DE715213C

DE715213C - Elektrische Quecksilberdampfroehre oder -lampe mit Edelgasgrundfuellung und Silicatleuchtstoffschicht

Info

Publication number: DE715213C
Application number: DEP79435D
Authority: DE
Inventors: Dr Guenther Aschermann
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1939-07-15
Filing date: 1939-07-15
Publication date: 1941-12-16

Description

Elektrische Quecksilberdampfröhre oder -lampe mit Edelgasgrundfü.llung und Silicatleuchtstoffschicht Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Quecksilberdampfröhren oder -lampen, die mit Glühelektroden oder kalten Blechelektroden versehen sind und neben einer die Zündung erleichternden Edelgasfüllung im Gefäßinnern oder auf der Gefäßwand oder auf-einem der Entladungsröhre oder -lumpe Schirm eine Leuchtstoffschicht besitzen; die durch die Quecksilberstrahlung zum Leuchten angeregt wird. Zur Herstellung solcher Leuchtstoffschichten haben sich die sog. Silicatleuchtstofe, insbesondere die mit Mangan aktivierten Zinksilicate, infolge ihrer hohen Lichtausbeute, ihrer chemischen Beständigkeit und wegen der Einfachheit ihrer Herstellung_-besonders bewährt. Es hat reicht an Versuchen gefehlt, durch besondere Behandlung öder geeigneter Zusätze die im wesentlichen grüne oder gelbgrüne Farbe des Emissionslichtes dieser Leuchtstoffe zu verändern. Dies ist jedoch bisher nur teilweise gelungen, indem bei mit Mangan aktivierten Zinksilicaten ein Teil des Zinkoxyds durch Berylliiunoxydersetzt wurde. Hierdurch erzielte man. eine Verschiebung der Emissionsfarbe nach dem lä.ngerwelligen, gelben bis gelbroten Teil des- Spektrums hin. Es ist jedoch bisher nicht gelungen, bei durch eine Quecksilberstrahlung angeregten Silicatleuchtstoffen -,eine wesentliche Verschiebung der Wellenlängen des Emissionslichtes zum kurzv-elligen Teil des Spektrums zu erzielen.
Es hat sich.gezeigt, daß man unter der Einwirkung eines Quecksilberstrahlung ehr kräftig blau bis ultraviolett strahlende. Silica.tleuchtstoffe auf -einfachem Wege erhalten kann, wenn erfindungsgemäß Ortho- oder Metasilicate des Berylliums, :Magnesiums oder Aluminiums je für sich allein oder in Mischung miteinander mit Thallium aktiviert werden.
Man hat zwar schon bei Kathodenstrahlröhren Magnesiumsilicate und auch Berylliumsilicate je für sich als Leuchtstoffe verwendet, jedoch emittierten diese nur in üblicher Waise mit Mangan aktivierten Leuchtstoffe nicht im ultravioletten Spektralbereich. Anderseits hat man auch schon festgestellt, daß man bei Zinksilicaten, die bei Zusatz von Mangan kräftig und bei Zusatz von Kupfer, Silber oder Zink weniger kräftig leuchten, ein noch schwächeres Leuchten erhält, wenn das Zinksilicat durch Thallium ,aktiviert wird.
Zur Herstellung solcher Leuchtstoffe wird reinste Kieselsäure mit reinsten Oxyden des Berylliums, Magnesiums oder Aluminiums oder Mischungen derselben im Verhältnis i : i bis 1 :2 gemischt, wobei das Verhältnis der Anteile den stöchiometrischen Verhältnissen. nicht zu entsprechen braucht. Die Mischungen werden. mit Thalliumsalzen oder Thalliumsalzlösungen behandelt und dann geglüht. Die Menge der zugesetzten Thalliumsalzekann in w .eisen Grenzen schwanken und bis zu 3o Gewichtsprozenten betragen. Die Glühtemperatur liegt zweckmäßig zwischen 8oo bis 1200° C, wobei die Zeitdauer der Glühung bei höherer Temperatur naturgemäß kürzer sein muß. Höhere Temperaturen als etwa 1200° C empfehlen sich wegen der dann eintretenden merklichen Verdampfung des Thalliums nicht.
