DE724431C

DE724431C - Electric alkali, in particular sodium vapor discharge lamp with one or more glow electrodes containing alkaline earth metal

Info

Publication number: DE724431C
Application number: DEN36273D
Authority: DE
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1934-02-03
Filing date: 1934-02-04
Publication date: 1942-08-27

Description

Elektrische Alkali-, insbesondere Natriumdampfentladungslampe mit einer oder mehreren Erdalkalimetall enthaltenden Glühelektroden Es ist bekannt, daß die gewöhnlich zur Herstellung von Entladungslampen verwendeten Glassorten stark von Alkalimetalldämpfen angegriffen werden. Bekannt sind auch Glassorten, die gegen die Einwirkung dieser Dämpfe widerstandsfähig sind und somit zur Herstellung von Entladungslampen mit Alkalimetalldampffüllungverwendet werden können. Insbesondere ist auch ein Glas bekannt, das kein Siliciumoxyd enthält und hauptsächlich aus Boroxyd besteht, dem ein oder mehrere andere Oxyde, wie Alkali-, Erdalkali-, Aluminium- oder Magnesiumoxyd, zugesetzt sind. Als Beispiel eines solchen Glases sei z. B. folgende Zusammenstellung erwähnt 6o°/0 B, 0" 15 °/o Al, 0" 13 °/o Na, 0 und 12 °/o Ca 0. -Später ist man davon abgekommen, dieses Glas zur Herstellung von Alkalimetalldampfentladungslampen zu verwenden, weil es kurz und spröde und demzufolge schwer zu bearbeiten ist, außerdem auch ziemlich leicht verwittert. Deshalb ist man dazu übergegangeir, ein Borosilicatglas zu verwenden, das außer einem erheblichen Prozentsatz Boroxyd auch einen erheblichen Prozentsatz (jedoch nicht mehr als 5o °/o) Siliciumoxyd enthält. Mit diesem Glas, das die oben angedeuteten Nachteile des siliciumoxydfreien Glases nicht aufweist, sind bei der Herstellung von Natriumclampflanihen befriedigende Erfolge erhalten. Es hat sich nun herausgestellt, daß unter bestimmten . Umständen die Verwendung dieses siliciumoxydhaltigen Borosilicatglases zu Schwierigkeiten Anlaß geben kann. Enthält nämlich die Entladungslampe eine Glühelektrode, auf der sich ein Erdalkalimetall oder eine Erdalkali, metallverbindung befindet, so hat das Erdalkalimetall, das, von dieser Elektrode verdampft oder zerstäubt, auf die Wand gelangt, einen ungünstigen Einfluß auf das Glas insofern, als dadurch die Durchlässigkeit der Wand für Lichtstrahlen zurückgeht. Dies rührt daher, da13 das Siliciumoxvd durch Erdalkalimetall leichterreduziert wird als durch Alkalimetall, z. B. Natrium. Das Glas ist gegen das Erdalkalimetall daher auch weniger widerstandsfähig als gegen das Alkahmetall.Electric alkali, especially sodium vapor discharge lamp with one or more alkaline earth metal-containing glow electrodes. It is known that the types of glass usually used for the production of discharge lamps are strongly attacked by alkali metal vapors. Types of glass are also known which are resistant to the action of these vapors and can thus be used for the production of discharge lamps with an alkali metal vapor filling. In particular, a glass is also known that does not contain silicon oxide and consists mainly of boron oxide to which one or more other oxides, such as alkali, alkaline earth, aluminum or magnesium oxide, are added. An example of such a glass is z. B. the following compilation mentioned 60 ° / 0 B, 0 " 15 ° / o Al, 0" 13% Na, 0 and 12% Ca 0. - Later this glass for the manufacture of alkali metal vapor discharge lamps was abandoned because it is short and brittle and therefore difficult to work with, and also quite easily weathered. That is why a move has been made to use a borosilicate glass which, in addition to a considerable percentage of boron oxide, also contains a considerable percentage (but not more than 50%) of silicon oxide. With this glass, which does not have the disadvantages of silicon oxide-free glass indicated above, satisfactory results have been obtained in the production of sodium clamp lines. It has now been found that under certain. Under certain circumstances, the use of this borosilicate glass containing silicon oxide can give rise to difficulties. If the discharge lamp contains a glow electrode on which there is an alkaline earth metal or an alkaline earth metal compound, the alkaline earth metal which, vaporized or atomized by this electrode, reaches the wall, has an unfavorable effect on the glass insofar as it improves its permeability the wall is receding for rays of light. This is due to the fact that the silicon oxide is more easily reduced by alkaline earth metal than by alkali metal, e.g. B. Sodium. The glass is therefore less resistant to the alkaline earth metal than to the alkali metal.

