DE2739591C2 - Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine rohrförmige Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit zwei Elektroden, einer Leuchtstoffschicht und einer inneren, zwischen dieser Schicht und der Kolbenwand liegenden, nicht mit einer Elektrode verbundenen lichtdurchlässigen Leitschicht, deren Gesamtwiderstand zwischen und 500 000 Ohm beträgt. Derartige Lampen sind beispielsweise aus der US-PS 27 33 371 bekannt.

Derartige als Zündhilfe dienende leitende lichtdurchlässige Schichten können vorteilhaft aus den Oxiden von Zinn oder Indium hergestellt werden, deren Leitfähigkeit auf nahezu jeden gewünschten Wert durch Dotieren mit anderen Elementen, beispielsweise Fluor, Sauerstoff, Indium (für Zinn) cder Zinn (für Indium), gebracht werden kann. Für eine gute Zündung, d. h. für eine niedrige Zündspannung, muß der Gesamtwiderstand der Schichten abhängig vom Elektrodenabstand, vom Ende /inn F.nclc gemessen, /wischen 5000 und 500 000 0hm liegen. Rir Schichten, die sich über die ganze Innenwand erstrecken, liegl dieser Widerstand vorzugsweise zwischen 50 000 und 150 000 Ohm.

Man kann diese Schichten beispielsweise in einem Spritzverfahren anbringen, so daß sie den gewünschten Gesamiwiderstand bekommen und ebenfalls gut lichtdurchlässig sind. Bei Verwendung von Lampen mit einer Leistung von 40 Watt zeigt es sich, daß in einer Anzahl von Fällen bereits nach einigen hundert Stunden eine unzulässige Vergrauung der Kombination der Leuchtstoff- und der Leitschicht auftritt. Diese Vergrauung verursacht einen Lichtverlust und zeigt ein unästhetisches Äußeres, insbesondere dadurch, daß diese Vergrauung unregelmäßig auftritt, nämlich als Flecke und Punkte.

ίο Diese Vergrauung ist geringer bei größerem Widerstand der Leitschicht Man gerät bei Verwendung einer Schicht mit höherem Widerstand jedoch in Konflikt mit der Bedingung für eine gute Zündung der Lampe.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einer Leitschicht zu schaffen, die trotz guter Zündhilfe auch nach mehreren tausend Betriebsstunden praktisch keine oder wenig Vergrauung aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Niederdruckquecksilberdampfentladungsfampe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Leitschicht aus mindestens zwei Teilen mit einem Quadratwiderstand zwischen 400 und 4000 Ohm besteht, welche Teile durch mindestens einen Leiter mit einem derartigen Widerstand verbunden sind, daß der Gesamtwiderstand der Leitschicht den erwähnten Wert aufweist.

Bei einem Quadratwiderstand kleiner als 400 Ohm ist die Leitschicht zu dick und wird die Lichtausbeute in negativem Sinne beeinflußt, während bei einem Wert über 4000 Ohm die Zündung der Lampe erschwert wird. Außerdem bereitet bei der Herstellung der Lampe das Anbringen einer stabilen Schicht mit einem derartig hohen Widerstandswert Probleme.

Die Erfindung gibt mehrere Lösungen, wie sich Lampen mit derartigen Widerstandswerten der Leitschicht erreichen lassen. Eine der Lösungen ist dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter aus dem gleichen Material besteht, wie die Teile der lichtdurchlässigen leitenden Schicht, aber mit einem höheren Quadratwiderstand als diese Teile. Eine derartige Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Schicht auf einfache Weise, beispielsweise mit Hilfe eines Spritzverfahrens, aufgebracht werden kann, wobei man nur eine Art von Material zu verwenden braucht. Mit Hilfe von Masken können diejenigen Teile, die nicht gespritzt werden sollen, abgedeckt werden. Gemäß einer Abwandlung dieses Verfahrens wird die in zwei oder mehreren getrennten Teilen angebrachte Schicht dadurch leitend verbunden, indem mit einem Schreibstift, der flüssige Metallverbindungen enthält, ein Strich auf der Glaswand angebracht und dieser durch Erhitzung in das gewünschte leitende Material umgesetzt wird.

Eine andere erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter aus dem gleichen Material besteht, einen gleichen Quadratwiderstand wie die Teile der Leitschicht besitzt und durch seine Abmessungen den erforderlichen Gesamtwiderstand der Leitschicht bewirkt. Eine derartige Schicht ist beispielsweise in einem Verfahren herstellbar, bei dem zunächst eine durchgehende Leitschicht angebracht wird, wonach mit Hilfe von Funkenerosion derartige Teile weggenommen werden, daß die gewünschte Abmessung des verbindenden Leiters entsteht.

