DE916553C

DE916553C - Electric gas and vapor discharge lamp for the purpose of emitting light

Info

Publication number: DE916553C
Application number: DED14658D
Authority: DE
Inventors: Ulrich W Doering
Original assignee: ULRICH W DOERING
Current assignee: ULRICH W DOERING
Priority date: 1937-09-21
Filing date: 1937-09-21
Publication date: 1954-08-12

Description

Elektrische Gas- und Dampfentladungslampe für Zwecke der Lichtaussendung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungslampen, und zwar im besonderen auf solche, die der Lichtaussendung dienen, in denen eine elektrische Gas- und Dampfentladung zwischen geeigneten Elektroden betrieben wird und bei denen diese Entladung als primäre Quelle der Strahlung dient.Electric gas and vapor discharge lamps for the purpose of emitting light The invention relates to electric discharge lamps, in particular to those that are used to emit light, in which an electrical gas and vapor discharge is operated between suitable electrodes and in which this discharge as primary source of radiation is used.

In solchen Lampen wird nun zugleich mit der nützlichen Lichtstrahlung ein großer Teil der Energie in Form ultravioletter Strahlen ausgesandt, die zur Leuchtkraft der Lampe nichts beisteuern. Außerdem können bei solchen Lampen manche der sichtbaren Strahlungsarten im überfluß vorhanden sein und dadurch den Farbeindruck der Lampe verzerren. Ein zu großer Teil der sichtbaren Strahlung kann auch von kurzer Wellenlänge; insbesondere blau oder violett, sein, wobei er zwar an sich sichtbar ist, jedoch praktisch nichts zur Leuchtkraft der Lampe beisteuert.In such lamps there is now the same time with the useful light radiation Much of the energy is sent out in the form of ultraviolet rays that lead to the Do not contribute anything to the luminosity of the lamp. In addition, some of these lamps the visible types of radiation in abundance and thus the color impression distort the lamp. Too much of the visible radiation can also be short-lived Wavelength; especially blue or purple, although it is visible in itself is, but contributes practically nothing to the luminosity of the lamp.

Nun' ist es an sich schon bekanntgeworden, die ultraviolette Strahlung oder ein Zuviel an violetter oder blauer Strahlung, wie sie von vielen Typen von Gas- und Dampfentladungsröhren, insbesondere Quecksilberdampflampen, ausgesandt wird; durch Leuchtstoffe in sichtbares Licht umzuwandeln. Zu diesem Zweck wurde die Metalldampflumpe mit Leuchtstoffen bedeckt, es wurden fluoreszierende Gläser verwendet, oder es wurden einschließende Behälter, Hüllen oder Reflektoren verwendet, die selber fluoreszierend oder mit Leuchtstoffen bedeckt waren.Now it has already become known per se, the ultraviolet radiation or too much violet or blue radiation, as is the case with many types of Gas and vapor discharge tubes, especially mercury vapor lamps, sent out will; by converting phosphors into visible light. To this end it was the metal vapor pump covered with phosphors, it became fluorescent Glasses were used, or enclosing containers, envelopes or reflectors were used used that were themselves fluorescent or covered with phosphors.

Diese bekannte Methode hat nicht die in sie gesetzten Erwartungen erfüllt, und zwar hauptsächlich aus dem Grund nicht, weil die sichtbare Strahlung, die von der Dampflampe emittiert wird, bei Reflexion an der Leuchtstoffschicht oder noch mehr beim Durchgang durch dieselbe erheblich absorbiert wird. Selbst solche Leuchtstoffe, die im Hinblick auf geringe Absorptionsfähigkeit für sichtbares Licht ausgewählt werden, sind zwar imstunde, die Farbe des Lichtes zu einem gewissen Grad zu verbessern, jedoch sind sie außerstande. die Gesamtökonomie der Emission zu vergrößern.This well-known method does not have the expectations placed in it met, mainly for the reason that the visible radiation, which is emitted by the vapor lamp, when it is reflected on the fluorescent layer or even more is considerably absorbed when passing through it. Even such Phosphors designed in terms of low visible light absorptivity are chosen, although the hour is the color of light to a certain extent to improve, however, they are unable to. to increase the overall economy of the issue.

