EP1248285A2 - Niederdruckentladungslampe - Google Patents

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EP1248285A2
EP1248285A2 EP02004682A EP02004682A EP1248285A2 EP 1248285 A2 EP1248285 A2 EP 1248285A2 EP 02004682 A EP02004682 A EP 02004682A EP 02004682 A EP02004682 A EP 02004682A EP 1248285 A2 EP1248285 A2 EP 1248285A2
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EP
European Patent Office
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substance
low
oxide
discharge lamp
mercury
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EP02004682A
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EP1248285B1 (de
Inventor
Roland Hoffmann
Franz Stoll
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J61/26—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/183—Composition or manufacture of getters

Definitions

  • the invention relates to a low-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1 and a provided reducing agent.
  • Such low-pressure discharge lamps known for example from EP 0 569 814 B1 are commonly used as fluorescent lamps or L-lamps designated.
  • a discharge vessel of these lamps contains at least one filling an inert gas and mercury.
  • the inner peripheral wall of the discharge vessel is coated with phosphors, the chemical composition of which is the spectrum of the emitted light or the color tone determined.
  • phosphors the chemical composition of which is the spectrum of the emitted light or the color tone determined.
  • the invention is based on the object of a low-pressure discharge lamp to create a minimal amount of mercury in the discharge vessel is to be brought in.
  • a discharge vessel contains a low-pressure discharge lamp a reducing agent that is capable of both at room temperature and at higher temperatures up to 900 ° C, e.g. Discharge conditions that in the discharge vessel contained mercury oxide to reduce and make the oxygen irreversible to tie. That is, the invention is not only at room temperature and in the event of discharge conditions, the oxygen present in the discharge vessel is bound, but also reduces existing mercury oxides, for example are present when the mercury is introduced or arise during operation.
  • the This solution can reduce mercury consumption to a minimum, so that only a comparatively small amount of mercury is required to operate the Lamp is required. This enables it to be tightened across Europe by the legislation to comply with the specified upper limits.
  • the reducing agent must be selected so that both at room temperature and the formation of mercury oxide is avoided even at higher temperatures or undone.
  • the reducing agent consists of two substances consists.
  • a substance A that is capable of oxygen at room temperature to tie.
  • the reducing agent contains a substance B, the higher Temperatures irreversibly binds the oxygen released by substance A and Mercury oxide reduced. That is, the two substances A, B complement each other, so that a reduction in mercury oxide and oxygen binding in the overall temperature range is guaranteed.
  • Mixing suitable substances can reduce this of the reducing agent according to the invention thus optimal to the operating conditions be adapted to the low pressure discharge lamp.
  • substance A is a metal or a metallic Compound, but not an amalgam
  • substance B is a material contains, whose oxide has a higher binding energy than the oxide of substance A, so that it is the oxide of the substance at discharge conditions and higher temperatures A can reduce and bind the oxygen.
  • substance A contains oxides unintentionally when it is introduced and substance B is chosen so that it contains these oxides and the mercury oxide at higher temperatures reduced and stores the released oxygen.
  • the reducing agent according to the invention is preferably in the form of a powder or shaped body introduced into the discharge vessel.
  • the construction of the low-pressure discharge lamp is particularly simple if the reducing agent is introduced as a coating on a carrier on which also getter substances are upset.
  • the effect of the reducing agent can be improved if this after Introduction into the discharge space by increasing the temperature and / or interaction is activated with a high-frequency field, so that the unwanted oxidized Substance A is reduced to pure metal and thus its reducing activity at low temperatures.
  • the figure shows a schematic sectional illustration of a discharge vessel 2 Low-pressure discharge lamp 1.
  • This discharge vessel 2 has a glass jacket that cylindrical or, in the case of so-called compact lights, also ring-shaped or U-shaped can be.
  • a pump tube 4 formed, which is melted after filling.
  • the inner peripheral wall of the discharge vessel 2 is provided with a phosphor coating 6. at high-quality fluorescent lamps contain these, for example, rare earth phosphors.
