DE2725412A1

DE2725412A1 - Niederdruckgasentladungslampe

Info

Publication number: DE2725412A1
Application number: DE19772725412
Authority: DE
Inventors: Petrus Cornelis Lauwerijssen; Antonius Johanna Van Meer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-06-17
Filing date: 1977-06-04
Publication date: 1977-12-29
Also published as: NL7606547A; NL179771B; IT1080890B; BE855708A; DE2725412C2; JPS581508B2; FR2355375B1; NL179771C; US4142125A; ES459792A1; GB1553769A; CA1081305A; FR2355375A1; JPS52154283A

Description

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2-5-1977 DEEN/FF/

"Niederdruckgasentladungslampe"

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckgasentladungslampe mit einem von einem Lampenkolben begrenzten Entladungsraum, der Elektroden enthält, von denen sich eine in einem im Lampenkolben liegenden Innenrohr befindet, wobei die Innenwand des Lampenkolbens mit einer Leuchtstoff schicht bedeckt ist.

Eine derartige Lampe ist aus der US-PS 3 609 436 bekannt.

Eines der Probleme, die bei Lampen auftreten, deren Abmessungen nach dem Falten (Umbiegen) der Entladungsbahn durch das Anordnen eines Innenrohrs um eine Elektrode verringert sind, ist das Erzeugen einer homogenen Lichtverteilung an der Aussenseite des Lampenkolbens.

Bei den in der erwähnten US-PS beschriebenen

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Lampen ist dieses Problem dadurch gelöst, dasS am Lampensockel im Lampenkolben an der Aussenseite eines um eine Elektrode herum axial angeordneten Innenrohrs eine Anzahl von Elektroden angebracht sind, wobei die Entladungsbahn zwischen der im Innenrohr befindlichen Elektrode und den übrigen Elektroden so schnell über diese letztgenannten Elektroden verschoben wird, dass für das Auge eine homogene Lichtverteilung erhalten wird, d.h. die Lampe hat an der Aussenseite eine Helligkeit, die über die ganze Oberfläche nahezu gleich gross ist. Der Nachteil einer derartigen
Lampe ist jedoch, dass eine Vielzahl von Elektroden
benötigt wird, wodurch die Abmessungen in Querrichtung
nachteilig beeinflusst werden. Ausserdem ist für die
elektronische Steuerung der unterschiedlichen Elektroden eine komplizierte elektrische Schaltung erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

eine Kleinformat-Lampe mit einer hohen Lichtausbeute pro Volumeneinheit zu schaffen, welche Lampe an der Aussonseite eine Helligkeit hat, die über die ganze Oberfläche nahezu gleich gross ist und ausserdem eine hohe Lichtausbeute
je Einheit der zugeführten Leistung hat.

Eine Niederdruckgasentladungslampe der eingangs erwähnten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr exzentrisch im Lampenkolben angeordnet und an der Aussenwand über höchstens 80$ des
Umfangs auf nahezu der ganzen Länge mit einer Leuchtstoff schicht bedeckt ist, wobei der mit der Leuchtstoffschicht bedeckte Teil des Innenrohrs dem der Wand des

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Lampenkolbens am nächsten liegenden Teil des Innenrohrs abgewandt ist.

Durch das Anbringen einer Leuchtstoffschicht an der Aussenwand des Innenrohrs entsteht eine Lampe mit einer Helligkeit an ihrer Aussenseite, die über die ganze Oberfläche nahezu gleich gross ist, also mit einer homogenen Lichtverteilung. In einer erfxndungsgemässen Lampe ist der der Wand des Lampenkolbens am nächsten liegende Teil des Innenrohrs an seiner Aussenfläche frei von einer Leuchtstoffschicht. Wenn die Aussenwand des Innenrohrs vollständig mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt wäre, würde die Lichtausbeute je Einheit der zugeführten Leistung in negativem Sinne beeinflusst, da sich in der Lampe eine Leuchtstoffschicht befindet, die für die Umsetzung der durch die Entladung erzeugten Nutzstrahlung in sichtbares Licht keine Funktion hat und durch Absorption zu Verlusten an sichtbarem Licht führt. Die durch die Gasentladung erzeugte Nutzstrahlung, die die Leuchtstoffschicht in sichtbares Licht umsetzt, entsteht nämlich ausser im Innenrohr vorwiegend in jenem Teil des Raumes zwischen dem Innenrohr und dem Lampenkolben, in dem der Abstand von der Aussenwand des Innenrohrs zur Wand des Lampenkolbens möglichst gross ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemässen Lampe ist, dass die Entladungsbahn nicht zwischen mehreren Elektroden zu springen braucht, um eine homogene Lichtverteilung zu ermöglichen; es entfallen dadurch komplizierte Schaltungen zum elektronischen Steuern der Elektroden. Da im Prinzip

