DE2736311C2 - Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe - Google Patents
Quecksilberdampf-HochdruckentladungslampeInfo
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe
mit Lithium-, Natrium- und Scandiumjodid sowie gegebenenfalls Cäsiumjodid in der
Lampenfüllung.
Eine derartige Lampe ist aus der DE-OS 24 08 112 bekannt. Dort ist der in Mol-% gemessene Scandiumjodidanteil
in der Lampenfüllung relativ hoch, was mit dem Nachteil verbunden ist, daß eine Schwärzung auftritt,
und zwar insbesondere bei Verwendung eines Entladungslampengefäßes aus Quarzglas.
Zum weiteren Stand der Technik wird noch auf die DE-AS 20 31 449 verwiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe der gattungsgemäßen
Art unter Aufrcchterhaltung einer Insbesondere zur Innenbeleuchtung geeigneten Farbausgewogenheit
eine Schwärzung des Lampengef'äßes und die damit verbundenen Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Füllung das Lithium-, Natrium- und
Scandiumjodid in den folgenden Gewichtsanteilen enthält: 10 bis 50 Mol-% LlI, 81 bis 43 Mol-% NaI und 9 bis
7 Mol-% ScI1.
Die nach der Erfindung beanspruchten Mengenverhältnisse der Lampenl'üllung stellen sicher, daß die
Lampe insbesondere zur Innenbeleuchtung eingesetzt werden kann. Ein entscheidender Umstand Ist hierbei
das Verhältnis der Alkalimetalljodlde zum Scandiumjodid. Ist dieses Verhältnis kleiner als bei der Erfindung,
dann hat die Lampe eine Farbwiedergabe bzw. eine Farbtemperatur, die weit oberhalb des Wertes liegt, der zur
Innenbeleuchtung erforderlich ist. Aufgrund von umfangreichen Experimenten hat es sich gezeigt, daß das
Lithiumjodid mit einem Anteil zwischen 10 und 50 Mol-% aller Jodlde vorhanden sein soll, die zur Hauptlichtemlssion
beitragen, um die gewünschte Farbausgewogenheil zu erzielen, die für viele kritische Anwendungen akzeptabel
ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemä-Ben Lampe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Lithiumgehalt
10 bis 30 Mol-% des Gesamtgewichts der Lithium-, Natrium- und Scandiumjodide ausmacht. Dies
hat den Vorteil, daß mit der gewünschten Farbausgewogenheit die günstigste Lichtausbeute erreicht wird (belspielsweise
15 000 Im von einer 250-W-Lampe während ihrer Lebensdauer).
Es sei noch bemerkt, daß es nicht notwendig ist, alle
Komponenten als Verbindungen selbst hinzuzufügen.
Werden die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mengenanteile als Prozentanteile der Gesamtmetalle
(ausschließlich von Quecksilber) ausgedrückt, die in die Lampenfüllung gegeben werden, und zwar berechnet
als Jodide, sind die Werte etwas anders, nämlich 10 bis 30% LiI, 76 bis 60% NaI und 7,4 bis 7,7% ScI,.
Cäsiumjodid ist eine Optionskomponente, die zur Erweiterung des Spektrums hinzugefügt werden kann. Thorium wird in erster Linie verwendet, um die Elektronenemission anzuregen, und wird im allgemeinen als Metall εη den Elektroden verwendet. Die Funktion des Quecksilbers besteht darin, den erforderlichen Betriebsdruck und die elektrischen Eigenschaften bereitzustellen.
Cäsiumjodid ist eine Optionskomponente, die zur Erweiterung des Spektrums hinzugefügt werden kann. Thorium wird in erster Linie verwendet, um die Elektronenemission anzuregen, und wird im allgemeinen als Metall εη den Elektroden verwendet. Die Funktion des Quecksilbers besteht darin, den erforderlichen Betriebsdruck und die elektrischen Eigenschaften bereitzustellen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Diagramm mit dem Farbwledergabe-Index
so R. und der Lichtausbeutemm/W) bei
45 100 h in Abhän-Na-Sc-Cs-Jodid-
gigkeit vom Lithiumgehalt bei einer
Lampe und
Lampe und
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe.
