EP1248285B1 - Niederdruckentladungslampe und Reduktionsmittel für eine solche Lampe - Google Patents

Niederdruckentladungslampe und Reduktionsmittel für eine solche Lampe Download PDF

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EP1248285B1 EP02004682A EP02004682A EP1248285B1 EP 1248285 B1 EP1248285 B1 EP 1248285B1 EP 02004682 A EP02004682 A EP 02004682A EP 02004682 A EP02004682 A EP 02004682A EP 1248285 B1 EP1248285 B1 EP 1248285B1
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EP
European Patent Office
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reducing agent
substance
mercury
discharge
lamp
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Roland Hoffmann
Franz Stoll
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • 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 patent claim 1 and a reducing agent provided for this purpose.
  • Such example from the EP 0 569 814 B1 known low-pressure discharge lamps are generally referred to in the linguistic usage as a fluorescent lamp or L-lamp.
  • a discharge vessel of these lamps contains a filling of at least one inert gas and mercury.
  • the inner circumferential wall of the discharge vessel is covered with phosphors whose chemical composition determines the spectrum of the emitted light or the color tone.
  • phosphors whose chemical composition determines the spectrum of the emitted light or the color tone.
  • the GB-A 2 077 487 discloses a getter composition for discharge lamps or electron tubes.
  • the getter comprises a partially sintered getter material based on titanium and zirconium and a zirconium vanadium-iron alloy which is mixed with the aforementioned getter material and has a larger particle size than this getter material.
  • the invention has for its object to provide a low-pressure discharge lamp in which a minimum amount of mercury is to be introduced into the discharge vessel.
  • a discharge vessel of a low-pressure discharge lamp contains a reducing agent which is capable both at room temperature and at higher temperatures up to 900 ° C, such as for example to reduce discharge conditions, the mercury oxide contained in the discharge vessel and irreversibly bind the oxygen. That is, according to the invention not only at room temperature and under discharge conditions, the oxygen present in the discharge vessel is bound, but also reduces existing mercury oxides, which are present for example when introducing the mercury or arise during operation. The mercury consumption can be reduced to a minimum by this solution, so that only a comparatively small amount of mercury is required to operate the lamp. This makes it possible to comply with the Europe-wide tightened upper limits imposed by law.
  • the reducing agent must be chosen so that the formation of mercury oxide is avoided or reversed both at room temperature and at higher temperatures.
  • the reducing agent consists of two substances.
  • a substance A capable of binding the oxygen at room temperature.
  • the reducing agent contains a substance B, which irreversibly binds the oxygen released from substance A at higher temperatures and reduces mercury oxide. That is, the two substances A, B complement each other, so that a reduction of the mercury oxide and binding of the oxygen is ensured in the total temperature range.
  • the production of the low-pressure discharge lamp is also possible in a simple manner if the substance A contains unwanted oxides during introduction and the substance B is chosen such that it reduces these oxides and the mercury oxide at higher temperatures and stores the released oxygen.
  • the reducing agent according to the invention is introduced into the discharge vessel as powder or shaped body.
  • the structure of the low-pressure discharge lamp is particularly simple when the reducing agent is introduced as a coating of a carrier on which getter substances are also applied.
  • the effect of the reducing agent can be improved if it is activated after introduction into the discharge space by increasing the temperature and / or interaction 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 again receives.
  • the figure shows a schematic sectional view of a discharge vessel 2 of a low-pressure discharge lamp 1.
  • This discharge vessel 2 has a glass jacket which may be cylindrical or in the case of so-called compact lamps also ring or U-shaped.
  • a pump tube 4 is formed on an end face of the discharge vessel 2, for example, by pinching, which is melted off after filling.
  • the inner peripheral wall of the discharge vessel 2 is provided with a phosphor coating 6.
  • these contain rare earth phosphors.
  • the discharge vessel 2 further includes two electrodes, of which only one electrode 8 is shown in the figure.
  • This electrode 8 may for example be formed by a helix, which are connected via two power supply lines 10, 12 with pins, not shown, of the low-pressure discharge lamp 1.
  • the electrode 8 is surrounded by a ring cap 18, which ensures that the materials which evaporate from the electrode during ignition and during operation of the lamp 1 do not cause bulb blackening.
  • At least one noble gas is introduced through the pump tube 4 at a pressure of about 10 3 Pa.
  • the mercury can be supplied directly or, as mentioned above, as an intermetallic compound, for example Ti x Zr y Hg z .
  • a reducing agent 20 according to the invention is provided in the discharge space 16 and is introduced as a shaped body or in powder form.
  • the electrode 8 encompassing annular cap 18 is cut in the peripheral region, so that in the resulting gap, the reducing agent 20 according to the invention can be introduced.
  • this can be pressed, for example, into a shaped body and inserted into the annular cap 18 or else fixed via a supporting construction, for example a wire mesh.
  • a particularly elegant solution is to introduce the reducing agent 20 in the form of tablets or on a carrier material in the discharge vessel 2, on which a getter substance is applied or contained. So could the ring cap Contain 18 circumferential recesses containing the getter material and the reducing agent of the invention in admixture or separately from each other.
  • the reducing agent according to the invention has the task of binding the oxygen present 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. remaining mercury oxide is reduced. As a result, during the operation of the lamp, the formation of mercury oxide can be avoided or reversed.
  • the reducing agent consists of a mixture of Fe and Zr wherein the mixing ratio is 4: 1 (mass fractions). In a conventional fluorescent lamp, for example, it is sufficient to introduce about 40 mg of such a mixture into the discharge vessel 2.
  • this reducing agent To activate this reducing agent, it was brought to an activation temperature of about 800 ° C. in the finished lamp by means of an HF field for 15 seconds. As a result of this activation, the oxides formed on the substance A (Fe) during the introduction of the reducing agent 20 are reduced by the substance B (Zr), so that the substance A is ready to bind oxygen at room temperature. After this activation, the lamp is ready for use - the two-component reducing agent ensures that oxygen is bound and possibly resulting mercury oxide is reduced, so that the mercury consumption compared to conventional solutions can be significantly reduced.
  • Two Hg-free triple band lamps identical in construction were produced, one of the lamps containing an Fe / Zr based reducing agent according to the invention with the above-described mixing ratio. In both lamps an additional 4 mg of powdered mercury oxide was introduced. Both lamps were put into operation and it was checked after a predetermined burning time, whether free mercury has formed. After a burning time of For about 100 hours more than 0.2 mg of free mercury could be measured in the lamp according to the invention, while in the comparative lamp (without reducing agent) no free mercury was detectable.
  • the reducing agent according to the invention was not activated before the lamp was put into operation. In this experiment, no free mercury could be detected after 100 hours of burning time.
  • the substance A (Fe) is oxidized by atmospheric oxygen when introduced into the discharge vessel and thus has no absorption capacity for the oxygen under ambient conditions.
  • the activation of the reducing agent should thus be an important feature at least in the case of the combination Fe / Zr.
  • other substances A and B can be selected, but these are not part of the present claimed invention.
  • substance A all metals or metallic compounds which absorb up to 900 ° C to a sufficient extent oxygen from the gas phase and are not Amalgamstoryner.
  • Substance B is to be selected so that its oxide has a higher binding energy than the oxide of substance A and is capable of reducing the oxide of substance A and the mercury oxide at temperatures up to 900 ° C.
  • the substances A and B should be introduced with the largest possible surface in the discharge vessel, wherein the mixing ratio is to be chosen so that the oxygen brought by the substance A can be absorbed by the substance B.
  • both components are preferably mixed.
  • a low-pressure discharge lamp with a discharge vessel containing mercury.
  • a reducing agent is introduced into the discharge vessel, which is designed such that it binds oxygen in the temperature range between room temperature and under discharge conditions and, moreover, can reduce mercury oxide.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