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nur zwei Elektroden für den guten Detrieb der Lampe benötigt werden, kann die Querschnittsabmessung so klein wie möglich gemacht werden.

Das Material, aus dem das Innenrohr besteht, kann für die im Entladungsraum erzeugte Nutzstrahlung, z.B. Ultraviolettstrahlung, die in Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen erzeugt wird, durchlässig sein oder nicht. Wenn beispielsweise das für Ultraviolettstrahlung undurchlässigem jedoch für sichtbares Licht durchlässige Kalkglas benutzt wird, ist die ganze Innenwand des Innenrohrs mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt. Ist dagegen das Material gegen derartige Strahlung widerstandsfähig und ebenfalls dafür durchlässig, wie zum Beispiel Quarzglas, so braucht die Innenwand nicht notwendigerweise mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt zu sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Lampe ist die Aussenwand des Innenrohrs über die Hälfte des Umfangs auf der ganzen Länge des Rohres mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt.

In einer anderen Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Lampe liegt der Quotient des Durchmessers des Innenrohrs und des Durchmessers des Lampenkolbens zwischen 0,4 und 0,6. Wenn der Durchmesser des Innenrohrs im Verhältnis zum Durchmesser des Lampenkolbens zu gross ist, schnürt sich die Entladung im Teil zwischen Innenrohr und Lampenkolben ein. Die Folge davon ist, dass an der Aussenseite der Lampe ein heller Streifen sichtbar wird, der für eine homogene Lichtverteilung nachteilig ist. Ist

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dagegen der Durchmesser des Innenrohrs zu klein, wird durch die zusammengedrängte Entladung im Innenrohr die Ausbeute der Lampe abnehmen und ausserdem nur schwer eine homogene Lichtverteilung erreicht.

Die Lichtausbeute der erfindungsgemässen Lampe kann dadurch erhöht werden, dass der Entladungsraum ganz oder teilweise mit einem locker verteilten Körper mit einer für die Entladung durchlässigen Struktur, beispielsweise Glaswolle, versehen ist.

Bei den geringen Abmessungen der Lampe kann die Temperatur des Entladungsraums einen solchen Wert erreichen, dass der für die optimale Umsetzung elektrischer Energie in Nutzstrahlung kritische Dampfdruck überschritten wird. Die Umsetzungsausbeute kann in diesen Fällen durch an sich bekannte Mittel, zum Beispiel durch Kühlung der Lampe wie durch das Anordnen von Strahlungsschirmen an den Elektrodengestellen, wieder gesteigert werden; eine andere Möglichkeit ist das Anbringen einer Legierung im Entladungsraum, die den Dampfdruck regelt. Ein Beispiel einer der- artigen Legierung in einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe ist ein Amalgam von Indium und Quecksilber. Das Metall oder die Legierung, das oder die mit Quecksilber ein Amalgam bilden kann, lässt sich beispielsweise in Form von Punkten auf einer Metallplatte anbringen, die mit Hilfe eines Trägerdrahtes an der Oberseite des Innenrohrs an einer verhältnismässig kalten Stelle in der Lampe befestigt ist.

