DE717909C

DE717909C - Electric radiation lamp

Info

Publication number: DE717909C
Application number: DEP80185D
Authority: DE
Inventors: Dr Harry Kalsing; Dr Hermann Krefft; Dr Kurt Larche
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1939-12-23
Filing date: 1939-12-23
Publication date: 1942-02-25

Description

Elektrische Bestrahlungslampe Die Erfindung bezieht sich auf solche elektrischen Bestrahlungslampen, die nicht für spezifische Krankheitsbehandlung nach ärztlicher Vorschrift und unter Überwachung des Fachmannes bestimmt sind, sondern von Laien für allgemeine Körperbestrahlung zur Besserung des Allgemeinbefindens oder für kosmetische Zwecke benutzt werden sollen. Für diese Zwecke der Heimbestrahlung haben sich Bestrahlungslampen gut bewährt, bei denen in einem glühlampenähnlichen gesockeiten Hüllgefäß eine kleine, Quecksilber enthaltende Quarzentladungsröhre mit festen Glühelektroden und einem Betriebsdampfdruck- von etwa i Atm. bis 5o Atm. und darüber eingehaut ist. Der zur Begrenzung des Entladungsstromes erforderliche Vorscbaltlvviderstand wird dabei zweckmäßig zur Erzielung einer zusätzlichen Strahlung, insbesondere einer Wärmestrahlung, als Glühdraht ausgebildet und ebenfalls in dem Hüllgefäß untergebracht.Electric irradiation lamp The invention relates to such electric radiation lamps not used for specific disease treatment are determined according to medical prescriptions and under the supervision of a specialist, but by laypeople for general body irradiation to improve general well-being or to be used for cosmetic purposes. For these purposes of home irradiation Radiation lamps have proven themselves well in which in a light bulb-like At the bottom of the envelope vessel is a small quartz discharge tube containing mercury with fixed glow electrodes and an operating vapor pressure of about 1 atm. up to 50 atm. and is carved over it. The one required to limit the discharge current Pre-circuit resistance is useful to achieve additional radiation, in particular a thermal radiation, designed as a filament and also in the Housed envelope vessel.

Von besonderer Bedeutung ist bei diesen Büstrahlungslampen die Glaszwsammensjetzung des Hüllgefäßes. Um schädliche Wirkungen weitgehend auszuschließen, muß diese in bekannter Weise so gewählt werden, daß die starke kurzwellige Ultraviolettstrahlung der Quarzentladun;gsröhre mit Wellenlängen unterhalb 28o mit möglichst gut abgeschirmt, die mittel- und langwellige Ultraviolettstrahliung aber möglichst ungeschwächt durchgelassen wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die meisten der bekannten Gläser mit brauchbaren Durchlässigkeitskurven während der I3rtrieli@-reit der Lampe ihre I)mcWai@@igl@eit für I@l.traE-iolett-trahlttn@@ mehr oder -weniger, nft sogar :iuf@erordentlich stark verändern und d;tft d(-in geinii2 ein und dieselbe Lampf-;v-esCiltlicii verschiedene biologische Wirkün.-en vertir?clit, je nachdem. ob sie erst einige Stunden oder schon hxngere Zeit im Betrieb war. Infolgedessen kann sich der Benutzer weder auf die deti Lampen mitgegebenen Tabellen über Bestr.ahlungszciteu noch auf seine Erfalirtuig bei früheren Bestrahltungeil -erlassen. -Auch die Empfindung während der Bestrahlung selbst gibt ilim keinen richtigen -Anhalt, weil sich bekanntlich die Wirkung der L"ltraviolettptrablung erst nach einigen Stunden einstellt.The glass composition is of particular importance in these radiation lamps of the envelope vessel. In order to largely exclude harmful effects, this must be in be chosen in a known manner so that the strong short-wave ultraviolet radiation the quartz discharge tube with wavelengths below 28o with as well shielded as possible, the medium- and long-wave ultraviolet radiation, however, allowed to pass through as unattenuated as possible will. However, it has been found that most of the known glasses with useful permeability curves during the I3rtrieli @ -reit der Lamp your I) mcWai @@ igl @ eit for I @ l.traE-iolett-trahlttn @@ more or less, nft even: iuf @ change extremely strongly and d; tft d (-in gainii2 one and the same Lampf-; v-esCiltlicii different biological effects vertir? Clit, depending on. whether it has only been in operation for a few hours or for a long time. Consequently the user can neither refer to the tables provided with deti lamps via Bestr.ahlungszciteu still on his success in earlier irradiation part -enceded. -The sensation too during the irradiation itself ilim does not stop properly because it is known to be the effect of the ultraviolet print only stops after a few hours.