Die Teile der Leitschicht können beispielsweise durch einen etwa senkrecht auf der Achse der rohrförmigen Lampe stehenden Spalt voneinander getrennt sein. In einer besonderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe, bei der dieser Spalt durch einen verbin-

denden Leiter überbrückt ist, besteht der verbindende Leiter aus mindestens einem etwa parallel zur Längsachse des Rohres verlaufenden Verbindungsstreifen. Diese Streifen haben eine derartige Länge, Breite und Dicke, daß ihr Widerstand den Gesamtwiderstand der s Leiterschicht auf die gewünschten Werte bringt. Auch beim Anbringen dieser verbindenden Leiter können Masken benutzt werden, die verhindern, daß die Leiterschicht auch die frei zu haltenden Teile bedeckt

Abhängig vom benutzten Material und von der Dicke der verbindenden Leiter muß die Spaltbreite in der Leitschicht größer oder kleiner sein. Unter der Spaltbreite sei die Breite des Spalts verstanden, gemessen über die Wand in einer Richtung parallel zur Längsachse der rohrförmigen Lampe. Um einen zu breiten Spalt, der eine unbefriedigende Zündung geben könnte, zu vermeiden, kann man statt verbindende Leiter parallel zur Lampenachse eine andere Ausführungsform benutzen, bei der der verbindende Leiter schraubenlinienförmig ausgebildet ist.

Es sei noch erwähnt, daß aus der DE-AS 11 46 980 eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe bekannt ist, bei der zwischen Lampenkolben und Leuchtstoffschicht eine der Zündhilfe dienende Reflektorschicht, z. B. aus Aluminium, vorgesehen ist, die durch Rillen senkrecht zur Lampenachse in zwei oder mehrere Abschnitte geteilt ist. Diese Abschnitte sind elektrisch nicht miteinander verbunden. Außerdem ist die Reflektorschicht, wie schon ihr Name sagt, nicht lichtdurchlässig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bzw. 2 eine Außenansicht zweier Ausführungsbeispiele einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe.

In F i g. 1 ist mit 1 der Glaskolben einer rohrförmigen Lampe bezeichnet, die an den Enden mit Sockeln 2 bzw. 3 versehen ist, in denen sich Kontaktstifte befinden. An der Innenseite des Kolbens 1 befindet sich eine durchsichtige Leitschicht, beispielsweise aus mit Indium dotiertem Zinnoxid, die aus zwei Teilen 4 und 5 besteht. Diese Teile 4 und 5 sind auf nahezu dsr ganzen zylindrischen Innenseite des Kolbens 1 vorhanden, außer am ringförmigen Teil 6. An dieser Stelle ist nämlich nur ein schmaler Streifen 7 vorhanden, der die beiden Teile 4 und 5 elektrisch leitend miteinander verbindet. Durch geeignete Wahl der Länge /und Breite ödes Streifens 7 kann man den Widerstand der gesamten leitenden Schicht 4, 5 und 7 (zwischen den in der Nähe der Elektroden 8, 9 liegenden Enden des Kolbens 1 gemessen) auf einen gewünschten Wert zwischen 5000 und 500 000 Ohm bringen. Der Streifen 7 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Teile 4 und 5. Durch die dargestellte Kombination der Teile 4 und 5 und des Streifens 7 kann der Quadratwiderstand dieser Teile, insbesondere der größeren Teile 4 und 5, derart gewählt werden, daß auch nach vielen Betriebsstunden der Lampe nur wenig Vergrauung der Lampe auftritt; der für eine niedrige Zündspannung gewünschte Gesamtwiderstandswert wird durch den Streifen 7 eingestellt, je kleiner die Länge / und je größer die Breite b, um so kleiner ist der Gesamtwiderstand der Kombination 4,5 und 7.

Die Teile 4 und 5 erstrecken sich bis in die Umgebung der Elektroden 8 und 9, sind aber ihnen nicht verbunden.

In der Lampe nach F i g. 1 befindet sich an der Innenseite des Kolbens 1 auf den leitenden Teilen 4, 5 und 7 und direkt auf der Glaswand im offenen Teil 6 eine Schicht aus Leichtstoffpulver. Eine derartige Schicht kann die üblichen Stoffe enthalten, wie z. B. mit Mangan und Antimon aktiviertes Calciumhalophosphat mit Mangan aktiviertes Magnesiumarsenat und viele andere Stoffe. Die Teile 4,5 und 7 sind so durchsichtig, daß erfindungsgemäße Lampen praktisch kaum von Lampen ohne Leitschicht oder mit einer Leitschicht, die über die ganze Kolbenlänge durchgeht, unterschieden werden können.