Es ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und eine geeignete primäre Strahlenquelle mit geeigneten Leuchtstoffen in einer solchen `'eise zu verbinden, daß unsichtbare oder jedenfalls überschüssige Strahlung in zusätzliche Strahlung, die die Leuchtstärke und/oder die Farbe verbessert, umgewandelt wird, ohne jedoch die Primärstrahlung in ihrer Intensität zu vermindern oder in ihrer Farbzusammensetzung zu verzerren Nach der Erfindung werden hierzu die von der Gas- oder Dampflampe ausgesandten Strahlen durch optische Mittel in einen sichtbaren und in einen unsichtbaren Anteil getrennt. Es wird ferner der sichtbare Anteil nach außen unmittelbar abgestrahlt und durchgelassen, daher praktisch ohne Verluste, ohne durch einen Durchgang oder eine Reflexion durch oder von Leuchtstoffschichten vermindert zu «-erden und ohne in unerwünschter Weise in bezug auf ihre Wellenlänge verändert zu werden. Auf der anderen Seite wird dafür Sorge getragen, daß die ultraviolette Strahlung, möglicherweise auch die blaue Strahlung oder in jedem Fall alle Strahlung, die umgewandelt werden soll, auf Leuchtstoff auffällt, so daß sie dadurch in gewünschte sichtbare Strahlung umgewandelt wird. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Menge sichtbarer Strahlung erzeugt, ohne daß die sichtbare Primärstrahlung vermindert wird. Außer einer Verbesserung in der Farbe wird auch eine absolut verbesserte gesamte Leuchtökonomie erreicht. Der Prozeß der Umwandlung der ultravioletten Strahlung in komplementierende oder jedenfalls zusätzliche sichtbare Strahlung geht hierbei in Abwesenheit der sichtbaren Strahlung oder Wärmestrahlung, die andernfalls gleichzeitig die Leuchtstoffflächen trifft, sogar mit erheblich verbessertem Nutzgrad vor sich. Die Trennung der beiden Gruppen von Strahlung, wie sie von der primären Strahlungsquelle emittiert werden, kann durch verschiedenartige optische Mittel erreicht werden, die die Eigenschaft eines unterschiedlichen Brechungsvermögens. Reflexionsvermögens oder Dispersionsvermögens in bezug auf die verschiedenen Wellenlängen besitzen und die es daher ermöglichen, die Strahlen örtlich zu trennen, wie z. B. Linsen (Kugellinsen oder zylindrische Linsen) oder Prisinen, oder indem man den für erschiedene Wellenlängen verschiedenen Winkel der totalen Reflexion benutzt oder durch ähnliche Mittel.It is the aim of the invention to avoid these disadvantages and a suitable primary radiation source with suitable phosphors in such a '' ice to combine that invisible or anyway excess radiation into additional Radiation that improves luminosity and / or color is converted, but without reducing the intensity of the primary radiation or in it To distort the color composition According to the invention, this is done by the gas or steam lamp emitted rays by optical means into a visible and separated into an invisible part. It will also decrease the visible portion directly radiated and let through on the outside, therefore practically without losses, without a passage or a reflection through or from phosphor layers reduced to earth and without in an undesirable way with respect to their wavelength to be changed. On the other hand, care is taken to ensure that the ultraviolet Radiation, possibly also the blue radiation or in any case all radiation, which is to be converted, falls on the fluorescent material, so that it turns into the desired visible radiation is converted. This way it gets an extra amount visible radiation generated without reducing the visible primary radiation will. Besides an improvement in color it will also be an absolutely improved overall Luminous economy achieved. The process of converting ultraviolet radiation This leads to complementing or at least additional visible radiation in the absence of visible radiation or thermal radiation, which otherwise simultaneously meets the fluorescent surfaces, even with a considerably improved degree of efficiency. The separation of the two groups of radiation as seen from the primary radiation source can be achieved by various optical means, which have the property of a different refractive power. Reflectivity or have dispersibility with respect to the different wavelengths and which therefore make it possible to separate the rays locally, such. B. Lenses (ball lenses or cylindrical lenses) or prisines, or by using the for different wavelengths used different angles of total reflection or by similar means.

Die Erfindung wird noch besser verstanden durch Bezugnahme auf die Zeichnungen, die in beispielsweiser Ausführungsform verschiedene Schnitte der Lampe darstellen.The invention will be better understood by referring to FIG Drawings showing, by way of example, various sections of the lamp represent.

Abb. i stellt einen Ouerschnitt der Lampe dar: Abb. -a ist ein Querschnitt senkrecht zu erstgenanntem durch eine ähnliche Lampe, die eine :Mehrzahl von Hüllen besitzt; Abb. 3 ist ein Schnitt durch einen strahlungsumwandelnden Teil der Wand; Abb. 4 ist eine Projektion eines Teiles der strahlenumwandelnden Hülle.Fig. I shows a cross section of the lamp: Fig. -A is a cross section perpendicular to the former by a similar lamp which has a plurality of envelopes owns; Figure 3 is a section through a radiation converting portion of the wall; Fig. 4 is a projection of a portion of the radiation converting envelope.

In Abb. i stellt i die Gas- und Dampfentladungslampe dar, insbesondere eine Hochdruckquecksilberdampflampe. Für die Erfindung ist es vorteilhaft, in solchen Lampen Drucke von mehreren Atmosphären bis hinauf sogar zu mehreren hundert Atmosphären anzuwenden, um den elektrischen Lichtbogen, der als die primäre Strahlenquelle dient, optisch zu einem punktförmigen oder linienförmigen Gebilde zu verkleinern. Sodann wird bei erhöhten Drucken der Anteil der unsichtbaren ultravioletten Strahlung, die nach der Erfindung umwandlungsfähig ist, vergrößert auf Kosten der unsichtbaren, jedoch nicht umwandelbaren infraroten Strahlung. Die Lampen können, wie bekannt, mit Quecksilberelektroden versehen sein, vorzugsweise jedoch mit aktivierten heißen Kathoden; Metalldämpfe, wie Kadmium oder Zink, können an Stelle oder zusätzlich zu dem Quecksilber eingeführt seid. Andere Arten von elektrischen Lichtbögen, kondensierten elektrischen Entladungen, die eine besonders starke Ultraviolettstrahlung im Vergleich zu nur geringer Hitzeentwicklung besitzen, oder Funkenentladungen in offener Luft oder geschlossenen -Metalldampflampen oder in Lampen, die bleibende Gase, wie Edelgase, Wasserstoff oder Stickstoff, enthalten, können jedoch ebenfalls verwendet «-erden. Die Wandung der Lampen ist vorzugsweise für Ultraviolettstrahlung gut durchlässig gewählt. Sie mag beispielsweise aus Quarz oder Gläsern, die einen hohen Anteil an Kieselsäure haben, oder aus Phospbatgläsern oder aus Borsäuregläsern, die noch nicht einmal wetterfest zu sein brauchen, bestehen. Die eigentliche Lichtbogenlampe ist umschlossen von einer Hülle 2 bzw. einem Hüllgefäß 2, die vorzugsweise Zylinderform besitzen, wenn sie für Lampen mit gestrecktem Lichtbogen angewandt werden sollen. '\#,'eitere etwa vorhandene Umschließungen sind in Abb.2 mit 13 und 14 bezeichnet.In Fig. I i represents the gas and vapor discharge lamp, in particular a high pressure mercury vapor lamp. It is advantageous for the invention to use pressures of several atmospheres up to even several hundred atmospheres in such lamps in order to optically reduce the electric arc, which serves as the primary radiation source, to a point-like or linear structure. Then, at increased pressures, the proportion of the invisible ultraviolet radiation, which is convertible according to the invention, is increased at the expense of the invisible, but not convertible, infrared radiation. As is known, the lamps can be provided with mercury electrodes, but preferably with activated hot cathodes; Metal fumes, such as cadmium or zinc, can be introduced in place of or in addition to the mercury. Other types of electric arcs, condensed electric discharges, which have particularly strong ultraviolet radiation compared to only low heat generation, or spark discharges in open air or closed metal vapor lamps or in lamps that contain permanent gases such as noble gases, hydrogen or nitrogen but also used «-erden. The wall of the lamps is preferably chosen to be highly permeable to ultraviolet radiation. It may, for example, consist of quartz or glasses that have a high proportion of silica, or of phosphate glasses or boric acid glasses that don't even need to be weatherproof. The actual arc lamp is enclosed by a casing 2 or a casing vessel 2, which preferably have a cylindrical shape if they are to be used for lamps with a straight arc. '\ #,' any additional enclosures that may be present are denoted by 13 and 14 in Figure 2.

Die Lampe und die an erster Stelle erwähnte Hülle haben einen in Abb. i dargestellten Querschnitt. Die Hülle 2 ist auf ihrer der primären Strahlungsquelle zugewandten Seite mit zahlreichen Linsen 3, 4, 5... besetzt, die in Abb.3 noch in vergrößertem Maßstab gezeigt sind. Im folgenden ist eine Konstruktion, die eine große Anzahl von Linsen, die zu einer Art von Netz oder Gitter kombiniert sind, enthält, lediglich als Beispiel beschrieben. Die Erfindung kann trotzdem auch durch Einzellinsen, die nicht miteinander fest verbunden sind, verwirklicht werden oder überhaupt durch noch andere optische Mittel, die eine örtliche Trennung der verschiedenen Wellenlängen bewirken. Auf Grund ihres größeren Brechungsexponenten wird die kurzwellige Strahlung, die irgendeine der dargestellten zylindrischen, z. B. die Linse 3 in Abb. 3 trifft, in Punkt 6 konzentriert. Beispielsweise wird es hierbei so eingerichtet, daß der Punkt 6 in der Ebene der äußeren Oberfläche der Hülle liegt. Die langwellige, sichtbare Strahlung wird nicht in Punkt 6 konzentriert, sondern durchsetzt die Ebene der Außenfläche auf einer breiten Fläche und würde erst in einem Punkt 7 fokussiert werden, der außerhalb der Hülle liegt.The lamp and the envelope mentioned in the first place have a shape shown in Fig. i shown cross section. The shell 2 is on its the primary radiation source facing side with numerous lenses 3, 4, 5 ..., which in Fig. 3 are still in shown on an enlarged scale. The following is a construction that does one large number of lenses combined into a kind of mesh or grid, contains, only as an example described. The invention can nevertheless also achieved through individual lenses that are not firmly connected to one another or at all by other optical means that create a spatial separation of the different wavelengths. Due to their larger refraction exponent the short-wave radiation, which is any of the illustrated cylindrical, z. B. the lens 3 in Fig. 3 hits, concentrated in point 6. For example, will set it up so that point 6 is in the plane of the outer surface the shell lies. The long-wave, visible radiation is not concentrated in point 6, but penetrates the plane of the outer surface on a broad area and dignity can only be focused at a point 7 which is outside the envelope.

Am Punkt 6 der Zeichnung, der bei Kugellinsen ein wirklicher Punkt, bei Zylinderlinsen eine lange Linie in Wirklichkeit ist, sind die Leuchtstoffe in einer Schicht von genügender Dicke angebracht, Sie wandeln die Ultraviolettstrahlung, die auf ihnen konzentriert wird, in sichtbare Strahlung um, während der Durchtritt der primären sichtbaren Strahlung wegen ihrer geringen Ausdehnung mir geringfügig gehindert wird. Die Leuchtstoffe mögen auf der äußeren Glaswand so aufgetragen' sein. Sie können in kleine Furchen oder Rillen gefüllt sein, die an diesen Stellen angebracht sind, wie hei 8 und 9 angedeutet. Bei letzterer Ausgestaltung ist ein verhältnismäßig tiefes, aber enges Loch oder eine entsprechend tiefe und enge Rille im Material der Hülle vorgesehen, die mit Leuchtstoffen gefüllt ist. Wie ersichtlich, wird der Durchtritt der sichtbaren Strahlung bei dieser Anordnung der Leuchtstoffe kaum behindert. Bei Verwendung von gestreckten primären Strahlungsquellen werden entsprechende Zylinderlinsen verwendet, die in derselben Richtung angeordnet und auf einer Hülle, die ebenfalls möglichst Zvlinderform hat, wie gezeigt, angebracht sind. Dadurch werden sozusagen ultraviolette Bilder der Lichtbogenröhre auf der Außenfläche eines solchen Zylinders erzeugt, die alle in derselben Linie liegen. Bei Verwendung kurzer Lichtbögen sind Linsen von kugelförmiger Form geeigneter, wie leicht verständlich. In diesem Fall hat die die Linsen tragende Hülle ebenfalls möglichst kugelige Form, so daß die zahlreichen einzelnen Bilder der primären Strahlungsquelle in der Ebene der Außenfläche der Hülle zu liegen kommen. Damit die Ultraviolettstrahlung in der richtigen Ebene, d.11. wo das Leuchtstoffmaterial angeordnet ist, fokussiert wird, wird die Wandung der Hülle unter Berücksichtigung der Brechungskraft ihres Materials und des Abstandes zwischen der primären Strahlungsquelle und der Hüllenwand entsprechend dick bemessen. Eine Hochdruckquecksilberlampe hat eine sehr starke Emission zwischen 3-00o und 320031 und zwischen 3,6oo und 3700A. Wie ersichtlich, sind diese Wellenlängen viel kürzer als die benachbarte violette Strahlung bei 4000A und um ein beträchtliches noch kürzer als die hauptsächliche primäre Netzstrahlung bei 55'oo und 58oo A. Der starken Brechung wegen, die die ultravioletten Strahlen erleiden; ist die Trennung relativ leicht zu bewerkstelligen. Bei Verwendung von Quecksilberlampen oder Kadmiumlampen beispielsweise ist es vorteilhaft, auch einen großen Teil der überschüssigen violetten und blauen Strahlung auf den Leuchtstoffen zu konzentrieren, wobei die Trennung von der restlichen Strahlung sogar noch erleichtert wird. Es ist lediglich wichtig, dafür zu sorgen, daß die (primäre) Grün- und Gelbstrahlung (bei Kadmiumlampen auch die rote Strahlung) ungehindert nach außen dringt. Doch ist dies leicht zu ermöglichen wegen ihrer geringen Brechung und ihrer geringen Konvergenz, welche es diesen Strahlen erlaubt, zu passieren. So kann man also je nach der Art der verwendeten Strahlungsquelle, der Art von primär erzeugter Strahlung und der Zusammensetzung des Lichtes, die man schließlich erreichen will; einen mehr oder weniger großen $ruchteil der sichtbaren Strahlung einer Umwandlung unterwerfen. In diesem Fall wird das Leuchtstoffmaterial so im Gang der Strahlen, die die Linsen passiert haben, angeordnet, daß es auch im Konzentrationsbereich beispielsweise der violetten oder blauen Strahlen liegt. Dies wird beispielsweise erreicht, indem man die Dicke der die Linsen und die Leuchtstoffe tragenden Hülle dieser Brennweite anpaßt. Statt dessen kann auch mit geringerem Nutzgrad diese Wirkung durch Vergrößerung des Durchmessers der Leuchtstoffflecke erreicht werden. So kann das von einer Quecksilberlampe ausgesandte Licht in bemeßbarer Weise je nachdem blauweiß, reinweiß oder sogar gelblichrötlich gemacht werden.At point 6 of the drawing, which is a real point for spherical lenses and a long line in reality for cylindrical lenses, the phosphors are applied in a layer of sufficient thickness, they convert the ultraviolet radiation that is concentrated on them into visible radiation, while the passage of the primary visible radiation is slightly hindered because of its small size. The phosphors may be applied in this way to the outer glass wall. They can be filled in small furrows or grooves that are made at these points, as indicated in 8 and 9. In the latter embodiment, a relatively deep but narrow hole or a correspondingly deep and narrow groove is provided in the material of the envelope, which is filled with phosphors. As can be seen, the passage of visible radiation is hardly hindered with this arrangement of the phosphors. When elongated primary radiation sources are used, corresponding cylinder lenses are used which are arranged in the same direction and are attached to a cover which is also as cylinder-shaped as possible, as shown. This creates, so to speak, ultraviolet images of the arc tube on the outer surface of such a cylinder, all of which are in the same line. When using short arcs, spherical lenses are more suitable, as is easily understood. In this case, the shell carrying the lenses also has the most spherical shape possible, so that the numerous individual images of the primary radiation source come to lie in the plane of the outer surface of the shell. So that the ultraviolet radiation is in the correct plane, i.e. 11. where the phosphor material is arranged, is focused, the wall of the envelope is dimensioned correspondingly thick, taking into account the refractive power of its material and the distance between the primary radiation source and the envelope wall. A high pressure mercury lamp has a very strong emission between 3-00o and 320031 and between 3.6oo and 3700A. As can be seen, these wavelengths are much shorter than the neighboring violet radiation at 4000A and considerably shorter than the main primary network radiation at 55'oo and 58oo A. Because of the strong refraction suffered by the ultraviolet rays; the separation is relatively easy to accomplish. When using mercury lamps or cadmium lamps, for example, it is advantageous to concentrate a large part of the excess violet and blue radiation on the phosphors, the separation from the remaining radiation being made even easier. It is only important to ensure that the (primary) green and yellow radiation (also the red radiation in the case of cadmium lamps) penetrates the outside unhindered. But this is easy to do because of their low refraction and convergence, which allows these rays to pass. So, depending on the type of radiation source used, the type of primarily generated radiation and the composition of the light that one ultimately wants to achieve; subject a more or less large part of the visible radiation to a transformation. In this case, the phosphor material is so arranged in the path of the rays that have passed the lenses that it is also in the concentration range, for example, of the violet or blue rays. This is achieved, for example, by adapting the thickness of the envelope carrying the lenses and the phosphors to this focal length. Instead, this effect can also be achieved with a lesser degree of efficiency by increasing the diameter of the fluorescent spots. The light emitted by a mercury lamp can be made blue-white, pure white or even yellowish-reddish in a measurable way, depending on the situation.

Auch das Leuchtstoffmaterial wird an die Zusammensetzung der umzuwandelnden Strahlung, d. h. an die von der primären Strahlungsquelle aus. gesandten Strahlenarten angepaßt. So unterscheidet sich z. B. das vom Kadmiumdampf ausgesandte Ultraviolett in seiner Wellenlänge und Verteilung von deriljenigen, das von einer Quecksilberlampe ausgesandt wird. Die Leuchtstoffe werden so ausgewählt, daß ihre Bereiche hoher Anregbarkeit übereinstimmen mit den hauptsächlichen Emissionsbereichen der primären Strahlungsquelle, die umgewandelt werden sollen. Wenn auf diese Weise verfahren wird, so ist es nicht mehr nötig, sich wegen einer vermindernden Absorption der sichtbaren Strahlung Sorge zu machen. So sind als Leuchtstoffe verschiedenartige Zinksilikate, besonders solche, bestehend aus kleinen Teilen von i bis 5 ,u, ferner Zinksulfide, insbesondere solche, die zusätzlich mit Mangan aktiviert sind, geeignet. Zinksilikate und Zinksulfide kombinieren sich vorteilhaft mit Lichtbogenentladungen in Kadmium-und/oder Quecksilberdampf von hohem Druck. Quecksilherdampflampen mögen zweckvoll auch mit ihre Farbe ergänzenden Leuchtstoffen, die eine starke rote Emission haben, wie z. B. Bariumsulfid, das mit Kupfer aktiviert ist, Magnesiumsulfid, das mit Mangan aktiviert ist, ferner mit Sulfiden, Seleniden und ähnlichen Verbindungen des Samariums, Praseodyms, Erbiums oder anderen Grundmaterialien kombiniert werden. Nach der Erfindung können sogar Leuchtstoffe, wie Eosin oder Rhodamin oder grün-, gelb- oder rotleuchtende Farbstoffe, verwendet werden, die die Gelb- und Grünstrahlung der primären Strahlungsquelle absorbieren würden. Zahlreiche andere solche geeignete Leuchtstoffe, die eine gute rote, orange oder panchi-omatische Emission haben, sind allgemein bekannt.Also the phosphor material is attached to the composition of the convertible Radiation, d. H. to that from the primary radiation source. types of rays sent customized. So z. B. the ultraviolet emitted by the cadmium vapor in its wavelength and distribution from that of a mercury lamp is sent out. The phosphors are selected so that their areas are higher Excitability coincide with the main emission ranges of the primary Radiation source to be converted. If proceed in this way is no longer necessary because of a diminishing absorption of the visible radiation of concern. So as phosphors are various Zinc silicates, especially those consisting of small parts from i to 5, u, also Zinc sulfides, especially those that are additionally activated with manganese, are suitable. Zinc silicates and zinc sulfides combine advantageously with arc discharges in high pressure cadmium and / or mercury vapor. Like mercury vapor lamps also useful with fluorescent substances that complement their color and have a strong red emission have such. B. barium sulfide, which is activated with copper, magnesium sulfide, the activated with manganese, furthermore with sulphides, selenides and similar compounds of the samarium, Praseodymium, erbium or other base materials be combined. According to the invention, even phosphors, such as eosin or Rhodamine or green, yellow or red luminous dyes, can be used would absorb the yellow and green radiation from the primary radiation source. Numerous other such suitable phosphors that have a good red, orange or panchi-omatic Emission are well known.

Bezugszeichen 2 stellt eine Hülle dar, die vorzugsweise aus einem genügend Ultraviolett durchlässigen Glas, aus Gläsern, die Aluminiumphosphat enthalten, besteht und hohe Dispersionskraft besitzt, oder aus Quarz. Auch organische Substanzen, die für ultraviolette Strahlen durchlässig sind, wie geeignete Arten von Cellulosederivaten Vinylabkämmlinge und ähnliche Substanzen, sind ebenfalls geeignet. Ratsatnerweise macht man die Abmessungen der Linsen, Prismen od. dgl. möglichst klein, in manchen Fällen sogar nicht größer als Bruchteile eines Millimeters, um dadurch die Wandstärke herabsetzen und die Weglänge der ultravioletten Strahlen innerhalb des Hüllenmaterials vermindern zu können. Dadurch wird es möglich gemacht, die Wandstärke auf weniger als i mm oder Bruchteile davon zu verringern und gewöhnliche Glasarten zu verwenden. In gleicher Weise können zwei konzentrische Hüllen, die in ihrer gegenseitigen Lage adjustiert sind, verwendet werden, wobei die innere, sehr dünne Hülle das Gittersystem der Linsen trägt, die äußere Hülle, die gleichzeitig auch als Glasschirm dienen mag, das entsprechende System oder Gitterwerk von fluoreszierenden Linien oder Punkten. Man kann auch von einer speziellen zusätzlichen Hülle absehen und die Gitteranordnung der Linsen sowohl wie diejenige der Leuchtstoffe auf (äußerem) Rohr oder Kolben 13 der Lampe (in Abb. 2) anordnen. Ein solcher kann dann, wie bekannt, die eigentliche Lichtbogenröhre (oder den Lichtbogen selber) einschließen. Bei gestreckten primären Strahlungsquellen hat der Kolben vorzugsweise die Form eines Zylinders, der koaxial zu der Lichtbogenröhre angeordnet ist. Um das Leuchtstoffmaterial gegen Hitzeeinwirkung zu schützen, mag der Kolben evakuiert sein, kann jedoch auch mit einem verdünnten Gas gefüllt sein. Unter Weglassung einer zusätzlichen Hülle 13 kann das Gitterwerk der Linsen und Leuchtstoffe auch auf einer Hülle 1.4 (in Abb. 2) angebracht sein, die einen Teil der üblichen Lampenarmatur bzw. Leuchte darstellt. Vorzugsweise ist ein Reflektor i i, der ebenfalls mit Vorteil zum Trennen der Strahlengruppen dient und Gitteranordnungen von Linsen und Leuchtstoffen trägt, einbegriffen. Der Reflektor weist hierbei eine reflektierende Metallisierung oder einen weißen Schirm 12 auf, der die Leuchtstoffe oder die diesbezügliche Fläche bedeckt. Letzterer kann unmittelbar darauf oder unmittelbar aufliegend oder mit kurzem Abstand angebracht sein. Bei Verwendung .einer entsprechenden Hülle kann diese an ihrem Boden durch eine Platte oder einen Hohlkörper io abgeschlossen sein, die ebenfalls mit einer Gitteranordnung von Linsen, etwa in der Art, wie in Abb. d. angedeutet, versehen sind.Reference number 2 represents a shell, which preferably consists of a Sufficient ultraviolet-permeable glass, made from glasses that contain aluminum phosphate, consists and has high dispersion power, or made of quartz. Also organic substances, which are transparent to ultraviolet rays, such as suitable types of cellulose derivatives Vinyl combs and similar substances are also suitable. Advisably one makes the dimensions of the lenses, prisms od. The like. As small as possible, in some Cases not even larger than a fraction of a millimeter in order to reduce the wall thickness and reduce the path length of the ultraviolet rays within the shell material to be able to reduce. This makes it possible to reduce the wall thickness to less than i mm or fractions thereof and use ordinary types of glass. In the same way, two concentric envelopes, which are in their mutual position are adjusted, the inner, very thin shell being the grid system the outer shell, which also serves as a glass shade like, the corresponding system or latticework of fluorescent lines or points. One can also dispense with a special additional cover and the grid arrangement of the lenses as well as that of the phosphors on the (outer) tube or bulb 13 of the lamp (in Fig. 2). Such can then, as is known, the actual Enclose the arc tube (or the arc itself). When stretched primary Radiation sources, the piston preferably has the shape of a cylinder that is coaxial is arranged to the arc tube. To protect the fluorescent material against the effects of heat To protect, the flask may be evacuated, but can also be diluted with a Be filled with gas. With the omission of an additional cover 13, the latticework the lenses and phosphors can also be attached to a cover 1.4 (in Fig. 2), which is part of the usual lamp fitting or light. Preferably is a reflector i i, which is also used to advantage to separate the groups of rays and lattice arrays of lenses and phosphors are included. The reflector has a reflective metallization or a white screen 12, which covers the phosphors or the related surface. The latter can be immediate be attached on top or directly on top or at a short distance. at Using a corresponding cover, this can be attached to the bottom through a plate or a hollow body io be completed, also with a grid arrangement of lenses, something like the one in Fig. d. indicated, provided.

Die genaue gegenseitige Läge der zahlreichen Linsen, die das Linsengitter bilden, und der die Leuchtstoffe enthaltenden Rillen, die ein Leuchtstoffgitter bilden, wird sichergestellt, indem man das Glas oder sonstige Material in oder zwischen Formkörper von einander entsprechenden Lehren oder Mustern oder zwischen geeignete pressende Platten oder Walzen bläst, preßt oder rollt. Der Zylinder 2 kann z. B. hergestellt werden, indem man eine flache Platte entsprechend walzt, in geeignete Streifen schneidet und diese schließlich zu Zylindern zusammenbiegt. Die Leuchtstoffe werden nach Zufügen geeigneter Bindemittel in die Oberfläche gerieben oder gepulvert, und letztere wird darauf poliert, so daß das Material ausschließlich nur in den Rillen oder an den aufgerauhten Stellen haftenbleibt.The exact mutual position of the numerous lenses that make up the lens grid form, and the grooves containing the phosphors that form a phosphor grid Form is ensured by putting the glass or other material in or between Moldings of corresponding gauges or patterns or between suitable ones pressing plates or rollers blows, presses or rolls. The cylinder 2 can, for. B. be made by rolling a flat plate accordingly, into suitable Cuts strips and then bends them together to form cylinders. The phosphors are rubbed or powdered into the surface after adding suitable binding agents, and the latter is polished on it so that the material is exclusively only in the Grooves or sticks to the roughened areas.