Die Erfindung bezieht sich auf die bekannte elektrische Alkali-, insbesondere Natriumdampfentladungslampe mit einer oder mehreren Erdalkalimetall enthaltenden Glühelektroden und besteht darin, daß bei dieser Entladungslämpe._ die mit dem Lampenfüllgas in Berührung stehende Innenfläche der Lampenhülle aus praktisch siliciumoxydfreiem, zu einem erheblichen Prozentsatz aus Boroxyd bestehendem Glase, dem übliche Glasbildner, wie Alkali-, Erdalkali-, Aluminium- oder Magnesiumoxy d, zugesetzt sind, hergestellt und außen gegen atmosphärische Einflüsse durch Überfangen mit einem gegen diese Einflüsse widerstandsfähigen Glase, vornehmlich dem üblichen Glühlampenglase, geschützt ist.The invention relates to the known electrical alkali, in particular Sodium vapor discharge lamp with one or more alkaline earth metals Incandescent electrodes and consists in the fact that with this Entladungslämpe._ the one with the lamp filling gas interior surface of the lamp cover in contact with practically silicon oxide-free, to a considerable percentage of glass consisting of boron oxide, the usual glass former, such as alkali, alkaline earth, aluminum or magnesium oxides are added and outside against atmospheric influences by covering them with one against them Influences resistant Glass, primarily the usual incandescent glass, is protected.

In vielen Fällen ist es schwierig, das Glas vollkommen frei von Siliciumoxvd zu halten. Kleine Beimischungen dieses Oxydes dürfen jedoch unbeschadet im Glase vorkommen.In many cases it is difficult to keep the glass completely free of silicon oxide to keep. Small admixtures of this oxide may, however, remain in the glass undamaged occurrence.

An sich sind schon gegen Metalldämpfe widerstandsfähige Gläser bekannt, die gut verarbeitbar. und mit üblichen Elektrodenbaustoffen leicht v erschmelzbar sind und überdies einen hohen Erweichungspunkt und eine günstige Wetterbeständigkeit aufweisen sollen; diese Gläser enthalten einen wesentlichen Prozentsatz Borsäure, höchstens 450/0 Tonerde, an vierwertigen Oxyden, Antimonoxyd, Arsenoxyd, Bleioxyd und Alkalioxyden, zusammen höchstens 5 % und an zweiwertigen Oxyden insgesamt mindesten, 60;0 und höchstens 8o0/0; weiter beträgt bei diesen Gläsern die Summe aus dem anderthalbfachen Gehalt an zweiwertigen Oxyden außer Bleioxvd und dem Gehalt an Tonerde mindestens 45 0/0.Glasses that are resistant to metal vapors are known per se, which are easy to process. and easily fusible with common electrode building materials are and moreover a high softening point and a favorable weather resistance should have; these glasses contain a significant percentage of boric acid, at most 450/0 alumina, tetravalent oxides, antimony oxide, arsenic oxide, lead oxide and alkali oxides, together not more than 5% and of divalent oxides in total at least, 60; 0 and at most 8o0 / 0; furthermore, the sum of these glasses is one and a half times Content of bivalent oxides except lead oxide and the content of alumina at least 45 0/0.

Die obenerwähnte, der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis war durch diese bekannte Regel ebensowenig nahegelegt wie die erfindungsgemäße Lehre, die erwähnten Nachteile durch die Verwendung des beschriebenen, praktisch siliciumoxvdfreien Glases zu vermeiden. Unter diese bekannte Regel fallen Glassorten sowohl mit als ohne Siliciumoxyd. Es war für den Fachmann folglich nicht ohne weiteres gegeben, bei der Lösung des erfindungsgemäßen Problems, also bei der Alkalidampflampe mit Erdalkalimetall enthaltenden Glühelektroden, die siliciumoxydfreien Gläser zu wählen und diese außen mit einem wetterbeständigen Glase zu überziehen.The above-mentioned knowledge on which the invention is based was carried out this known rule just as little suggested as the teaching according to the invention, the mentioned disadvantages due to the use of the described, practically silicon oxide-free Avoid glass. This well-known rule includes both types of glass without silicon oxide. It was therefore not immediately given for the expert in solving the problem according to the invention, so with the alkali vapor lamp Alkaline earth metal-containing glow electrodes to choose the silicon oxide-free glasses and to cover the outside with a weatherproof glass.