In der folgenden Tabelle I findet man eine Übersicht über die mittleren fotometrischen und kolorimetrischen
Daten von Lampen, die für die Experimente herangezogen wurden, und zwar nach einer Lebensdauer von
100 h. Die Änderung der Lichtausbeute und des allgemeinen Farbwledergabe-Indexes R4 in Abhängigkeit von
der Llthiumjodidkonzentrallon ist in der Fig. 1 durch Linien dargestellt, die durch Streupunkte gelegt sind.
Diejenigen Lampen, die Lithiumjodid in dem bevorzugten Bereich von 10 bis 30 Mol-% (zwischen den senkrechten
Geraden L1 und L2 In der Flg. 1) enthalten, haben
am meisten verbesserte Farbwiedergabeeigenschaften, und zwar sowohl nach CIE als auch nach Feststellungen
durch das Auge. Die Lichtausbeute ist lediglich um etwa 5 bis 10% geringer als bei nicht modifizierten Lampen.
Zusammenfassung fotometrischer und kolorlmetrlscher Daten
Zusammenfassung fotometrischer und kolorimetrischer Daten
mol-% | Farbwiedergabeindices | Speziell | *) 8 Bänder | ♦*) 6 Bänder | Im/W |
LiI | nach CIE | Rk | %-Leuchtdichte | %-Leuchtdichte | (100 h) |
Allgemein | 37 | (660-760 nm) | (620-760 nm) | ||
45 | |||||
0 | 74 | 49 | 0,25 | 5,63 | 76 |
10,2 | 75 | 0,47 | 5,8 | 74 | |
15.2 | 77 | 0.53 | 6,0 | 73 | |
Fortsetzung | Farbwiedergabeindices | Speziell | 27 36311 | 4 | **) 6 Bänder | lm/W | |
mol-% | nach CIE | R8 | »^-Leuchtdichte | (100 h) | |||
LiI | Allgemein | 49 | (620-760 nm) | ||||
3 | Ra | 57 | *) 8 Bänder | ||||
76 | 63 | »^Leuchtdichte | 6,0 | 72 | |||
20,1 | 82 | (660-760 mn) | 6,1 | 70 | |||
.·?9,9 | 84 | 5,7 | 66 | ||||
48,8 | 0,54 | ||||||
0,62 | |||||||
0,68 | |||||||
*) 8-Band-System nach CiE (1948)
**) 6-band-System nach Crawford
**) 6-band-System nach Crawford
Ein Beispiel für die bei den Experimenten benutzte Lampenkonstruktion ist in der Fig. 2 dargestellt. Die
Lampe 10 hat eine Ausgangsleitung von etw„ 250 W und enthält ein Ent/adungsgerät H aus Quarzglas mit
Quetschfüßen 12 und 13. In die zu beiden Seiten des Entladungsgefäßes 11 vorgesehenen Quetschfüße 12 und
13 sind Stromzuleitungen 14 und 15 dicht eingeschmolzen. Die Stromleitungen 14 und 15 sind innerhalb des
Entladungsgefäßes 11 mit Wolframelektroden 16 und 17 verbunden, zwischen denen die Entladung stattfindei
Das Entladungsgefäß 11 befindet sich innerhalb eines Kolbens 18, der mit einem inerten Glas gefüllt ist. Der
Kolben 18 besteht aus einem Hartglas und weist an seinem einen Ende einen Quetschfuß 19 auf, durch den in
hermetisch abgedichteter Weise Stromzuführungsdrähte 20 und 21 geführt sind. Die Stromzuführungsdrähte 20
und 21 sind mit den Stromzuleitungen 14 und 15 verbunden. Das Entladungsgefäß 11 hat einen Innendurchmesser
von 14 mm und eine Bogenlänge von 23 mm. Das Entladungsgefäß enthält eine inerte Gasfüllung, und
zwar Quecksilber und Thorium zusammen mit Natrium-, Scandium- sowie ggf. Cäsiumjodid als auch Lithiumjodid
entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre.
Bezüglich der Fertigstellung und Betriebsleistung werden zwei besondere Beispiele von Lampen der in der
Fig. 2 dargestellten Art erläutert.
Das Entladungsgefäß 11 jiner an Hand der Fig. 2 dargestellten
Lampe ist gelullt mit:
Hg
NaI
LiI
Sc
HgI2
Th
22 mg
7 mg
7 mg
3 mg
0,5 mg
0,5 mg
4 mg
0,4 mg
0,4 mg
Ferner enthält die Lampe Argon bis zu einem Druck von 80 rnbar Es wurde ein Leuchtstoff aus einem
in Gemisch mit 0,7 g europiumaktiviertem Yttriumvanadat
(rotemittierend) und 0,9 g Strontiumchlorapatit (blauemittierend) benutzt.