Als praktisches Beispiel folgt jetzt die Beschreibung einer 40-Watt-Lampe in der Ausführung nach Fig. 1. Länge zwischen den Elektroden 1200 mm, Rohrdurchmesser 36 mm, Füllung mit einigen Zehn mg Quecksilber und 333 Pa Argon. Die Teile 4,5 und 7 bestehen aus mit. Indium dotiertem Zinnoxid; die Teile 4 und 5 haben eine derartige Dicke, daß ihr Quadratwiderstand 400 Ohm beträgt Zwischen den beiden Teilen 4 und 5 ist ein ringförmiger Spalt 6 vorgesehen, dessen Länge / gleich 5 cm ist. Dieser Spalt befindet sich etwa in der Mitte der Lampe und ist stellenweise durch einen Verbindungsstreifen 7 mit einer Länge von 5 cm und einer Breite b von 0,4 mm überbrückt. Wenn die Teile 4 und 5 aneinander anschließen würden, wäre der Widerstand zwischen den Enden der Leitschicht 4000 Ohm. Durch Trennung der beiden Teile 4 und 5 und durch die Abmessungen des Streifens 7 ist der Gesamtwiderstand jedoch 55 000 Ohm, d. h. er liegt im gewünschten Widerstandsgebiet zwischen 5000 und 500 000 Ohm.

Die hier beschriebene Lampe wies nach 2500 Betriebsstunden nur wenig Vergrauung auf.

In Fig.2 ist eine erfindungsgemäße Lampe dargestellt die der Lampe nach F i g. 1 stark ähnelt. Die verschiedenen Teile sind wie folgt bezeichnet:
11 ist die Koibenwand, 12 und 13 sind die mit Anschlußstiften versehenen Sockel, 14 und 15 sind die Teile der Leitschicht und 16 ist der ringförmige Spalt zwischen den Teilen 14 und 15. Die Elektroden sind mit 18 und 19 bezeichnet. Der Unterschied ist, daß der Verbindungsstreifen 17 schraubenlinienförmig ausgebildet ist. und nicht wie in F i g. 1 parallel zur Lampenachse verläuft. Dadurch ist es möglich, den Widerstand des Verbindungsstreifens 17 im Vergleich zu dem nach F i g. 1 bedeutend zu vergrößern. Die leitende Schraubenlinie kann auf einfache Weise durch Entfernen des schraubenlinienförmigen Spalts 16 mit Hilfe von Funkenerosion in einer ursprünglich durchgehenden leitenden Schicht verwirklicht werden.

Der ringförmige Spalt braucht nicht in der Mitte zwischen den Elektroden zu liegen, sondern kann sich näher bei der einen als bei der anderen Elektrode befinden. Vorzugsweise wird jedoch der Abstand zu einer Elektrode nicht kleiner als 100 mm gewählt; Unierschreitung führt zu einer zu hohen Zündspannung.

Eine erfindungsgemäße Lampe kann nötigenfalls, d. h. für einen gewünschten Gesamtwiderstand der Leitschicht, zwei oder sogar mehrere ringförmige, überbrückte Spalte aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rohrförmige Niederdruckquscksilberdampfendiadungslampe mit zwei Elektroden, einer Leuchtstoffschicht und einer inneren, zwischen dieser Schicht und der Kolbenwand liegenden, nicht mit einer Elektrode verbundenen lichtdurchlässigen Leitschicht, deren Gesamtwiderstand zwischen 5000 und 5000000hm beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschicht aus mindestens zwei Teilen (4,5 bzw. 14,15) mit einem Quadratwiderstand zwischen 400 und 4000 Ohm besteht, welche Teile durch mindestens einen Leiter (7 bzw. 17) mit einem derartigen Widerstand verbunden sind, daß der Gesamtwiderstand der Leitschicht den erwähnten Wert aufweist

2. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter (7 bzw. 17) aus dem gleichen Material besteht wie die Teile (4,5 bzw. 14,15) der lichtdurchlässigen Leitschicht, aber einen höheren Quadratwiderstand als diese Teile aufweist.

3. N iederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter (7 bzw. 17) aus dem gleichen Material besteht und einem gleichen Quadratwiderstand besitzt wie die Teile (4, 5 bzw. 14, 15) der Leitschicht und durch seine Abmessungen den erforderlichen Gesamtwiderstand der Leitschicht bewirkt.

4. N iederdruckquecksilberdampf entladungslampe nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter aus mindestens einem, etwa parallel zur Längsachse der Lampe verlaufenden Verbindungsstreifen (7) besteht.

5. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindende Leiter (17) schraubenlinienförmig ausgebildet ist.