Die Erfindung bezweckt, diese durch die t-<#r-.inderlielil;eit d.ur Strablenzusämm:en.setzu!nhervorgerufene Unsicherheit zu vermeiden, also die spektrale Zusammensetzung der Lampenstrahlung während der ganzen Lebensclauer der Lampe unverändert zu erhalten, Teichzeitig aber auch eine besonders vorteilhafte Dttrclilässigkeitslttirt-e zu erzielen. Dies gelingt bei einer Bestrahlungslampe mit aus alkalihaltigem Silicatglas bestehendem Hüllgefäß und darin eingebauter Quarzentladungsröln-c mit festen Glühelektroden, wenn gemäß der Erfindung für das Hüllgefäß ein Glas verwendet wird, das bei :einem Iiiese@s@iurecehalt von 65 bis 751'0 außerdem i o bis 150,14 Kaliurnosyd, .1 bis 80,'ü Natriumoxyd, o bis 5°,'o Aluminiumoxyd und 5 bis i 5 a'o Bleioxyd enthält.The aim of the invention is to avoid this uncertainty caused by the t - <# r- to achieve a particularly advantageous Dttrclilässigkeitslttirt-e. This is achieved in the case of an irradiation lamp with a cladding vessel made of alkali-containing silicate glass and built-in quartz discharge tubes with fixed glow electrodes if, according to the invention, a glass is used for the cladding vessel which, with an Iiiese @ s @ iurece content of 65 to 7510, is also ok contains up to 150,14 potassium ooside, 1 to 80, 'ü sodium oxide, 0 to 5 °,' o aluminum oxide and 5 to 15% lead oxide.

Zweckmäßig besteht das Hüllgefäßglas aus 2 0'0 Kieselsäure, t i-,50 ö ILaliumoxyd, 60,o atriumozyd, o, 5!? o Altiminitttnoxyd und i o o'o Bleioxyd. Gläser ähnlicher Zusammensetzung sind z«-ai- 211 sich bekannt, jedoch hat man sie bisher nur zur Herstellung von EinschmPlzfüßen elektrischer Lampen oder zur Herstellung von hoch-efäßen und chemischen Glaswaren benutzt, also nicht ihre besondere Eignung zur I-lerstellung von Hüllgefäßen elektrischer Bestrahlungslampen erkannt. An sich bekannt ist es auch, daß schon ein Zusatz von 2()'o Bleioxyd zu einem aus 82`0 liieselsä u,r e und N atriumoxyd bestehenden Glas die Lzltraviolettalisorpti,oliisgrenze vdn 2:,o 311 cr auf 2; o m c( heraufsetzt. Wegen der ,tarkUltra v;olett absorbierenden Wirkung von I@leioz@d hat man jednch bisher in der Praxis lic-i der Herstellun- von ultraeiolettdurchkis:si-en L a.nipengefäßen keinen Gebrauch von einen Zu=atz an Bleioxyd aufweisenden Gläsern -emacht. Die Erfindung beruht demgegenüber riuf der Erkenntnis, daß hei den angegebenen, bestimmt zusammengesetzten Weichgläsern der vcrhiiltnisniäl3ig hohe Bleiotydgehalt unertvarteterweise zu keiner tve5entlichen Absorption der mittchaelligen oder lat%tvelligeü L'ltrtviolettstrahlung führt und daß ein derartiges Glas bei der praktischen Verwendung auch nicht wesentlich in der 111traviolettdu-rchlässi_,-keit n achläßt. Der hohe Alkaligehalt des criitidungsgemä ß verwendeten Glases erleiclitcrt hierbei in bekannter We se die F_rschmelzt;ng und auch die Bearbeitung des Glase:.Appropriately, the envelope glass consists of 2 0'0 silicic acid, t i-, 50 ö ILaliumoxide, 60, o atriumozyd, o, 5 !? o Altiminitttnoxyd and io o'o lead oxide. Glasses of a similar composition are known, but so far they have only been used for the production of mounting feet for electric lamps or for the production of high-quality and chemical glassware, so not their particular suitability for the production of cladding vessels for electric radiation lamps recognized. It is also known per se that the addition of 2% lead oxide to a glass consisting of 82% liiselsa, re and n atrium oxide reduces the ultraviolet absorption limit of 2:, 311 cm to 2; o mc (increases. Because of the, extremely voluminous absorbing effect of I @ leioz @ d, one has hitherto in practice no use of an additive in the manufacture of ultra-eolet tubes: no additive In contrast, the invention is based on the knowledge that in the specified soft glasses with a certain composition, the relatively high lead oxide content unexpectedly does not lead to any absorption of the medium-cell or, at least, very small, light-violet radiation, and that such a glass in practical use The high alkali content of the glass used in accordance with the criteria, in a well-known way, facilitates the melting and processing of the glass.