  • the discharge vessel 2 further contains two electrodes, one of which is shown in the figure only one electrode 8 is shown.
  • This electrode 8 can for example be formed by a helix that does not have two power leads 10, 12 shown connecting pins of the low-pressure discharge lamp 1 are connected.
  • the power supplies 10, 12 are inside the discharge vessel 1 held together with a glass bead 14.
  • the ones made of tungsten wire Electrodes 8 are coated with an emitter, which ensures the exit of the electrons facilitate in a discharge space 16 of the discharge vessel 2.
  • the electrode 8 is of an annular cap 18 surrounded, which ensures that the ignition and operation of the lamp 1 materials evaporating from the electrode no piston blackening cause.
  • At least one noble gas is introduced through the pump tube 4 at a pressure of approximately 10 3 Pa.
  • the mercury can be supplied directly or - as mentioned at the beginning - as an intermetallic compound, for example Ti x Zr y Hg z .
  • a reducing agent according to the invention 20 provided, which is introduced, for example, as a shaped body or in powder form becomes.
  • the electrode 8 is encompassing Ring cap 18 cut open in the circumferential area, so that in the emerging Gap the reducing agent 20 according to the invention can be introduced.
  • This can, for example, be pressed into a shaped body and into the ring cap 18 are used or via a supporting structure, for example a Wire mesh can be fixed.
  • a particularly elegant solution is to use the reducing agent 20 in the form of Introduce tablets or on a carrier material in the discharge vessel 2 to which a getter substance is also applied or contained. So could the ring cap 18 contain circumferential recesses that the getter material and the invention Containing reducing agents in a mixture or separately.
  • the reducing agent according to the invention has the task bind the available oxygen at room temperature. Furthermore it must be ensured that under discharge conditions and in the temperature range up to 900 ° C the oxygen remains in the reducing agent and if necessary. still existing Mercury oxide is reduced. This can cause the Formation of mercury oxide can be avoided or reversed.
  • Around To meet conditions binding of oxygen in the range between room temperature and temperatures up to 900 ° C is preferably one of several components existing reducing agent used.
  • the reducing agent consist of a mixture of Fe and Zr, the mixing ratio 4: 1 (mass fractions). With a conventional fluorescent lamp it is sufficient, for example, about 40 mg of such a mixture in the discharge vessel 2 to bring.
  • this reducing agent was in the finished lamp of an RF field for 15 seconds to an activation temperature of about 800 ° C.
  • an activation temperature of about 800 ° C.
  • the reducing agent is introduced 20 oxides formed on substance A (Fe) are reduced by substance B (Zr), so that the Substance A is ready to bind oxygen at room temperature.
  • the lamp is ready for operation - the reducing agent consisting of two components ensures that oxygen is bound and any mercury oxide that may arise is reduced, so that the mercury consumption compared to conventional solutions can be significantly reduced.
  • the reducing agent according to the invention was proposed the commissioning of the lamp is not activated.
  • this experiment after 100 Hours of burning no free mercury can be detected. This can be done This explains that substance A (Fe) passes through when it is introduced into the discharge vessel Atmospheric oxygen is oxidized and therefore no absorption capacity for the oxygen Has room conditions.
  • the activation of the reducing agent should therefore at least be an important feature in the combination of Fe / Zr.
  • substance B in such a way that it is able, even one not to reduce activated substance A and mercury oxide so that the Substance A is again able to absorb oxygen at room temperature.
  • Substance B should be selected so that its oxide has a higher binding energy than the oxide of substance A and is able to oxidize the oxide at temperatures up to 900 ° C Reduce substance A and the mercury oxide.
  • Substances A and B should be included the largest possible surface area can be introduced into the discharge vessel, the Mixing ratio should be chosen so that the oxygen brought by substance A. can be absorbed by substance B.
  • both components are preferred mixed.
  • a low-pressure discharge lamp with a discharge vessel Contains mercury. To avoid the consumption of mercury is in the discharge vessel introduced a reducing agent which is designed such that it contains oxygen in the temperature range between room temperature and discharge conditions binds and can also reduce mercury oxide.