Die Zeichnung stellt beispielsweise eine elektrische Entladungslampe gemäß der Erfindung dar.For example, the drawing represents an electric discharge lamp according to the invention.

In dieser Zeichnung ist eine für Lichtausstrahlung dienende Natriumdampfentladungslampe abgebildet. In dem Entladungsraum i dieser Lampe befindet sich eine Glühkathode 2 und zwei ringförmige metallene Anoden 3. Die Kathode besteht aus einem schraubenförmig gewundenen 'Metalldraht, z. B. aus Wolfram, auf den ein oder mehrere Erdalkalimetalloxyde, z. B: ein Gemisch von Barium- und Strontiumoxyd, aufgebracht ist. Aus diesem Oxyd wird vor der Inbetriebnahme oder während der Verwendung der Lampe Erdalkalimetall frei gemacht. In der Entladungslampe befindet sich eine bestimmte Menge Edelgas, z. B. Neon, unter geringem Druck von z. B. i bis 2 Hg, während auch eine gewisse Menge Natrium in die Lampe eingebracht ist. In der Lampe wird eine Bogenentladung erzeugt, bei welcher der Natriumdampf ein intensives Licht ausstrahlt.In this drawing is a sodium vapor discharge lamp used for light emission pictured. A hot cathode is located in the discharge space i of this lamp 2 and two ring-shaped metal anodes 3. The cathode consists of a helical one coiled 'metal wire, e.g. B. of tungsten, on which one or more alkaline earth metal oxides, z. B: a mixture of barium and strontium oxide is applied. From this oxide becomes alkaline earth metal before commissioning or while the lamp is in use made free. There is a certain amount of noble gas in the discharge lamp, z. B. neon, under low pressure of e.g. B. i to 2 Hg, while also a certain Amount of sodium is introduced into the lamp. An arc discharge occurs in the lamp generated, in which the sodium vapor emits an intense light.

Die Wand 4 der Lampe besteht an der dem Gntladungsraum zugewendeten Seite aus einem eilas, das praktisch frei von Siliciumoxyd ist und Enen erheblichen Prozentsatz Boroxyd enthält. Dieses Glas kann z. B. die schon oben erwähnte Zusammensetzung 6o B.03, i50/0 A1203 13% Na.0 und i2% Ca0 enthalten. Die äußere Schicht der Wand besteht aus einem gewöhnlich in der Glühlampenfabrikation verwendeten Glase von z. B. folgender Zusammensetzung: 7o,70/, SiO., 16,8% Na.0. 550/u Ca0, 3,5% 'Mg 0, 1,5 0/0 Al. 03, 10/0 Ba 0= und i % K. O.The wall 4 of the lamp consists of the one facing the discharge space Page from an eilas which is practically free of silicon oxide and which is considerable Percentage contains boric oxide. This glass can e.g. B. the above-mentioned composition 6o B.03, i50 / 0 A1203 contain 13% Na.0 and i2% Ca0. The outer layer of the wall consists of a glass commonly used in the manufacture of incandescent lamps z. B. the following composition: 7o, 70 /, SiO., 16.8% Na.0. 550 / u Ca0.3.5% Mg0, 1.5 0/0 Al. 03, 10/0 Ba 0 = and i% K.O.

Claims

PATEN TANSPRUClI: Electric alkaline, especially sodium vapor discharge lamp with one or more alkaline earth metal-containing glow electrodes, characterized in that, that in the case of this discharge lamp the inner surface which is in contact with the lamp filling gas the lamp envelope (.4) made of practically silicon oxide-free, to a considerable extent glass consisting of boron oxide, the usual glass former, such as alkali, alkaline earth, Aluminum or magnesium oxide, are added, and manufactured outside against atmospheric Influences from overlaying with a glass that is resistant to these influences, is primarily protected from the usual incandescent lamp glass.