Die Durchlä ssigheitslkurve von erfindungsgemäß beschaffenen Hüllgefäßen liebt überaus günstig. _ Bei den üblichen Wandstärken der Hfllgefäße von etwa o,5 bis i mm wird die Strahlung mit Wellenlängen unterhalb 280 M,11 praktisch vollkommen abgeschirmt. Die Kurve steigt dann sehr steil an, so clala die Strahlung mit einer Wellenlänge von 310111111 bereits zu Soo'o durchgelassen wird.The permeability curve of envelope vessels designed according to the invention loves extremely cheap. _ With the usual wall thicknesses of the half-way vessels of around 0.5 Up to 1 mm the radiation with wavelengths below 280 M, 11 is practically complete shielded. The curve then rises very steeply, so clala the radiation with a Wavelength of 310111111 is already transmitted to Soo'o.

Man, hat zwar bereits vorgeschlagen, die nachteilig empfundenen. Alterungserscheinungen der bisher benutzten Bestraltliulgslampen zu utiterdr iickeil und zu diesem Zweck einem aus _@.fkali ilicatglas bestehenden Hüllgefält geringe Mengen von Nickeloxyd beigegeben. Gegenüber dieser bekannten Bestrahlungslampe besitzt die neue Lampe den Vorteil eines wesentlich günstigeren Verlaufes der Durclfässigkeitskurve. Diese verläuft 1>ei den nickeloxydhaltigen Hüllgefäßen nämlich wesentlich flacher und erstreckt sich noch erheblich i l das kurzwellige Gebiet -unter 28o -1111c und schneidet erst bei Wellenlängen von 25o m,u praktisch völlig ab.It has already been suggested that those felt to be disadvantageous. Signs of aging of the exposure lamps used up to now and for this purpose an envelope made of fkali ilicate glass containing small amounts of nickel oxide added. Compared to this known irradiation lamp, the new lamp has the advantage of a significantly more favorable course of the flow rate curve. These is in fact much flatter and much flatter in the case of the enveloping vessels containing nickel oxide the short-wave area extends considerably below 28o -1111c and intersects only at wavelengths of 25o m, u practically completely decreases.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel in Abb. i eine nach der Erfindung ausgebildete Bestrahlungslampe dargestellt und in AI-->b. 2 die Durchlässigkeitskurve des Hüllgefä ßes bezeigt. Die dargestellte Lampe ist für eine Anschlußspannung von 22o Volt und eine Leistungsaufnahme von etwa i io Watt bei einer Betriebsstramstärke von etwa 1h Ampere bestimmt.In the drawing, as an exemplary embodiment in Fig. I, one according to the invention trained radiation lamp shown and in AI -> b. 2 the permeability curve of the Hüllgefä ßes shows. The lamp shown is for a connection voltage of 22o volts and a power consumption of about 10o watts with an operating current strength determined by about 1h ampere.

Das mit dem Gewindesockel i verseltenc Hüllgefäß 2 enthält eine kleine Quecksilberhochdruckröhre 3 und eine Glühdralitwendel .l. die als Vorschaltwiderstand zur Begrenzung des Entladungsstromes dient.The enveloping vessel 2 sealed with the threaded base i contains a small one High pressure mercury tube 3 and a glow wire coil .l. as a series resistor serves to limit the discharge current.

Das Hüllgefäß 2 enthält eine bei Gliiiila.mpen übliche Gasfü llun und besteht aus einem ultraviolettdurchlässigen Glas mit ; 2aih Si0.,, li,5o'o Ii"0, 6()"'o Na.0, 0,5;-o und r lo0,ü Pb0. Bei einer yWandstärke des Hüllgefäßes von o" m ergibt sich dann die in Abb.2 bezeigte Strahlendurchlässigkeit in :3bhängigkeit von der Wellenlänge. Die Durclilässiik eitskurve beginnt praktisch erst bei Wellenlän-en von 28o m@c und erreicht schon bei Wellenlängen von et-,va 3 to -1111f einen Wert voll 800i0.The envelope vessel 2 contains a gas filling which is customary at Gliiiila.mpen and consists of an ultraviolet permeable glass with; 2aih Si0. ,, li, 5o'o Ii "0, 6 () "'o Na.0, 0.5; -o and r lo0, ü Pb0. With a y wall thickness of the envelope vessel of o" m then the radiation permeability shown in Fig. 2 results in: 3dependence on the wavelength. The duration curve practically only begins at wavelengths of 28o m @ c and already reaches a value at wavelengths of et-, especially 3 to -1111f full 800i0.