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Abstract

Offenbart ist eine Niederdruckentladungslampe (1) mit einem Entladungsgefäß (2), das Quecksilber enthält. Zur Vermeidung einer Quecksilberaufzehrung ist in das Entladungsgefäß (2) ein Reduktionsmittel (20) eingebracht, das derart ausgebildet ist, dass es Sauerstoff im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Temperaturen bis 900°C bindet und Quecksilberoxid reduzieren kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Niederdruckentladungslampe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein dafür vorgesehenes Reduktionsmittel.
Stand der Technik
Derartige beispielsweise aus der EP 0 569 814 B1 bekannte Niederdruckentladungslampen werden im Sprachgebrauch allgemein als Leuchtstofflampe oder L-Lampe bezeichnet. Ein Entladungsgefäß dieser Lampen enthält eine Füllung aus zumindest einem Edelgas und Quecksilber. Die Innenumfangswandung des Entladungsgefäßes ist mit Leuchtstoffen beschlämmt, deren chemische Zusammensetzung das Spektrum des abgegebenen Lichtes bzw. den Farbton bestimmt. Beim Zünden und während des Betriebes der Leuchtstofflampe wird aufgrund einer Quecksilberdampfentladung Strahlung im Ultraviolettbereich emittiert. Dieses UV-Licht wird über das Leuchtstoffgemisch in das von der Lampe abgegebene Licht umgewandelt.
Bei der Herstellung derartiger Niederdruckentladungslampen ist man bestrebt, das Quecksilber möglichst genau zu dosieren, da zum einen die hohe Toxizität des Quecksilbers bei der Entsorgung der Lampen erhebliche Probleme bereitet und zum anderen die Einhaltung des Quecksilbergehaltes aus Qualitätsgründen erforderlich ist, um die gewünschte Lichtausbeute zu erzielen. Ein weiteres Problem bei derartigen Niederdrucklampen besteht darin, dass beim Betrieb der Leuchtstofflampen eine gewisse Quecksilberaufzehrung zu verzeichnen ist, die einerseits durch Oxidbildung oder durch Reaktion mit den Leuchtstoffen und sonstigen Materialien im Entladungsgefäß verursacht ist. Bei Leuchtstofflampen fortschrittlicher Herstelltechnologie, d.h. durch Verwendung einer Schutzbeschichtung des Glaskolbens, hochwertiger Selten-Erden-Leuchtstoffe, etc. wird die Quecksilberaufzehrung im wesentlichen noch durch die Oxidbildung bestimmt.
In der DE 696 08 996 D2 ist ein Verfahren zum Einbringen von Quecksilber beschrieben, bei dem das Quecksilber in Form einer intermetallischen Verbindung mit einem Trägermaterial eingebracht wird. Dieses Trägermaterial wirkt auch als Getter, über den Spuren von unerwünschten Gasen gebunden werden können, die im Entladungsgefäß vorhanden sind.
Es zeigte sich jedoch, dass auch die Verwendung einer derartigen Getter-Substanz die Quecksilberaufzehrung durch Bildung von Quecksilberoxid nicht verhindern kann. Es ist daher erforderlich, eine größere Menge an Quecksilber als theoretisch für den Betrieb der Lampe erforderlich in das Entladungsgefäß einzubringen, so dass sichergestellt ist, dass während der gesamten Minimallebensdauer der Lampe genügend reines Quecksilber im Entladungsgefäß vorhanden ist.
Es wurde bereits versucht, die Quecksilberaufzehrung durch Bildung von Quecksilberoxiden dadurch zu vermeiden, dass der Sauerstoffeintrag in die Lampen minimiert wird. Dies bedarf jedoch eines erheblichen verfahrenstechnischen Aufwands. Da darüber hinaus der auf den Elektroden der Niederdruckentladungslampe aufgebrachte Emitter im wesentlichen auf Metalloxidbasis hergestellt ist, kann eine Freisetzung von Sauerstoff während des Lampenbetriebes durch Reduktion der Emitter-Metalloxide nicht verhindert werden.