Die Erfindung kann in Niederdruckgasentladungs-

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lampen angewandt werden, bei denen die im Entladuiigsrauni erzeugte Nutzstrahlung durch eine Leuchtstoffschicht in sichtbares Licht umgesetzt wird. Vorzugsweise wird die Erfindung in Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen angewandt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teilweise im Längsschnitt eine erfin-

dungsgemässe Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe nach Fig. 1 längs der Ebene II-II.

Die Lampe nach Fig. 1 und 2 besitzt einen vom Lampenkolben 1 begrenzten Entladungsraum, wobei der Innenseite des Lampenkolbens mit einer Leuchtstoffschicht 2 bedeckt ist, die beispielsweise aus mit Mangan und Antimon aktiviertem Kalziumhalophosphat besteht. Die Lampe ist mit Quecksilberdampf sowie mit einem Edelgas oder einer Kombination von Edelgasen gefüllt. Am Sockel 3 des Lampenkolbens befinden sich nebeneinander zwei thermisch emittierende Elektroden k und 5. Um die Elektrode k herum ist ein Halkglasrohr 6 angeordnet, dessen ganze Innenwand mit einer Leuchtstoffschicht 7 bedeckt ist, die benfalls aus mit Mangan und Antimon aktiviertem Kaiziutnhalophosphat besteht. Die Aussenwand dieses Rohrs 6 ist über die Hälfte des Umfangs auf der ganzen Länge ebenfalls mit einer Leuchtstoffschicht 8 versehen. Wenn über 80% der Aussenseite des Innenrohrs 6 mit einer Leuchtstoffschicht 8 bedeckt ist,

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tritt eine in-hoinogene Lichtverteilung bei der Lampe auf. Die Länge des Entladungsraums dieser Lampe beträgt etwa 20 cm. Die Länge des Innenrohrs 6 beträgt 18 cm, so dass die Gesamtlänge der Entladungsbahn ungefähr j6 cm beträgt. Der Innendurchmesser des Lampenkolbens 1 ist 3»6 cm. Der Innendurchmesser des Innenrohrs 6 ist 1,8 cm. Bei einer zugeführten Leistung von 20 W und einem Druck von 2,5 Torr in einer Mischung von 75 % Argon und 25$ Neon betrug die gesamte Lichtausbeute 950 Lumen. Das Ende der Lampe ist mit einer Gewindehülse 9 versehen, wobei in der Hülse ein Glimmlichtstarter mit Kondensator montiert ist.

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Claims

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PATENTANSPRTIKCHIi:

1. Niederdruckgasentladungslampe mit einem von

einem Lampenkolben begrenzten Entladungsraum, der Elektroden enthält, von denen sich eine in einem im Lampenkolben liegenden Innenrohr befindet, wobei die Innenwand des Lampenkolbens mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) exzentrisch im Lampenkolben (i) angeordnet und an der Aussenvand über höchstens 80$> des Umfangs auf nahezu der ganzen Länge mit einer Leuchtstoffschicht (8) bedeckt ist, wobei der mit der Leuchtstoffschicht bedeckte Teil des Innenrohrs dem der Wand des Lampenkolbens (i) am nächsten liegenden Teil des Innenrohrs abgewandt ist.

2. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Innenwand des Innenrohrs (6) mit einer Leuchtstoffschicht (7) bedeckt ist.

3. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand des Innenrohrs (6) über die Hälfte des Umfangs auf der ganzen Länge des Rohres mit einer Leuchtstoffschicht (8) bedeckt ist.

k. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1,

2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient des Durchmessers des Innenrohrs (6) und des Durchmessers des Lampenkolbens (i) zwischen 0,4 und 0,6 liegt.

5. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch

1, 2, 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, dass der Entladungsraum ganz oder teilweise mit einem lockeren Körper mit

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einer für die Entladung durchlässigem Struktur, beispielsweise Glaswolle, gefüllt ist.

6. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1, 2, 3, k oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entladungsraum mit Mitteln zum Erreichen des für die Umsetzung elektrischer Energie in Nutzstrahlung optimalen Dampfdrucks ausgerüstet ist.

7. Niederdruckgasentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladungsraum eine Legierung vorhanden ist, die den Dampfdruck regelt.

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