DE762385C

DE762385C - Electric low-pressure mercury vapor discharge tubes with a fluorescent coating and a process for producing the fluorescent powder

Info

Publication number: DE762385C
Application number: DEP85000D
Authority: DE
Inventors: Willard A Roberts
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1941-01-16
Filing date: 1942-10-14
Publication date: 1952-05-08

Description

Elektrische Niederdruck-Quecksilberdampfentladungsröhre mit Leuchtstoffbelag und Verfahren zur Herstellung des Le-uchtstoffpulvers Die, Erfindung bezieht sich auf elektrische Niederdruck - QuecksÜberdampfentladUngsrÖhren für Pauls" Analysen- und Bestrahlungszwecke, die im Rohrinnern, insbesondere auf der. Rohrinne#nNvand, einen Leuchtstoffbelag aufweisen, der die kurzwellige Ultraviolietts.trahlung der Quecksilberniederdruckentladung vornehmlich in eine , langwellige-Ultravio,letts@trahlung und in geringerem Maße auch in eine violette und blaue Stradilung umwandelt. Für diese Verwendungszwecke hat man bisher in diesen Leuchtstoffröhren vorzugsweise ein Leuchtstolfpulver aus nichts aktiviertem Calciumwolframat oder aus mi.ti Cerooxyd (Cer-3-Oxyd) aktiviertem Beryllium-, Magnesium- oder Aluminiumsilicat benutzt.Electric low-pressure mercury vapor discharge tube with a fluorescent coating and method for making the phosphor powder. The invention relates on electrical low pressure mercury over-vapor discharge tubes for Paul's "analysis and irradiation purposes that take place inside the pipe, in particular on the. Rohrinne # nNvand, have a fluorescent coating, which the short-wave Ultraviolietts.trahlung the Low-pressure mercury discharge primarily in a long-wave ultraviolet radiation and to a lesser extent also transforms into a purple and blue stradilung. For these uses have hitherto been preferred in these fluorescent tubes a fluorescent powder made from nothing activated calcium tungstate or from mi.ti cerium oxide (Cer-3-Oxide) activated beryllium, magnesium or aluminum silicate used.

Nach der Erfindung läßt sich mit der kurzwelligen Ultraviolettstrahlung der Quecksilberniederdruckentladun.g eine langwellige L'ltraviolettstrahlung der Wellenlängen 3200 bis _t000 A mit sehr hohem @i'irhungsgrad e-rreiclren, wenn der im Rohrinnern angeordnete LLuchtstoffhelag aus einem mit Cer-3-Oxvd aktivierten Calciumphosphatpulver besteht. dessen Ger-Gehalt 2 bis 20°%o Beträgt. Im Vergleich zu einer Leuchtstoffröhre mit einem Calcium%volframatleuclitstoff ergiht :ich bei der Leuclitrölire nach der Erfindung in dein gewünschten Wellenbereich von 3200 bis d.ooo A eine vier- bis sechsfache Strahllungsatisheute und gegenüber einer Leuchtstoffrölir. finit einem der erwähnten Silicatleuchtstoffe der Vorteil einer niedrigeren Glühtemperatur und damit leiclneren Herstellung. _Mlerdings ist die üher den Bereich der sichtbaren Strahlung gereclnie@te Lichtaushaute der neuen Leuchtröhre ebenso wie Irei den erwähnten Silicatleuchtstoffen wesentlich geringer als hei einer Leuchtstoffröiire mit Calcitiniwolframatpulcer: dies ist jedoch für t'aus-, Analysen- und auch Bestrahlun-szwecke nebensächlich, ja sogar vielfach vorteilhaft. da das oft geforderte Weg-filtrieren der sichtbaren Strahlungerleiclit2rt wird.According to the invention, with the short-wave ultraviolet radiation of the low-pressure mercury discharge, a long-wave ultraviolet radiation of the wavelengths 3200 to 1000 A with a very high degree of radiation can be achieved if the fluorescent layer arranged inside the tube is activated by a cerium-3 oxide Calcium phosphate powder is made. whose Ger content is 2 to 20% o. Compared to a fluorescent tube with a calcium% volframate leuclite substance, the result is: I with the leuclitrile oil according to the invention in your desired wave range from 3200 to 100 A, four to six times the radiation rate and compared to a fluorescent lamp. finite with one of the mentioned silicate phosphors the advantage of a lower annealing temperature and thus easier production. _However, the light skin of the new fluorescent tube, which is above the range of visible radiation, as well as the above-mentioned silicate phosphors, is significantly less than that of a fluorescent tube with calcitinotungstate pulcer: this is, however, irrelevant for purposes of testing, analysis and irradiation, yes even advantageous in many ways. because the often required filtering away of visible radiation is made easier.

