampen mit guter Farbwi©d©rgab© nur bei kleinen Leistungen von 40 - 65 W Liehfesrnsfosufe® bis maximal 80 erreichen und Hoohdrucklamp@n ©rst bsi Lsistungsaufnahm· größer als 250 W ©ine Liehtausb©ü.fe®s&> 80 lsa/W habta.

Fig. 2s Eine zweiseitig gesookelte Kadmium-Niederdruckentladungslarape mit metallischem Schirm, der als Metallkappe mit mechanischer Festigkeit gleichseitig zur Halterung des Entladungsgefäßes dient.

eatladungslampe mit einem zierformartigen Außen-■ kolben und kreisförmigen Entladungsgefäß.

Fig. 4-s Eine einseitig gesockelte Kadmium-Niederdruck- ©nfcladungslampe mit U-förmig gebogenem Entladungsgefäß und einem zierformartigen Außenkolben.

In Figur 1 wird eine Kadmium-Niederdruckentladungsiampe dargestelltj, deren Abmessungen und Form einer üblichen Leuehfeafcofflampe entsprechen kann_f die eine Länge von 500 mm und einen Durchmesser von 38 mm hat.

Die Lampe hat ein lineares, röhrenförmiges Entladungsgefäß I, das in einem Außenkolben 2 angeordnet ist und an deren Enden sich ein Sockel 7 mit zwei Sockelstiften 12g> 13_s die isoliert angebracht sind, befindet.

Der Außenkolben 2 isfe auf «einer Innenseite mit einer durchsichtigen IR-Schicht 16 aus SnO₂ oder Ii^⁰! versehen. Mit einer Halterung 11 ist das Entladungsgefäß 1 mit einem Innendurchmesser von 15 - 22 mn im Außenkolben 2 zentriach geii&lfcen, Buren die Stromzuführungen 14, 15 ist das Entlad ungsg©£äü 1 axial gefcaltert und elektrisch mit den Söctelffeiftea IS₉ 13 verbunden^

Ώ&β Entladungsgefäß 1 trägt auf der Innenseite einen temperaturbeständigen und Gd-resistenten Leuchtstoffbelag 8. Die Außenseite des Entladungsgefäßes 1 ist an den Enden mit ein·» kappenförmigen metallischen Schirm 4 versehen, de? beispielsweise mit Aluminium verspiegelt ist«

Das Enfeiaioagsgefäß 1 enthält» 12 - 20 mg Kadmium pro 250 c EntlaclungagefäßvoluBiene Zusätzlich enthält es als Füllung ein inertes Gae^ beispielsweise Neon oder ein Neon-Argon-(Pennin^-Gemisch) mit einem Zusatz'von Kr 85 zur

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Figur 2 zeigt eine Kadmium-Niederdruckentladungslampe mit einem linearen, röhrenförmigen A,ußenkolben 2, in. dem sieb. ein Entladungsgefäß 1 befindet. Die Enden des Entladungsgefäßes 1 sind mit einem metallischen Schirm 4 abgedeckt, der außer der IR-Reflexion in Verbindung mit den Halterungen 11 die Fixierung des Entladungsgefäßes 1 im Außenkolben 2 übernimmt.

Figur 3 zeigt eine. Kadmium-Niederdruckentladungalampe mit zierförmigem Außenkolben 2, mit eine* rotationssymmetrisch zum Sockel 7 angebrachten die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belag 6.

Der Außenkolben 2 ist weiter mit einer durchsichtigen IR-Schicht 16 versehen. Das Entladungsgefäß 1 ist kreisförmig gebogen und zentrisch zum Sockel 7 angeordnet.

Figur 4 zeigt eine Kadmium-Niederdruckentladungslampe »it einem zierförmigen Außenkolben 2 und einem rotationssymmetrisch zum Sockel 7 angebrachten die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belag 6. Der Außenkolben 2 ist weiter mit einer durchsichtigen IR-Schicht versehen. Der Lampenfuß 17 hat eine-n so großen Durchmesser, daß das U-förmig gebogene Entladungsgefäß hindurchgeht» Der die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierende Belag 6 dient gleichzeitig dazu, die Elektrodenenden des Entladungsgefäßes zusätzlich aufzuheizen, so daß die metallischen Schirme nicht mehr erforderlich sind".