Darstellung der Erfindung
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Niederdruckentladungslampe zu schaffen, bei der eine minimale Menge an Quecksilber in das Entladungsgefäß einzubringen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Entladungslampe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Reduktionsmittel gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
Erfindungsgemäß enthält ein Entladungsgefäß einer Niederdruckentladungslampe ein Reduktionsmittel, das in der Lage ist, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen bis 900°C, wie zum z.B. Entladungsbedingungen, das im Entladungsgefäß enthaltene Quecksilberoxid zu reduzieren und den Sauerstoff irreversibel zu binden. D.h., erfindungsgemäß wird nicht nur bei Raumtemperatur und bei Entladungsbedingungen der im Entladungsgefäß vorhandene Sauerstoff gebunden, sondern auch bereits vorhandene Quecksilberoxide reduziert, die beispielsweise beim Einbringen des Quecksilbers vorhanden sind oder beim Betrieb entstehen. Die Quecksilberaufzehrung kann durch diese Lösung auf ein Minimum reduziert werden, so dass nur eine vergleichsweise geringe Menge an Quecksilber zum Betrieb der Lampe erforderlich ist. Dies ermöglicht es, die europaweit verschärften, vom Gesetzgeber vorgegebenen Obergrenzen einzuhalten.
Das Reduktionsmittel muss so gewählt werden, dass sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen die Bildung von Quecksilberoxid vermieden bzw. rückgängig gemacht wird.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn das Reduktionsmittel aus zwei Stoffen besteht. Einem Stoff A, der dazu in der Lage ist, den Sauerstoff bei Raumtemperatur zu binden. Des weiteren enthält das Reduktionsmittel einen Stoff B, der bei höheren Temperaturen den vom Stoff A freigesetzten Sauerstoff irreversibel bindet und Quecksilberoxid reduziert. D.h., die beiden Stoffe A, B ergänzen einander, so dass eine Reduktion des Quecksilberoxids und Bindung des Sauerstoffs im Gesamttemperaturbereich gewährleistet ist. Durch Mischung geeigneter Stoffe kann diese Reduktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Reduktionsmittels somit optimal an die Betriebsbedingungen der Niederdruckentladungslampe angepasst werden.
Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Stoff A ein Metall oder eine metallische Verbindung, jedoch kein Amalgambildner ist, während der Stoff B ein Material enthält, dessen Oxid eine höhere Bindungsenergie als das Oxid des Stoffes A hat, so dass es bei Entladungsbedingungen und höheren Temperaturen das Oxid des Stoffes A reduzieren und den Sauerstoff binden kann.
Bei Versuchen zeigte es sich, dass eine Mischung aus Fe und Zr als Reduktionsmittel geeignet ist, wobei das Mischungsverhältnis etwa 4:1 beträgt. Selbstverständlich sind auch andere Stoffe einsetzbar, die die vorbeschriebenen Eigenschaften aufweisen.
Die Herstellung der Niederdruckentladungslampe ist auch dann auf einfache Weise möglich, wenn der Stoff A beim Einbringen ungewollt Oxide enthält und der Stoff B so gewählt ist, dass er diese Oxide und das Quecksilberoxid bei höheren Temperaturen reduziert und den freigesetzten Sauerstoff speichert.
Das erfindungsgemäße Reduktionsmittel wird vorzugsweise als Pulver oder Formkörper in das Entladungsgefäß eingebracht.
Der Aufbau der Niederdruckentladungslampe ist besonders einfach, wenn das Reduktionsmittel als Beschichtung eines Trägers eingebracht wird, auf dem auch Getter-Substanzen aufgebracht sind.