Bei der Herstellung des Letrchtstoffpulvers wird zweckmäßig ein Gemisch aus Calciumphosphat, vorzugsweise von der Formel Ca., (P04)2 und Cer-d.-Oxcd, zuerst in Luft und dann unter reduzierenden Bedingungen etwa fit Wasserstoff tief Temperaturen von etwa 03o bis i ioo- C geglüht. Statt Cer-.I-Oxyd kann auch eine andere. Beim Erhitzen in Cer-3-Oxcd ü bergeliende Verbindung. beispi@Is«-eise Gernitrat oder Cersulfat. verWendet «-erden. Das Gemisch wird so. bemessen. daß der Gewichtsanteil des -Ietalles Cer 2 bis 20°!u beträgt.A mixture is expediently used in the manufacture of the leaching substance powder from calcium phosphate, preferably of the formula Ca., (PO4) 2 and cerium-d.-Oxcd, first in air and then under reducing conditions about fit hydrogen at low temperatures Annealed from about 03o to 100C. Instead of cerium .I oxide, another. At the Heating in cerium-3-oxcd overlying compound. beispi @ Is «- ice nitrate or Cerium sulfate. used «- earth. The mixture will be like this. measured. that the weight percentage of the metal cerium is 2 to 20 °! u.

Zur Gewinnung des als Ausgangsstoff dienenden Calciumplio,spliates wird zweckmäßig zu der Lösung eines Phosphates. etwa zu einer Ammoniuinphosphatläsung, eine Lösung eines Calcitimsalzes, etwa eine Calciumnitrat- oder eine Calciumchloridlösung, in einem Verhältnis zugegeben. das ungefähr der Formel Ca." (P 04)., entspricht. Der Niederschlag wird dann ahgefiltert, ausgewaschen und hei Temperaturen von ioo bis 2 00 ## C - e trocknet.A phosphate solution is expediently added to the solution to obtain the calcium plionate, which is used as the starting material. for example to an ammonium phosphate solution, a solution of a calcite salt, such as a calcium nitrate or a calcium chloride solution, is added in a ratio. . the approximately the formula Ca. "(P 04), corresponds The precipitate is then ahgefiltert, washed and hot temperatures from ioo to 2 00 ## C -. e dries.

Die Glühtemperatur und die Dauer der Glühbehandlung sind je nach dem Cergehalt etwas verschieden. Die besten Strahlungswerden nach den angestellten Versuchen erreicht, wenn ein Gemisch niit 4 bis i_3"./0 .Cergehalt verwendet und mindestens i Stunde hei i ioo= C zuerst in Luft und dann io bis 2o Minuten in Wasser:t(@ff geglüht wird.The annealing temperature and the duration of the annealing treatment are different Cerium content slightly different. The best radiation results according to the experiments Achieved if a mixture with 4 to i_3 "./ 0 .Cer content is used and at least i hour is i ioo = C first in air and then 10 to 20 minutes in water: t (@ff is annealed.

In dr Zeichnung ist als Ausfiihrungs-1>eispie.1 eine nach der Erfindung- ausgei)ildete Leuchtstoffröhre für Lichtpauszwecke. teilweise im Schnitt. dargestellt.In the drawing, the embodiment according to the invention designed fluorescent tube for blueprint purposes. partly in cut. shown.

Die in üblicher Weise mit zwei Glühelcktroden i versehene, eine Edelgasfüllung von einigen Torr und etwas Queclksill)er entlialteiide Leuchtstoffröhre 2 trägt auf der Innenwand einen Letrclitstoffbelag 3. der aus einem 3 °'o Cer enthaltenden. bei i ioo- C in Luft und dann in Wasserstoff geglühten Calciumpliosphatpulc:r besteht. Zur Ergätizuiig der Strahlung des mit Cer aktivierten Calciuinphospha.tpulvers kann ihm gegebenenfalls ein anderes Leuchtstoffpulver zugemischt sein.The one provided in the usual way with two glow electrodes i, a noble gas filling of some Torr and some Queclksill) he carries entlialteiide fluorescent tube 2 on the inner wall a Letrclitstoffbelag 3. the one containing 3 ° 'o cerium. at 100 ° C. in air and then calcium phosphate powder annealed in hydrogen: r. To supplement the radiation of the calcium phosphate powder activated with cerium If necessary, another phosphor powder can be added to it.

Das Leuchtstoffpulcer wird zwcyl:inäl.iig mit einem Bindemittel, z. B. mit einer 1 itrocelluIoselösung vermischt auf die Rohrwand aufgebracht. Die Nitrocellulose wird daiiii anschließend durch Hitzeeinwirktnig wieder beseitigt. ES kann aber auch auf die Glaswand vorerst eine Bindemittelschicht. etwa aus Wasserglas oder Phosphorsäure. aufgetragen und dann das Leuclitstoffpulver darauf aufgestäubt werden.The phosphor pulcer is mixed with a binder, e.g. B. mixed with a 1 itrocelluIoselösung applied to the pipe wall. The nitrocellulose is then removed again by the action of heat. But it can also a layer of binder on the glass wall. for example from water glass or phosphoric acid. applied and then the Leuclitstoffpulver dusted on it.

Claims

PATEN T_1NSPEC (-HE: i.Electric -N iederdruck- (-) tiecl; sillx rrlampfentladungsröhre with arranged inside the tube; with fluorescent coating for the emission of long-wave ultraviolet radiation from 3200 to -Iooo! For light pans, anal nerve and radiation purposes , that the fluorescent layer consists of a calcium phosphate powder activated with Cer-3-Oxv <1, the cerium content of which is? up to 20 °.

2. Procedure for producing the fluorescent powder for the tube according to claim i, characterized in that dali a mixture of calcium phosphate and one that changes into cerium-3-oxide when heated Cerium compound v (-first in air. And expediently- for a period of more than i hour, are then annealed under reducing conditions, for example in hydrogen will.