Eine Lichtausbeute von 68 Im/W und eine Farbtemperatur
T von 4500 K wurden für die emittierte Strahlung ü dieser Lampe gemessen. Der allgemeine Farbwiedergabe-Index
nach CIE (Verfahren von 1974) ergab sich zu
Die prozentuale S-Band-Leuchtdichtedaten nach ClE to (1948) betrugen:
Band-Nr.
%-Leuchtdichte 0,01 0,12
9,28 36,40 44,29 8,64
0,71
Das Entladungsgefäß 11 einer In der Fig. 2 dargestellten
Lampe wurde gefüllt mit:
Hg | 23 | mg |
NaI | 9 | mg |
LiI | 1 | mg |
Sc | 0,5 | mg |
HgI2 | 4 | mg |
Th | 0,4 | mg |
CsI | 1 | mg |
Band-Nr. |
Darüber hinaus wurde Argon zugegeben, und zwar bis zu einem Druck von 80 mbar. Ein Leuchtstoff aus einem
Gemisch von 0,6 g europiumaktiviertem Yltriumvanadat und 0,3 g Strontlumcalciummagnesiumphosphat wurde
verwendet.
Eine Lichtausbeute von 74 lm/W und eine Farbtemperatur T von 3900 K wurden gemessen. Für diese Lampe
ergab sich
R4 = 75.
Die prozentualen 8-Band-Leuchtdichtedaten betrugen:
Die prozentualen 8-Band-Leuchtdichtedaten betrugen:
%-Leuchtdichte 0.02 0.20 0.20 7.51 34.83 47.12 9,65
0,47
Zum Vergleich dazu hatte eine typische Na-Sc-Cs-Halogenid-Lampe
ohne Lithiumzusaiz nach einer Lebensdauer von lOÜh und mit einem Gemisch von
0,6 geuropiumaktiviertem Yttriumvanadat und 0,3 g Strontiumcalciummagnesiumphosphat als Leuchtstoff
Band-Nr.
eine Lichtausbeute von 76 Im/W und eine Farbtemperatur
von 3900 K sowie eine R., von 75.
Die prozentualen 8-Band-Leuchtdichtedaten dieser typischen Lampe betrugen:
%-Leuchtdichte 0,02
0,19
7,59 34,48 48,5
8,69 0,25
Füllungen anderer Lampen gemäß der Erl'indung kann man zum Erzielen gewünschter Eigenschaften leicht
zusammenstellen. Wie es aus den in der Fig. 1 dargewogenheit zwischen den Farbwledergabeeigenschaften
und der Lichtausbeute zu erhalten. Eine Modifikation des R^-Wertes ist durch Änderung des Leuchtstoffes
stellten Beziehungen hervorgeht, kann man den Lithi- 15 nach einer an sich bekannten Technik möglich,
umjodidgchalt auswählen, um eine gewünschte Ausge-
Claims (2)
1. Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe
mit Lithium-, Natrium- und Scandiumjodid sowie gegebenenfalls Cäsiumjodid in der Lampenfüllung,· dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung das Lithium-, Natrium- und Scandiumjodid in den folgenden Gewichtsanteilen enthält: 10 bis 50 Mol-% LiI, 81 bis 43 Mol-% NaI und 9 bis 7 Mo!-% ScI3.
mit Lithium-, Natrium- und Scandiumjodid sowie gegebenenfalls Cäsiumjodid in der Lampenfüllung,· dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung das Lithium-, Natrium- und Scandiumjodid in den folgenden Gewichtsanteilen enthält: 10 bis 50 Mol-% LiI, 81 bis 43 Mol-% NaI und 9 bis 7 Mo!-% ScI3.
2. Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe
nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lithiumgehält 10 bis 30 Mol-% des Gesamtgewichts der Lithium-, Natrium- und Scandiurnjodide ausmacht.
nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lithiumgehält 10 bis 30 Mol-% des Gesamtgewichts der Lithium-, Natrium- und Scandiurnjodide ausmacht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THORN EMI LTD., LONDON, GB |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: REICHEL, W., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 6000 FRANKFURT |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01J 61/20 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |