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Leuchtschirme in elektrischen Vorrichtungen Die Verwendung von Leuchtstoffen
in elektrischen Vorrichtungen, die durch in diesen erzeugte Strahlung die Fähigkeit
erlangen, zu lumineszieren, ist bekannt. Solche Leuchtstoffe finden unter anderem
in Fluoreszenzlampen, als Fluoreszenzschirm bei Röntgen- und Kathodenröhren u. dgl.
Verwendung. Die Luminophorenschicht kann bei den verschiedenen in Frage kommenden
elektrischen Vorrichtungen, insbesondere auf der inneren Gefäßwand oder auf einem
zugehörigen Schirm u. dgl. aufgebracht sein. Die mit den lumineszierenden Eigenschaften
ausgestatteten Substanzen bzw. Gemische, die durch den Zusatz geringer Mengen Metalle
bzw. Metallverbindungen aktiviert und beispielsweise durch inNiederdruckquecksilberentladungs-Lampen,
in Röntgen- oder Kathodenröhren erzeugte Strahlung, d. h. durch ultraviolette, Röntgen-
oder Kathodenstrahlen angeregt werden, ermöglichen bei geringem Energieverbrauch
eine erhöhteLichtausbeute. Die Leuchtstoffe enthaltenden elektrischen Vorrichtungen,
insbesondere elektrische Entladungslampen und Kathodenstrahlenröhren einschließlich
Röntgendurchleuchtungsschirme sowie die Fluoreszenzschirme der Braunschen Röhren,
ergeben nach Erregung je nach der Zusammensetzung der Leuchtstoffe Abweichungen
in der Farbe des Lichtes, in der Wirksamkeit und in der Anregung ihres Leuchtvermögens.
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In den genannten Vorrichtungen werden z. B. Verbindungen, wie Calciumsulfid
mit Zusätzen geringer
Mengen von Schwermetallen oder Schwermetallverbindungen,
welche als Aktivator dienen, als Leuchtstoffe verwendet. Auch aus Alkali- oder Erdalkalichloriden,
-bromiden oder -jodiden bestehende Leuchtstoffe, die einen zusätzlichen Gehalt von
mehr als o,i Molprozent eines Halogenides des zweiwertigen Zinns enthalten, sind
bekannt. Ferner hat man auch zur Aktivierung der vorgenannten Leuchtstoffe Manganhalogenid
bei gleichzeitiger Zugabe von mehr als o,i Molprozent eines Halogenides von Kupfer,
Silber, Cer oder Zink zugesetzt. Zur Erzielung blauer Fluoreszenzstrahlung wurde
unter anderem in den elektrischen Entladungsvorrichtungen Zinksilikat mit K.,TiFs
als Aktivator benutzt, während für gelbleuchtende beständige Massen unter anderem
Zinksulfid Verwendung gefunden hat. Weitere Anwendungen finden die Leuchtstoffe
in der Beleuchtungstechnik in den mit Edelgasen gefüllten Glasröhren. Das Bedürfnis
nach Abwechslung in den Farben und nach Steigerung der Lichtausbeute hat zur Entwicklung
der Niederdruckedelgasröhre geführt.
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Neben den Leuchtstoffen aus Erdalkalihalogeniden, -Sulfiden und Zinksilikaten
haben auch solche aus Wolframaten Verwendung gefunden. Außer den aus dem schwer
erhältlichen Wolfram hergestellten Luminophoren ist eine neue Klasse von Leuchtstoffen,
wie z. B. der in der britischen Patentschrift 4.g7 7o6 beschriebene Leuchtstoff
aus Chlorphosphat, der gleichzeitig Cadmium und Mangan enthält, und der in der britischen
Patentschrift 516 87o beschriebene Leuchtstoff aus Fluorphosphat mit Cadmium, Mangan
und Natrium bekanntgeworden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf mit nachstehend definierten
Halogenphosphatleuchtstoffen versehene elektrische Vorrichtungen, wie elektrische
Entladungsvorrichtungen in jeder Form, einschließlich Lampen und Kathodenstrahlenröhren,
wie Quarzniederdruckquecksilberdampfentladungsröhren oder -lampen, Röntgenröhren,
Kathodenröhren u. dgl., und zugehörige Schirme, die durch die Entladung in den Lampen
oder Röhren bzw. durch die in den Vorrichtungen erzeugten Strahlen den erfindungsgemäß
verwendeten Leuchtstoff anzuregen vermögen.
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Der Leuchtstoff für die in Frage kommenden elektrischen Vorrichtungen
enthält ein sogenanntes -Halogenphosphat« der allgemeinen Zusammensetzung 3 Me3(PO4)2
' i MelL2, in welcher Me und Mel zweiwertige, gleich- oder verschiedenartige Metalle
und L gleiche oder verschiedene Halogenatome darstellen, und wobei wenigstens die
Hälfte der Metallatome aus Calcium- oder Strontiumatomen und wenigstens die Hälfte
der Halogenatome aus Fluor-, Chlor- oder Bromatomen besteht, und ferner ist in der
Leuchtmasse ein Aktivator, in der wenigstens zum Teil Antimon oder eine Antimonverbindung
vorhanden ist. Die Menge des Aktivators Antimon kann o,5 bis 15, vorzugsweise 2
bis 6 Gewichtsprozent betragen. Stark beeinflußt wird der in den elektrischen Vorrichtungen
verwendete Leuchtstoff durch den Zusatz von Mangan, das vorzugsweise als Manganphosphat
einverleibt wird:. o bis io °,/° Mangan vermögen die Farbe des Lurnineszenzlichtes
stark zu verändern. Diese Auswirkung des Mangans auf den angeregten Leuchtstoff
in den elektrischen Vorrichtungen ist in der nachstehenden Tabelle veranschaulicht.
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Die erste Spalte zeigt die Konstitution des lumineszierenden Stoffes,
der im vorliegenden Fall durch Erhitzen der zum Leuchtstoff führenden Mischungen
auf ungefähr iooo° C erhalten wurde. Die erste Reihe zeigt die Gewichtsanteile des
Antimons, welche hier immer 3 °/o betragen, und die des Mangans. Die weiteren Eintragungen
geben die Farbe des Lumineszenzlichtes an. Die leeren Stellen besagen, daß der Versuch
nicht durchgeführt worden ist. Die Farbe schwankt etwas entsprechend der Genauigkeit
des Herstellungsverfahrens. Die Anregung ist in allen Fällen durch unfiltrierte
Strahlung einer Quarzniederdruckquecksilberdampfentladungslampe erfolgt. Da sich
die Stoffe bei einer Strahlung von 365o Ä kaum erregen lassen, erfolgt sie bei etwa
2537 Ä. Die Farbe ist durch die Beimischung des sichtbaren Lichtes der Lampe etwas
beeinflußt.
Der Leuchtstoff in den erfindungsgemäß ausgestatteten elektrischen
Vorrichtungen wird auch durch Kathodenstrahlen mit 6ooo Elektronenvoltenergie und
durch Röntgenstrahlen von i Ä Wellenlänge gut angeregt. Viel schwächer geht die
Anregung durch Strahlen von einer Wellenlänge von 365o Ä vor sich.