Zur Verbesserung des Farbtones der Lampenstrahlung oder des Aussehens der Lampe mler zur mehr oder weniger starken Abschirmung der sichtbaren Strahlung können dem Glas des Hüllgefäßes die für solche Zwecke bekannten FärbLuigszusätze beigegeben sein, z. B. Kobaltoxyd, Nickeloxyd und Manganoxyd. Wird denn Hüllgefäßglas ferner etwas Antimonoxyd oder Wismutoxyd beigegeben, so wirken diese ,als Ersatz des Bleioxyds, wobei schon geringe Mengen dieser Zusatzstoffe eine verhältnismäßig starke Verringerung des Bleioxydgehaltes erlauben. Selbstverständlich muß da; Hüllgefäßglas .auch hinreichend frei von solchen Stoffen bzw. Verunreinigungen, wie beispielsweise Eisenoxyd, sein, welche nicht nur die Durchlässigkeit für kurzwelliges, sondern .auch mittelwelliges oder lang velliges ITltraviolett stark beeinträchtigen.To improve the shade of the lamp radiation or the appearance the lamp mler for more or less strong shielding of the visible Radiation additions known for such purposes can be added to the glass of the envelope vessel be added, z. B. cobalt oxide, nickel oxide and manganese oxide. Will then be envelope vessel glass if a little antimony oxide or bismuth oxide is also added, these act as a substitute of lead oxide, with even small amounts of these additives being a proportionate allow strong reduction in lead oxide content. Of course there has to be; Enveloping vessel glass .also sufficiently free from such substances or impurities, such as Iron oxide, which is not only permeable for short-wave, but . also strongly affect medium-wave or long-wave IT ultraviolet.

Die kugelförmige Hochdruckröhre 3 besteht aus einem hochschmelzenden, ultraviolettdurchlässig-en Glas, insbesondere aus Quarzglas, und weist einen Innendurchmesser von etwa 8 mm auf. Sie enthält zwei auf der Gefäßwand aufsitzende Glühelektroden 5 aus aktivierende Oxyde enthaltenden Wolframh:ohlkörpiern sowie .außer der üblichen Zünd;gasgrundfüllung etwas Quecksilber 6, dessen Menge so bemessen ist, daß im Betrieb der Lampe eine untersättigte Damp£atmo:sphäre von etwa i oo Atm. entsteht und demzufolge die Lichtbogenbrennspannungauf etwa i3o bi-s i 4b Volt ansteigt. Die Hochdruckröhre nimmt dann etwa 65 bis 70 Watt bei einer spezifischen Wandbelastung ihrer Innenoberfläche von mehr als 3o Watt/cm2 .auf.The spherical high-pressure tube 3 consists of a high-melting, ultraviolet-permeable glass, in particular of quartz glass, and has an inside diameter of approximately 8 mm. It contains two glow electrodes 5 made of tungsten containing activating oxides and seated on the wall of the vessel: ohlkörpiern as well as, apart from the usual basic ignition gas filling, some mercury 6, the amount of which is measured in such a way that an undersaturated vapor atmosphere of about 100% when the lamp is in operation Atm. arises and consequently the arc voltage rises to about i3o to s i 4b volts. The high pressure tube then consumes around 65 to 70 watts with a specific wall load on its inner surface of more than 30 watts / cm2.

Die dargestellte, in üblichen Glühlampenfassungen ohne äußeren Vorschaltwiderstand verwendbare Bestrahlungslainpe kann gefahrlos von Laien für Heimbestrahlung benutzt werden und besitzt dabei den großen VOT teil einer während ihrer Lebensdauer konstant bleibenden spektralen Strahlungszusamm@ensetzung.The one shown, in standard light bulb sockets without an external series resistor Usable irradiation fiber can safely be used by laypeople for home irradiation and thereby has the large VOT part of a constant during its service life permanent spectral radiation composition.

Claims

PATI? \ "I'ANSPRUCFI: Electric radiation lamp with a quartz discharge tube with fixed glow electrodes, preferably e a high-pressure mercury vapor tube, with an operating pressure of more than 1 atm. in a socketed, ultraviolet-permeable Cladding vessel made of alkali-containing silicate glass is installed, characterized by that a glass is used for the envelope vessel that contains 65 to 75%, preferably 72N, silica, i o to i 5 ojo, preferably i i, 5 0'o potassium oxide, q. to 80 °, preferably 60 ° N. atrium oxide, 0 to 5%, preferably 0.5% aluminum oxide and 5 to i 50, preferably i o 0'o Bllei: contains oxide.