Die Wirkung des Reduktionsmittels lässt sich verbessern, wenn dieses nach dem Einbringen in den Entladungsraum durch Temperaturerhöhung und/oder Wechselwirkung mit einem hochfrequenten Feld aktiviert wird, so dass der ungewollt oxidierte Stoff A zum reinen Metall reduziert wird und damit seine reduzierende Aktivität bei niedrigen Temperaturen wieder erhält.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Entladungsgefäßes 2 einer Niederdruckentladungslampe 1. Dieses Entladungsgefäß 2 hat einen Glasmantel, der zylinderförmig oder bei sog. Kompaktleuchten auch ring- oder U-förmig ausgeführt sein kann. Zur Befüllung des Entladungsgefäßes 2 ist an einer beispielsweise durch Quetschung entstandenen Stirnfläche des Entladungsgefäßes 2 ein Pumpenröhrchen 4 ausgebildet, das nach dem Befüllen abgeschmolzen wird. Die Innenumfangswandung des Entladungsgefäßes 2 ist mit einer Leuchtstoffbeschichtung 6 versehen. Bei hochwertigen Leuchtstofflampen enthalten diese beispielsweise Seltenerd-Leuchtstoffe.
Das Entladungsgefäß 2 enthält des weiteren zwei Elektroden, von denen in der Figur lediglich eine Elektrode 8 dargestellt ist. Diese Elektrode 8 kann beispielsweise durch eine Wendel gebildet sein, die über zwei Stromzuführungen 10, 12 mit nicht dargestellten Anschlussstiften der Niederdruckentladungslampe 1 verbunden sind.
Zur Sicherung der Stromzuführungen 10, 12 werden diese innerhalb des Entladungsgefäßes 1 mit einer Glasperle 14 zusammengehalten. Die aus Wolframdraht bestehenden Elektroden 8 sind mit einem Emitter überzogen, der den Austritt der Elektronen in einen Entladungsraum 16 des Entladungsgefäßes 2 erleichtern.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Elektrode 8 von einer Ringkappe 18 umgeben, die dafür sorgt, dass die bei der Zündung und beim Betrieb der Lampe 1 von der Elektrode abdampfenden Materialien keine Kolbenschwärzungen verursachen.
Beim Befüllen wird zumindest ein Edelgas, meist Krypton und/oder Argon durch das Pumpenröhrchen 4 mit einem Druck von etwa 103 Pa eingeleitet. Das Quecksilber kann direkt oder - wie eingangs erwähnt - als intermetallische Verbindung, beispielsweise TixZryHgz zugeführt werden.
In dem Entladungsraum 16 ist des weiteren noch ein erfindungsgemäßes Reduktionsmittel 20 vorgesehen, das beispielsweise als Formkörper oder pulverförmig eingebracht wird.
Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist die die Elektrode 8 umgreifende Ringkappe 18 im Umfangsbereich aufgeschnitten, so dass in die entstehende Lücke das erfindungsgemäße Reduktionsmittel 20 eingebracht werden kann. Dabei kann dieses beispielsweise zu einem Formkörper verpresst und in die Ringkappe 18 eingesetzt werden oder aber über eine Tragkonstruktion, beispielsweise ein Drahtgeflecht fixiert werden.
Eine besonders elegante Lösung besteht darin, das Reduktionsmittel 20 in Form von Tabletten oder auf einem Trägermaterial in das Entladungsgefäß 2 einzubringen, auf dem auch eine Getter-Substanz aufgebracht oder enthalten ist. So könnte die Ringkappe 18 Umfangsausnehmungen enthalten, die das Getter-Material und das erfindungsgemäße Reduktionsmittel in Mischung oder getrennt voneinander enthalten.
