DE839833C

DE839833C - Phosphor for electric gas discharge tubes and process for its manufacture

Info

Publication number: DE839833C
Application number: DEP20796A
Authority: DE
Inventors: Jan Theodor Gerard Va Overbeek
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1945-05-01
Filing date: 1948-11-05
Publication date: 1952-05-26

Description

Leuchtstoff für elektrische Gasentladungsröhren und Verfahren zu seiner Herstellung Die 1?rfindung 1>ezielit sich auf einen Leuchtstoff für Gasentladungsröhren, insbesondere Ouecksillierdanilifentladungsröhren, d. 1i. einen Stoff, der durch Strahlung einer 1>cstiininten Wellenlänge eri-egt \N-erden kann und infolgedessen Strahlen einer <tii(lereii N%'ellenliiiige aussendet. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bereitung eines solchen 1_etichtstoffes.Fluorescent material for electric gas discharge tubes and processes for their Manufacture The 1? Invention 1> is aimed at a phosphor for gas discharge tubes, in particular Ouecksillierdanilifentladungsröhren, d. 1i. a substance that through Radiation of an internal wavelength can be grounded and consequently Emits rays of a <tii (lereii N% 'ellenliiiige. Furthermore, the Invention to a method for preparing such a 1_etichtstoffes.

I)er 1.etichtstoff nach der Erfindung besteht aus den ()xydeii von Lanthan, Silicium und eines drei@\ertigen Ceriunis. Die in Molekülen ausgedi-iicl<te Gesamtmenge des Ceriunioxyds beträgt @-orzugs@@cise o,i his 30 % der Lantlianmenge. Ein besonders gutes Leuchten ergibt sich mit r bis 6 _llollirozent. Die finit dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff ausgebildete Strahlenquelle ergibt eine Strählung, deren Emissionsmaximum bei etwa 4000 A liegt. Sie eignet sieh daher besonders zur Anwendung bei Lichtpauscerfahren.I) he 1.tichtstoff according to the invention consists of the () xydeii of Lanthanum, silicon, and one three ceriunis. Those expressed in molecules The total amount of cerium dioxide is @ -orzug @@ cise o, i to 30% of the amount of Lantlian. A particularly good glow results from r to 6 _llollirozent. The finite Radiation source formed according to the invention produces a radiation, whose emission maximum is around 4000 A. It is therefore particularly suitable for Use for blueprint driving.

Der Leuchtstoff wird von Ultraviolettstrahlen, und zwar vorwiegend von Strahlen mit einer kleinen Wellenlänge, erregt. Bei Verwendung einer Quecksilberdampfentladungsröhre ergibt sich eine sehr starke Strahlung des Stoffes, da das Quecksilberspektrum bekanntlich eine sehr intensive Linie bei 2537 A enthält.The phosphor is exposed to ultraviolet rays, namely predominantly excited by rays with a small wavelength. When using a mercury vapor discharge tube there is a very strong radiation of the substance, since the mercury spectrum is well known contains a very intense line at 2537 A.

Die Verwendung von Cerium als Aktivator in Leuchtstoffen ist bereits bekannt. So wurden Untersuchungen beschrieben, in denen die Frage betrachtet wird, ob das Ceriumion in dreiwertigem oder in vierwertigem Zustand zur Aufleuchtung Anlaß gibt. Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist nahezu ohne Ausnahme, daß zum Auftreten einer Aufleuchtung das Ceriumion in dreiwertiger Form vorhanden sein muß.The use of cerium as an activator in phosphors is already in place known. Thus studies have been described in which the question is considered will, whether the cerium ion is trivalent or tetravalent and gives rise to illumination gives. The result of these investigations is almost without exception that to occur an illumination the cerium ion must be present in trivalent form.

Es ist ferner bekannt, daß in Verbindung mit elektrischen Quecksilberdampfentladungsröhren Leuchtstoffe verwendbar sind, die aus Ortho- oder Metasilicaten von Aluminium, Beryllium, Magnesium oder deren Gemischen und Cerium@trioxyd als Aktivator bestehen.It is also known that in connection with electric mercury vapor discharge tubes Phosphors can be used, which are made from ortho- or metasilicates of aluminum, beryllium, Magnesium or their mixtures and Cerium @ trioxyd exist as an activator.

