-
Die Erfindung betrifft eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
für Bräunungszwecke mit einem geschlossenen rohrförmigen Entladungsgefäß mit einem
wenigstens hauptsächlich kreisförmigen Querschnitt, das Quecksilber und ein Edelgas
enthält und an der Innenseite mit einer ersten Leuchtstoffschicht, die einen ersten
Leuchtstoff, der hauptsächlich UV-A-Strahlung emittiert, und mit einer zweiten
Leuchtstoffschicht versehen ist, die einen zweiten Leuchtstoff enthält, der hauptsächlich
UV-A-Strahlung emittiert, wobei die ersten und zweiten Leuchtstoffe ebenfalls UV-B-
Emission mit gegenseitig abweichenden relativen UV-B-Strahlungsenergiemengen
aufweisen.
-
Eine derartige Lampe ist aus der europäischen Patentanmeldung 0 228 737
bekannt.
-
In der bekannten Lampe befindet sich auf dem ganzen Umfang des
Entladungsgefäßes eine erste Leuchtstoffschicht, die bleiaktiviertes Bariumdisilikat
(BSP) oder Cerium-Magnesiumaluminat (CAM) als Leuchtstoff enthält. Eine zweite
Leuchtstoffschicht ist an der Enfladungsseite auf der ersten Leuchstoffschicht und auf
dem ganzen Umfang des Entladungsgefaßes angebracht und enthält europiumaktiviertes
Strontiummetaborat (SBE) als Leuchtstoff.
-
Das SBE weist eine verhältnismäßig niedrigere UV-B-Emission (UV-B-
Energie berechnet als Prozentsatz der emittierten UV-A-Strahlungsenergiemenge) als
das BSP auf.
-
Bekanntlich spielen UV-A-Strahlung (315...400 nm) und UV-B-Strahlung
(280...315 nm) eine wichtige Rolle im Pigmentierungsprozeß der menschlichen Haut.
Hauptsache dabei ist der Prozeß, der als indirekte oder verzögerte Pigmentierung
bekannt ist und zu einer dauerhafteren Bräunung der Haut führt. UV-B-Strahlung ist für
diesen Prozeß wirksamer als UV-A-Strahlung. Eine große Dosis van UV-B-Strahlung ist
jedoch unerwünscht, weil sie zu Erythem (Sonnenbrand) führt. In diesem Licht gesehen
ist es wichtig, über die Möglichkeit der Anpassung des UV-B-Strahlungsinhalts an die
Wünsche der Benutzer zu verfügen.
-
In der oben genannten bekannten
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
liegt der UV-B-Strahlungsinhalt fest. Es ist wahr, daß zwar zwei Lampen
gegenseitig verschiedener UV-B-Inhalte verwendbar sind, aber dies bedeutet, daß zum
getrennten Ein- und Ausschalten der beiden Lampen zusätzliche Maßnahmen getroffen
werden müssen. In Solarien mit mehreren Lampen führt dies außerdem zu einem Abfall
im Strahlungspegel (W/m²), weil dabei ein Teil der Lampen abgeschaltet wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe für Bräunungszwecke zu schaffen, deren vom
Benutzer zu empfangende UV-B-Strahlungsdosis abänderbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
eingangs erwähnter Art dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden
Leuchtstoffschichten sich nur über einen Anteil des kreisförmigen Umfangs des
Entladungsgefäßes erstreckt.
-
So wird auf einfache und preisgünstige Weise erreicht, daß der Benutzer
neben der gewünschten Dosis an UV-A-Strahlung eine änderbare Dosis an UV-B-
Strahlung durch Drehung der Lampe um ihre Längsachse empfängt.
-
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Leuchtstoffschicht sich über 180º oder im wesentlichen 180º auf der Wand des
Entladungsgefäßes und die zweite Leuchtstoffschicht sich über 360º auf der ersten
Leuchtstoffschicht und auf der Wand des Entladungsgefäßes erstrecken.
-
In diesem Ausführungsbeispiel enthält die erste Leuchtstoffschicht
vorzugsweise mit zweiwertigem Europium aktiviertes Strontiumtetraborat als ersten
Leuchtstoff, während die zweite Leuchtstoffschicht vorzugsweise mit zweiwertigem Blei
aktiviertes Bariumdisilikat als zweiten Leuchtstoff enthält.
-
Die zwei Leuchtstoffe SrB&sub4;0&sub7;:Eu²&spplus; (SBE) und BaSi&sub2;0&sub5;:Pb²&spplus; (BSP) sind
an sich aus der europäischen Patentanmeldung 0 228 737 bekannt. Jedoch befindet sich
das BSP an der Entladungsgefäßseite und das SBE an der Entladungsseite, während in
diesem Fall dies andersherum in dem Bereich ist, in dem sich beide Schichten befinden,
so daß es durch Drehung der Lampe möglich ist, nicht nur eine ausreichend hohe UV-
B-Strahlungsdosis, sondern auch eine ausreichende Änderung der dosierten UV-B-
Strahlungsmenge in der Richtung des Benutzers zu verwirklichen. Dies wird dadurch
verursacht, daß das BSP eine verhältnismäßig stärkere UV-B-Emission als das SBE hat,
während weiter gefunden wurde, daß das SBE einen Teil der UV-B-Emission des BSP
absorbiert, wenn das BSP auf dem SBE angebracht ist.
-
Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Leuchtstoffschichten sich über 180º des kreisförmigen Umfangs des Entladungsgefäßes
erstrecken, die auf der Wand des Entladungsgefäßes aneinander grenzen.