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 Niederdruckentladungslampen 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.
  • Die GB-A 2 077 487 offenbart eine Getterkomposition für Entladungslampen oder Elektronenröhren. Der Getter umfasst ein partiell gesintertes Gettermaterial auf der Basis von Titan und Zirkon sowie eine Zirkon-Vanadium-Eisen-Legierung, die mit dem vorgenannten Gettermaterial vermischt ist und eine größere Partikelgröße als dieses Gettermaterial besitzt.
    • 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 4 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 besteht, das Reduktionsmittel aus zwei Stoffen. 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.
  • Bei Versuchen zeigte es sich, dass eine Mischung aus Fe und Zr als Reduktionsmittel geeignet ist, wobei das Mischungsverhältnis etwa 4:1 beträgt.
  • 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 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 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), besteht das Reduktionsmittel aus einer Mischung aus Fe und Zr 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 konnen auch andere Stoffe A und B gewählt werden, diese sind aber nicht Bestandteil der vorliegenden beanspruchten Erfindung. Prinzipiell ist 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 (4)

  1. Niederdruckentladungslampe (1) mit einem zwei Elektroden (18) aufnehmenden Entladungsgefäß (2), in dem eine Füllung mit Quecksilber und zumindest einem Edelgas aufgenommen ist, wobei
    - ein Reduktionsmittel (20) vorhanden ist, über das im Entladungsgefäß (2) vorhandener Sauerstoff im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Temperaturen bis 900°C gebunden sowie Quecksilberoxid reduzierbar ist, und
    - das Reduktionsmittel (20) einen Stoff A umfasst, der Sauerstoff im Temperaturbereich unterhalb der Entladungsbedingungen aufnimmt und der Eisen (Fe) ist oder Eisen (Fe) enthält, und
    - das Reduktionsmittel (20) einen Stoff B umfasst, der bei Entladungsbedingungen sowie bei höheren Temperaturen bis 900°C vom Stoff A abgegebenen Sauerstoff bindet und Quecksilberoxid reduziert und der Zirkon (Zr) ist oder Zirkon (Zr) enthält,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Reduktionsmittel (20) als Pulver oder Formkörper in das Entladungsgefäß eingebracht ist und das Mischungsverhältnis von Eisen (Fe) zu Zirkon (Zr) etwa 4: 1 beträgt.
  2. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, wobei das Reduktionsmittel als Beschichtung eines Trägers in das Entladungsgefäß (2) eingebracht ist, der auch Gettersubstanzen trägt.
  3. Niederdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Mischung nach dem Einbringen in den Entladungsraum durch Temperaturerhöhung aktiviert ist.
  4. Reduktionsmittel für eine Niederdruckentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Stoff A, der Sauerstoff bei Raumtemperatur aufnimmt und der Eisen (Fe) ist oder Eisen (Fe) enthält, und mit einem Stoff B, der bei Entladungsbedingungen und höheren Temperaturen bis 900°C das Oxid des Stoffes A und Quecksilberoxid reduziert und freiwerdenden Sauerstoff bindet und der Zirkon (Zr) ist oder Zirkon (Zr) enthält,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Reduktionsmittel (20) als Pulver oder Formkörper vorliegt um das Entladungsgefäß eingebracht zu werden, und das Mischungsverhältnis von Eisen (Fe) zu Zirkon (Zr) etwa 4:1 beträgt.
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