Ein Leuchtstoff, der in erfindungsgemäßer Ausbildung in einer Strahlenquelle Anwendung findet, bietet den wesentlichen Vorteil, daß die Temperaturabhängigkeit gering ist. Naturgemäß ist diese Temperaturabhängigkeit sehr wichtig, da die Stoffe häufig an einer solchen Stelle in bezug auf die Primärstrahlung angebracht werden müssen, daß sie eine wesentliche Temperaturerhöhung erfahren.A luminescent substance which, in the embodiment according to the invention, is used in a radiation source Is used, offers the essential advantage that the temperature dependence is low. Naturally, this temperature dependency is very important because the substances often be placed at such a point with respect to the primary radiation must that they experience a substantial increase in temperature.

Eine besonders günstige Zusammensetzung des erfindungsgemäß verwendeten Lanthansilicates ist La., Sie 07.A particularly favorable composition of that used according to the invention Lanthanum silicates is la., You 07.

lur Bereitung eines Leuchtstoffes nach einem Verfahren, das gleichfalls einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wird ein Gemisch der Oxyde von Lanthan, Silicium und Cerium oder von Stoffen, aus denen diese Oxyde durch Erhitzung entstehen, in einer nicht oxydierenden Atmosphäre, vorzugsweise in einer reduzierenden Atmosphäre, auf eine Temperatur erhitzt, die vorzugsweise zwischen 1200 und 1300° C liegt. Die reduzierende Atmosphäre kann beispielsweise aus einem Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff bestehen. Als Stoffe, die durch Erhitzung die obenerwähnten Oxyde ergeben können, seien hier Carbonate und Nitrate erwähnt.For the preparation of a phosphor by a process that is also forming part of the present invention is a mixture of the oxides of lanthanum, Silicon and cerium or of substances from which these oxides are formed by heating, in a non-oxidizing atmosphere, preferably in a reducing atmosphere, heated to a temperature which is preferably between 1200 and 1300 ° C. the reducing atmosphere can, for example, consist of a mixture of nitrogen and Consist of hydrogen. As substances which, when heated, produce the above-mentioned oxides carbonates and nitrates are mentioned here.

Zur Verdeutlichung des Verfahrens nach der Erfindung und der mit dem erzielten Stoff erreichbaren Ergebnisse wird nachstehendes Beispiel gegeben: Ein inniges Gemisch von 114,2 g Lanthancarbonat (54,22% La203), 6,r9 g Cerocarbonat (53,020/0 Ce203), 24g @präzipitie-rte Kieselsäure wird während 4 Stunden in einer Wasserstoffatmosphäre auf 1280'C erhitzt.To illustrate the method according to the invention and the results that can be achieved with the substance obtained, the following example is given: An intimate mixture of 114.2 g of lanthanum carbonate (54.22% La203), 6.19 g of cerocarbonate (53.020 / 0 Ce203), 24g @Precipitated silica is heated to 1280 ° C. for 4 hours in a hydrogen atmosphere.

Das erzielte Erzeugnis leuchtet bei Erregung mit der Quecksilberlinie von 2537 A blau und ultraviolett auf. Das Maximum der Emission liegt bei 4000 A.The product obtained glows with the mercury line when excited of 2537 A blue and ultraviolet. The maximum of the emission is 4000 A.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Phosphor for electric gas discharge tubes, in particular mercury vapor discharge tubes, characterized in that it consists of the oxides of lanthanum, silicon and trivalent cerium.

2. Phosphor according to claim 1, characterized in that the cerium content is between 0.1 and 30 mol percent, preferably between 1 and 6 mol percent, calculated on the amount of lanthanum oxide.

3. Process for the preparation of a phosphor according to the Claims 1 or 2, characterized in that a mixture of the oxides of lanthanum, Silicon and cerium or of substances from which these oxides are formed by heating, heated in a non-oxidizing, preferably in a reducing atmosphere will.