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Claims

Patentansprücheι

/lJKadmium-Niederdruckentladungslampe bestehend aus einem ^^^ Entladungsgefäß, einem evakuierten Außenkolben mit einer durchsichtigen, die infrarote Strahlung reflektierenden Schicht, beispielsweise Zinnoxid, und Getter sowie einem Füllgas, das aus einer Edelgasmischung besteht und einem Leuchtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß 0,048 - 0,080 mg Kadmium pro Kubikzentimeter und eine ionisierte Edelgasmischung in ein kadmiumresistentes Entladungsgefäß (1) eingebracht sind und dieses Entladungsgefäß (1) an beiden Enden mit einem den Raum hinter den Elektroden (3) bedeckenden metallischen Schirm (4) versehen ist, wobei die Elektroden eine ringförmige Elektrodenabschirmung (5) besitzen und daß am Außenkolben (2) ein den Außenkolben (2) teilweise bedeckend die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierender Belag (6) angebracht ist.

2* Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kadmium in reinster Form zugesetzt ist.

3. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Edelgasmischung soviel Krypton 85 zugesetzt ist, daß bei 700 Torr das Füllgas eine Radioaktivität von 1,5 mCi aufweist.

4. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (1) aus kadmiumresistentem Glas, Quarz oder lichtdurchlässiger Keramik besteht.

5. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Schirm (4) kappenförmig als Aluminiumspiegel aufgedampft ist.

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6. Kadmium-Nlederdruckentladungslampe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Sohirm (4) zur Halterung des Entladungsgefäßea (1) als atabile Metallkappe ausgebildet iat.

7. Kadmium-Niederdruokentladungalampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Entladung zugewandte Kante der ringförmigen Elektrodenabachirmung (5) nicht mehr als 5 mm von der Vorderkante der Elektrode (3) entfernt angeordnet ist.

8. Kadmium-Niederdruckentladungalampe nach Anspruch 1 und 71 dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Elektrodenabschirmung (5) mit Kadmium belegt ist.

9. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß als die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierender Belag (6) Aluminium eingesetzt ist.

10. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierender Belag (6) Titandioxid eingesetzt ist.

11. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierender Belag (6) Barium eingesetzt ist.

L2. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach den Ansprüchen 1 und 9 sowie 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierende Belag (6) teilweise die Innenwand des Außenkolbens (2) bedeckt.

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13· ICadmium-Niederdruckentladungslampe naöh den Ansprüchen 1 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß der sichtbare und in-. frarofce Strahlung reflektierende Belag (6) als aluminisierte Kunststoffschicht an der Außenwand des Außenkolbens (2) angeordnet ist·

14. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 13i dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (1) und der Außenkolben (2) langgestreckte Röhren sind, wobei an den Entladungsgefäßenden kappenförmige Schirme (4) und an der Seite, die der bevorzugten Strahlungsrichtung gegenüber liegt, ein die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierender Belag (6) angeordnet ist, der eine Haupt-Strahlungsrichtung von 130° aufweist.

15· Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 4· und 7 bis 1^» dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Schenkel des Entladungsgefäßes (1) parallel zur Achse des Außenkölbens im Außenkolben (2) angeordnet sind, ■ der an seinem dem Sockel (7) zugewandten kegelförmig ausgestalteten Kolbenteil (10) mit einem auf der Innenseite angebrachten, die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierenden Belag (6) versehen ist.

16. Kadmium-Niederdruckentladungslampe nach den Ansprüchen 1 bis 4· und 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (1) ringförmig ist und in einem relativ kurzen zylindrischen Außenkolben (2) angeordnet ist, wobei der die sichtbare und infrarote Strahlung reflektierende Belag (6) an der oberen dem Sockel (7) zugewandten Seite angeordnet ist.

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