-
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Leuchtstoffschicht sich über 360º auf der Wand des Entladungsgefäßes und die zweite
Leuchtstoffschicht sich über 180º oder im wesentlichen 180º auf der ersten
Leuchtstoffschicht erstrecken.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
-
Fig. 1a eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe im
Längsschnitt,
-
Fig. 1b die Lampe nach Fig. 1a im Querschnitt,
-
Fig. 2 und 3 Abwandlungen von Lampen im Querschnitt.
-
Die Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Fig. 1a enthält ein
geschlossenes rohrförmiges Glasentladungsgefäß 1 mit einem kreisförmigen Querschnitt
(Fig. 1b). Das Entladungsgefäß enthält Quecksilber und ein Edelgas, beispielsweise
Argon, als Startgas. Im Entladungsgefäß 1 sind Elektroden 2 und 3 angeordnet,
zwischen denen sich der Entladungsweg 4 erstreckt. Das Entladungsgefäß 1 ist an der
Innenseite mit einer ersten Leuchtstoffschicht 5 versehen, die sich über 180º (Fig. 1b)
des kreisförmigen Umfangs des Enfladungsgefäßes 1 auf der Wand dieses Gefäßes
erstreckt. Das Entladungsgefäß 1 ist außerdem mit einer zweiten Leuchtstoffschicht 6
versehen, die sich über 360º (Fig. 1b) auf der ersten Leuchtstoffschicht 5 und auf der
Wand des Entladungsgefäßes 1 erstreckt. Die Leuchtstoffschichten 5 und 6 werden
üblicherweise mittels einer Suspension angebracht.
-
Die erste Leuchtstoffschicht 5 enthält einen ersten Leuchtstoff, der
hauptsächlich UV-A-Emission und zusätzlich etwas UV-B-Emission bei Anregung
hauptsächlich durch 254 nm Strahlung aus der Quecksilberentladung erzeugt. Die zweite
Leuchtstoffschicht 6 enthält einen zweiten Leuchtstoff, der ebenfalls hauptsächlich UV-
A-Emission und zusätzlich etwas UV-B-Emission bei Anregung hauptsächlich durch 254
nm Strahlung aus der Quecksilberentladung erzeugt. Die relative UV-B-Emission des
ersten Leuchtstoffs, d.h. die Menge emittierter UV-B-Energie im Prozentsatz der
Menge der von diesem Stoff emittierten UV-A-Strahlung, unterscheidet sich von der des
zweiten Leuchtstoffs. Hierdurch unterscheidet sich die Menge der in der Richtung A
(Fig. 1b) im Lampenbetrieb emittierten UV-B-Strahlungsenergie von der in der
Richtung B emittierten Menge. Wenn die Lampe um ihre Achse gedreht wird, wird
daher ein in der Richtung A zum Beispiel positionierter Benutzer mit einer sich
ändernden UV-B-Strahlungsdosis angestrahlt.
-
In einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde eine 100 W Lampe
verwirklicht (Lampenlänge 176 cm; Kolbendurchmesser 38 mm). Die erste
Leuchtstoffschicht 5 enthielt mit zweiwertigem Europium aktiviertes Strontiumtetraborat (SBE) als
ersten Leuchtstoff. Das Pulvergewicht betrug 3 gr. und das Beschichtungsgewicht
betrug 4,327 mg/cm². Die emittierte UV-A-Strahlungsmenge betrug 8,9 W, während
die emittierte UV-B-Strahlungsmenge 0,12 % der emittierten UV-A-Strahlungsmenge
betrug. Die zweite Leuchtstoffschicht enthielt mit zweiwertigem Blei aktiviertes
Bariumdisilikat (BSP) als zweiten Leuchtstoff. Das Pulvergewicht betrug 6 gr. und das
Beschichtungsgewicht 3,055 mg/cm². Die emittierte UV-A-Strahlungsmenge betrug 16,2
W, während die emittierte UV-B-Strahlungsmenge 0,59% der emittierten UV-A-
Strahlungsmenge betrug. Die UV-B-Emission in der Richtung A nach Fig. 1b ist daher
größer als die in der Richtung B, um so mehr da gefunden wurde, daß der von der
Leuchtstoffschicht 6 emittierte UV-B-Strahlungsteil von der Leuchtstoffschicht 5 im
Bereicvh absorbiert wird, in dem die Schicht 6 die Schicht 5 bedeckt.
-
In der Lampe nach Fig. 2 erstrecken sich die erste Leuchtstoffschicht 7
und die zweite Leuchtstoffschicht 8 über 180º des kreisförmigen Umfangs des
Entladungsgefäßes, die auf der Wand dieses Gefäßes aneinander grenzen. Der UV-B-
Emissionsinhalt des ersten Leuchtstoffs in der ersten Leuchtstoffschicht 7 weicht von
dem des zweiten Leuchtstoffs in der zweiten Leuchtstoffschicht 8 ab. Hierdurch sind die
Mengen der in der Richtung A emittierten UV-B-Strahlung und der in der Richtung B
emittierten UV-B-Strahlung verschieden.
-
In der Lampe nach Fig. 3 erstreckt sich die erste Leuchtstoffschicht 9
über 360º auf der Wand des Entladungsgefäßes 1. Die zweite Leuchtstoffschicht 10
erstreckt sich über 180º auf der ersten Leuchtstoffschicht 9. Die in der Richtung B
emittierte UV-B-Strahlungsmenge ist größer als in der Richtung A. In den Lampen nach
Fig. 2 und 3 benutzte Leuchtstoffe können wiederum SBE und BSP sein.