Wie bereits eingangs erwähnt, hat das erfindungsgemäße Reduktionsmittel die Aufgabe, bei Raumtemperatur den vorhandenen Sauerstoff zu binden. Des weiteren muss sichergestellt sein, dass bei Entladungsbedingungen und im Temperaturbereich bis 900°C der Sauerstoff im Reduktionsmittel verbleibt und ggfls. noch vorhandenes Quecksilberoxid reduziert wird. Dadurch kann während des Betriebes der Lampe die Bildung von Quecksilberoxid vermieden bzw. rückgängig gemacht werden. Um diese Bedingungen zu erfüllen (Bindung von Sauerstoff im Bereich zwischen Raumtemperatur und Temperaturen bis 900°C) wird vorzugsweise ein aus mehreren Komponenten bestehendes Reduktionsmittel eingesetzt. Beispielsweise kann das Reduktionsmittel aus einer Mischung aus Fe und Zr bestehen, wobei das Mischungsverhältnis 4:1 (Massenanteile) beträgt. Bei einer herkömmlichen Leuchtstofflampe reicht es beispielsweise aus, ca. 40 mg einer derartigen Mischung in das Entladungsgefäß 2 einzubringen.
Zur Aktivierung dieses Reduktionsmittels wurde dieses in der fertigen Lampe mittels eines HF-Feldes für 15 Sekunden auf eine Aktiviertemperatur von etwa 800°C gebracht. Durch diese Aktivierung werden die beim Einbringen des Reduktionsmittels 20 am Stoff A (Fe) entstandenen Oxide durch den Stoff B (Zr) reduziert, so dass der Stoff A bereit ist, bei Raumtemperatur Sauerstoff zu binden. Nach dieser Aktivierung ist die Lampe betriebsbereit - das aus zwei Komponenten bestehende Reduktionsmittel sorgt dafür, dass Sauerstoff gebunden und evtl. entstehendes Quecksilberoxid reduziert wird, so dass die Quecksilberaufzehrung gegenüber herkömmlichen Lösungen wesentlich verringert werden kann.
Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung sei anhand eines Vergleichsbeispiels erläutert:
Es wurden zwei hinsichtlich des Grundaufbaus identische Hg-freie Dreibandenlampen hergestellt, wobei eine der Lampen ein erfindungsgemäßes Reduktionsmittel auf Fe/Zr-Basis mit dem vorbeschriebenen Mischungsverhältnis enthält. In beide Lampen wurden zusätzlich 4 mg pulverförmiges Quecksilberoxid eingebracht. Beide Lampen wurden in Betrieb genommen und es wurde nach einer vorbestimmten Brenndauer geprüft, ob freies Quecksilber entstanden ist. Nach einer Brenndauer von ca. 100 Stunden konnten bei der erfindungsgemäßen Lampe mehr als 0,2 mg freies Quecksilber gemessen werden, während bei der Vergleichslampe (ohne Reduktionsmittel) keinerlei freies Quecksilber nachweisbar war.
Bei einer weiteren Versuchsreihe wurde das erfindungsgemäße Reduktionsmittel vor der Inbetriebnahme der Lampe nicht aktiviert. Bei diesem Versuch konnte nach 100 Stunden Brenndauer kein freies Quecksilber nachgewiesen werden. Dies lässt sich damit erklären, dass der Stoff A (Fe) beim Einbringen in das Entladungsgefäß durch Luftsauerstoff oxidiert ist und somit keine Aufnahmekapazität für den Sauerstoff bei Raumbedingungen hat. Die Aktivierung des Reduktionsmittels dürfte somit zumindest bei der Kombination Fe/Zr ein wichtiges Merkmal sein. Prinzipiell ist jedoch auch möglich, den Stoff B derart zu wählen, dass er in der Lage ist, auch einen nicht aktivierten Stoff A sowie vorhandenes Quecksilberoxyd zu reduzieren, so dass der Stoff A wieder in der Lage ist, bei Raumtemperatur Sauerstoff aufzunehmen.
Als prinzipiell geeignet für die vorgesehene Anwendung gelten als Stoff A alle Metalle oder metallischen Verbindungen, welche bis 900°C in ausreichendem Maße Sauerstoff aus der Gasphase aufnehmen und keine Amalgambildner sind.
Stoff B ist derart auszuwählen, dass dessen Oxid eine höhere Bindungsenergie hat als das Oxid des Stoffes A und in der Lage ist, bei Temperaturen bis 900°C das Oxid des Stoffes A und das Quecksilberoxid zu reduzieren. Die Stoffe A und B sollen mit möglichst großer Oberfläche in das Entladungsgefäß eingebracht werden, wobei das Mischungsverhältnis so zu wählen ist, dass der vom Stoff A mitgebrachte Sauerstoff vom Stoff B aufgenommen werden kann.