Die Emission der neuen Leuchtstoffe erstreckt sich in der Hauptsache über den Bereich von 2900 bis 4800 A und zeigt außer dem noch im gelben Spektralgebiet seine schwache Bande. Die Leuchtstoffe sind daher außer zur Änderung der Lichtfarbe und Erhöhung der Lichtausbeute der Quecksilberentladung auch dort anwendbar, wo photochemisch wirksame Strahlen im genannten Bereich gewünscht werden. Sie können,daher vorteilhaft zur Umwandlung der starken kurzwelligen Linie 2537 Ä der Quecksilberniederdruckentladung in längerwelligeres Ultraviolett verwendet werden.
Die Kieselsäure in den beschriebenen Leuchtstoffen kann, wie bei mit Mangan aktivierten Silicatphosphoren bekannt, teilweise oder vollständig durch Germ.aniumdioxyd ersetzt -,vexden, ohne daß die Eigenschaften der Leuchtstoffe hierdurch wesentlich geändert werden.
In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Leuchtstoffgemisch zwecks homogener Verteilung der Einzelbestandteile zu schmelzen. Um den Schmelzvorgang bei einer Temperatur vornehmen zu können, bei welcher das als Aktivator verwendete Thallium noch nicht verdampft, empfiehlt es sich, dem Leuchtstoffgemis.ch als Schmelzerleichterungsmittel Calciumfluorid beizumischen, und zwar in Mengen bis zu etwa 30%. Durch einen solchen Zusatz wird zudem, wie sich überraschenderweise ,gezeigt hat, gleichzeitig d@ae Lichtausbeute des Leuchtstoffes stark erhöht. Als besonders geeignet hat sich ein Zusatz von etwa io% Calciumfluorid erwiesen. Die Schmelztemperatur eines derartigen Leuchtstoffgem.isches liegt dann bei etwa i ioo bis 1200° C. Die Lichtausbeute desselben Leuchtstofigemisches ist um ,etwa 3o% höher als ohne Zusatz von Calciumfluorid.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrische Quecksilberdampfrühre oder -lampie mit Edelgasgrundfüllung, Glühelektroden oder kalten Blechelektroden sowie einer im Gefäßinnern oder auf der Gefäßwand oder :auf einem der Röhre oder Lampe vorangestellten Schirm angebrachten Silicatleuchtstoffschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschlcht ,aus mit Thallium aktivierten Ortho- oder Metasi;icaten des Berylliums, Magnesiums oder Aluminiums oder Mischungen derselben besteht.
2. E'.ekthsche Quecksilberdafnpfröhre oder -lumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Thallium den Beryllium-, Magnesium- oder Aluminiumsilicaten in Form von Thalliumsalzen in einem Gewichtsanteil bis zu 3o% zugesetzt ist.
3. Elektrische Quecksilberdampfröhre oder -lumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure in der Leuchtstoffschicht teilweise oder vollkommen durch Germaniumdioxyd ersetzt wird. ¢. Elektrische Quecksilberdampfröhre oder -lumpe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leuchtstoffgemisch noch bis zu 30% Calciurcnfluorid zugesetzt ist. s. Verfahren zur Herstellung von Leuchts ff bi hten nach Anspruch i bis 4, dadurch to sl c gekennzeichnet, 1c daß reinste Kieselsäure und/oder reinstes Germaniumdioxyd mit den reinsten Oxyden des Berylliums, Magnesiums oder Aluminiums oder Mischungen derselben im Verhältnis i : i bis 1 : 2 gemischt, mit Thalliumsalzen oder Thalliumsalzlösungen behandelt und anschließend bei einer Temperatur zwischen 8oo bis 1200° C geglüht werden.