Man kann einen Raster, bestehend aus Punkten, Linien oder sonstigen Anordnungen von Leuchtstoffen, der optisch dem zugehörigen Raster der Linsen und Prismen entspricht; auch auf photochemische Weise erzeugen. Man trägt z. B. auf der Außenfläche der Hülle 2 in Abb. i (oder 14 in Abb.2) Chromatgelatine auf. Darauf wird der Linsenraster von einer der späteren Lichtbogenlampe entsprechenden Lichtquelle oder in sonstiger Weise so durchstrahlt, daß an den Brennpunkten bzw. Brennlinien etwa der ultravioletten Strahlung die Chromatgelatine gehärtet wird. Die nicht gehärteten Partien werden mechanisch entfernt, das Ganze etwa mit Paraffin überstrichen, über die verbliebene Chromatgelatine überstehendes Paraffin entfernt und darauf die Oberfläche mit Flußsäure behandelt. Diese rauht die Glasoberfläche da, wo sie nicht mit Paraffin bedeckt ist, auf oder ätzt sie sogar aus, d. h. also, an oder entsprechend den gehärteten Gelatinestellen. Darauf werden die Reste der Gelatine ebenso wie das Paraffin entfernt und die Oberfläche mit Leuchtstoff eingerieben und gegebenenfalls festgebrannt bzw. mit einem Schutzlack überzogen. Wie verständlich, haftet der Leuchtstoff nur an den nufgerauhten oder durch Ätzung vertieften Stellen, also da, wo er dann auch im Betrieb die dort konzentrierte kurzwellige Strahlung umzuwandeln hat.One can create a grid consisting of points, lines or other Arrangements of phosphors, which optically correspond to the associated grid of the lenses and Corresponds to prisms; also generate in a photochemical way. One wears z. B. on the outer surface of the shell 2 in Fig. i (or 14 in Fig. 2) on chromate gelatin. Thereon the lenticular grid is produced by a light source corresponding to the later arc lamp or in some other way penetrated so that at the focal points or focal lines about the ultraviolet radiation the chromate gelatine is hardened. The not hardened Parts are removed mechanically, the whole thing painted over with paraffin, for example the remaining chromate gelatine, the excess paraffin removed and then the surface treated with hydrofluoric acid. This roughened the glass surface where it was not covered with paraffin is covered, or even etches it out, d. H. so, at or corresponding to the hardened Gelatin sites. The remnants of the gelatine and the paraffin are then removed and rub the surface with fluorescent material and, if necessary, burn it on or covered with a protective varnish. It is understandable that the fluorescent material is only clinging to it the roughened or etched areas, i.e. where it is then has to convert the short-wave radiation concentrated there during operation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. The light emission is used, with phosphors provided electric gas and steam lamp, characterized in that by application high operating pressures a constricted, in particular punctiform or linear Arc discharge is generated, means surrounding the discharge are provided are different by virtue of different refractive power compared to radiation Wavelength according to a corresponding spatial separation of the emitted radiation their wavelength, especially in short-wave, not or bad visible and long-wave, visible radiation, as well as fluorescent substances, which are arranged exclusively or preferably in the path of the short-wave radiation and a conversion of the same into visible radiation or radiation in some other way cause desired wavelength.

2. Electric gas and steam lamp according to claim i, characterized in that on the inner surface one is used as the primary radiation source acting arc enclosing a variety of a point, line or lattice-forming lenses and / or prisms is arranged that the to be converted short-wave, in particular ultraviolet radiation on approximately in the plane of their outer surface phosphors arranged in an optically corresponding system of points, spots or lines concentrate, while the longer-wave refracted and locally differently focused visible radiation essentially unhindered by the spaces in the luminescent grid happened.

3. Electric gas and steam lamp after either or both of the previous ones Claims, characterized in that the primarily emitting arc is shorter Training centrally within a more spherical, the separating optical means enclosing shell is arranged and optionally carries the fluorescent grid. q .. Electric gas and steam lamp according to one or more of claims i and 2, characterized in that for a longer arc shape this or the actual Discharge lamp housed axially within an approximately cylindrical envelope is, which is the optically separating means and at the same time optionally the luminescent grid wearing. 5. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the lenses are more punctiform primary Radiation source preferably spherical, in the case of a more elongated shape also or more preferred are linear. 6. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that lens or. Prism grid on the one hand, the fluorescent grid on the other hand on the inner and outer surface the same envelope enclosing the primary arc discharge or lamp, the an enclosing piston of the usual type can also be accommodated. 7. Electric Gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims i to 5, characterized in that the lens or prism grid on the one hand, fluorescent grid on the other hand attached to a shell, overcell or other enclosure that forms part of the lamp fitting or conventional luminaire. B. Electric Gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that refractive power and dispersion of the lenses or prisms, distance of the primary radiation source and thickness of the shell are coordinated. y. Electric Gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims i to 5 and 7 and 8, characterized in that the refractive lens or prism grid and the converting fluorescent grid each on different, concentrically adjusted Sheaths are arranged. ok Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that to separate the different Wavelengths of the different angles of total reflection by means of prisms or lenses are used. i i. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that an enclosing, e.g. B. cylindrical shell with further closing, possibly flat parts, which preferably also contain radiation-separating and converting agents, combined is. 12. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding Claims, characterized in that part of the fluorescent grid or the Fluorescent grid on part of the enclosures; especially on one above the light source located hood, with a reflective metallic or other coating is deposited, so that the striking primary light as well as the converted ultraviolet radiation again through the lens or; Prism grid to be thrown back and forth. 13. Electric gas and steam lamp after one or more of the preceding claims, characterized in that the primary The radiation source is a high pressure mercury discharge, preferably in the range of some atmospheres internal pressure upwards, serves. 1q .. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding claims, characterized in that not only ultraviolet, but also completely or partially purple and blue Radiation of the mercury discharge can be focused on fluorescent material and converted. 15. Electric gas and steam lamp according to one or more of the preceding Claims, characterized; that light and ultraviolet permeable organic Substances such as vinyl derivatives, cellulose derivatives, as material for the separating and transforming servings.