Beim Einbringen als Pulver oder Formkörper werden beide Komponenten vorzugsweise durchmischt.
Offenbart ist eine Niederdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß, das Quecksilber enthält. Zur Vermeidung einer Quecksilberaufzehrung ist in das Entladungsgefäß ein Reduktionsmittel eingebracht, das derart ausgebildet ist, dass es Sauerstoff im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und bei Entladungsbedingungen bindet und darüber hinaus Quecksilberoxid reduzieren kann.
Bezugszeichenliste
1
Niederdruckentladungslampe
2
Entladungsgefäß
4
Pumpröhrchen
6
Leuchtstoffbeschichtung
8
Elektrode
10
Stromzuführung
12
Stromzuführung
14
Glasperle
16
Entladungsraum
18
Ringkappe
20
Reduktionsmittel

Claims (11)

  1. Niederdruckentladungslampe (1) mit einem zwei Elektroden (18) aufnehmenden Entladungsgefäß (2), in dem eine Füllung mit Quecksilber und zumindest einem Edelgas aufgenommen ist, gekennzeichnet durch ein Reduktionsmittel (20), über das im Entladungsgefäß (2) vorhandener Sauerstoff im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Temperaturen bis 900°C gebunden sowie Quecksilberoxid reduzierbar ist.
  2. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, wobei das Reduktionsmittel (20) einen Stoff A hat, der Sauerstoff im Temperaturbereich unterhalb der Entladungsbedingungen aufnimmt und einen Stoff B enthält, der bei Entladungsbedingungen sowie höheren Temperaturen bis 900°C vom Stoff A abgegebenen Sauerstoff bindet und Quecksilberoxid reduziert.
  3. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 2, wobei der Stoff A ein Metall oder eine metallische Verbindung ist, die kein Amalgambildner ist und der Stoff B ein Stoff ist, dessen Oxide eine höhere Bindungsenergie als das Oxid des Stoffes A hat, so dass er bei Entladungsbedingungen das Oxid des Stoffes A reduzieren und den Sauerstoff binden kann.
  4. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Stoff A Fe und der Stoff B Zr ist oder enthält.
  5. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 4, wobei das Mischungsverhältnis Fe zu Zr etwa 4:1 beträgt.
  6. Niederdruckentlandungslampe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Stoff A Oxide beim Einbringen in das Entladungsgefäß (2) enthält und der Stoff B so gewählt ist, dass er diese Oxide sowie Quecksilberoxid reduziert und Sauerstoff speichert.
  7. Niederdruckentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reduktionsmittel (20) als Pulver oder Formkörper in das Entladungsgefäß (2) eingebracht ist.
  8. Niederdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Reduktionsmittel als Beschichtung eines Trägers in das Entladungsgefäß (2) eingebracht ist, der auch Gettersubstanzen trägt.
  9. Niederdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Mischung nach dem Einbringen in den Entladungsraum durch Temperaturerhöhung aktiviert ist.
  10. Reduktionsmittel für eine Niederdruckentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stoff A, der Sauerstoff bei Raumtemperatur aufnimmt und einem Stoff B, der bei Entladungsbedingungen und höheren Temperaturen bis 900°C das Oxid des Stoffes A und das Quecksilberoxid reduziert und freiwerdenden Sauerstoff bindet.
  11. Reduktionsmittel nach Anspruch 10, wobei der Stoff A ein Metall oder eine metallische Verbindung ist, die kein Amalgambildner ist und der Stoff B ein Stoff ist, dessen Oxid eine höhere Bindungsenergie als das Oxid des Stoffes A und des Quecksilberoxids hat.
EP02004682A 2001-04-06 2002-02-28 Niederdruckentladungslampe und Reduktionsmittel für eine solche Lampe Expired - Lifetime EP1248285B1 (de)

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