EP4222776A1 - Material für gasentladungslampen - Google Patents

Material für gasentladungslampen

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EP4222776A1
EP4222776A1 EP21786191.3A EP21786191A EP4222776A1 EP 4222776 A1 EP4222776 A1 EP 4222776A1 EP 21786191 A EP21786191 A EP 21786191A EP 4222776 A1 EP4222776 A1 EP 4222776A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas discharge
discharge lamp
inorganic
ions
lamp according
Prior art date
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Pending
Application number
EP21786191.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas JÜSTEL
Jan-Niklas KEIL
Heike KÄTKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fachhochschule Muenster
Original Assignee
Fachhochschule Muenster
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102020125770.8A external-priority patent/DE102020125770A1/de
Application filed by Fachhochschule Muenster filed Critical Fachhochschule Muenster
Publication of EP4222776A1 publication Critical patent/EP4222776A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7706—Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767—Chalcogenides
    • C09K11/7769—Oxides
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    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7777—Phosphates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44—Devices characterised by the luminescent material
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J61/02—Details
    • H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/48—Separate coatings of different luminous materials

Definitions

  • the present invention is directed to novel materials for light emitting devices, particularly to the field of novel materials for UV radiation emitting gas discharge lamps.
  • Fluorescent lamps which contain a UV-emitting phosphor, are often used for cosmetic and medical purposes, in particular for the disinfection and purification of air or water.
  • the gas discharge lamp emits in the range of 200-240 nm (i.e. in the short-wave UV-C range), since this spectrum is considered safe for the eyes and skin and at the same time very efficient for the inactivation of microorganisms and viruses .
  • Amalgam, low, medium or high-pressure Hg lamps without a fluorescent screen are currently used for these purposes, since they mainly emit in the UV-C range and have a relatively high efficiency and long lamp life.
  • UV-emitting Hg discharge lamps are the presence of mercury, the strong dependence of the UV output on the temperature, the bad Run-up behavior, the restriction to a more or less tubular geometry and the change in the emission spectrum due to lamp operation.
  • Hg discharge lamp Another disadvantage of an Hg discharge lamp is the limitation of its application, since the emitted spectrum is not safe for human eyes and skin without further technical measures due to the strong proportion in the range from 240 nm to 280 nm and the associated high penetration depth into biological tissue is. Therefore, these lamps can often only be operated in areas that are inaccessible to humans and animals. Similar restrictions also apply to other gas discharge lamps.
  • the object is therefore to provide novel materials for gas discharge lamps and gas discharge lamps containing these materials.
  • an inorganic gas discharge lamp filter material comprising Pr 3+ .
  • Pr 3+ is understood to mean in particular that the material contains praseodymium in the (formal) oxidation state +III or (formally) as Pr 3+ .
  • the materials are non-toxic and therefore environmentally friendly -
  • the materials are micro-scale and can be easily applied to a glass surface as a suspension, paint or printing paste
  • the material according to the invention contains praseodymium stoichiometrically, according to an alternative preferred embodiment, the filter material comprises a grid material with praseodymium as dopants.
  • lattice material is understood to mean in particular an inorganic host lattice, with the material types listed above preferably being considered.
  • praseodymium as dopant means in particular that the material according to the invention contains praseodymium in the (formal) oxidation state +III or (formally) as Pr 3+ and substitutes a suitable ion of the lattice material.
  • the degree of doping is preferably >0 and ⁇ 20% (mol/mol), a degree of doping of [X]% meaning that [X]% of the sum of all ions to be replaced in the undoped material are replaced by praseodymium in the material according to the invention .
  • the material according to the invention is selected from the group containing AhCh r, Y2O3:Pr, La2Ü3:Pr, Gd2Ü3:Pr, Lu2Ü3:Pr, PrAlCh, PnALOg, PrP3Ü9, PrPC>4, PrBCh, PrPsSiioChg, Pr2(SC> 4)3, PnSiOs, Pr3(Ga,Al)sOi2 or mixtures thereof.
  • the invention also relates to the use of a material according to the invention as a filter material in gas discharge lamps, preferably gas discharge lamps, as described below.
  • the present invention also relates to a gas discharge lamp, comprising a filter material according to the invention. This is preferably applied to the outer surface of the wall of the discharge vessel of the gas discharge lamp.
  • lamps of this type emit primarily in the range from 200 to 240 nm, in some cases even mainly or almost exclusively, since the remaining adjacent radiation range is at least partially absorbed by the material according to the invention.
  • the lamp is free of Hg, Pb or other toxic and/or dangerous heavy metals,
  • the lamp is free of lead and mercury.
  • the lamp is a Xe or Xe/Ne excimer gas discharge lamp.
  • the gas discharge lamp also comprises a converter material comprising an inorganic UV-C emitting material comprising Sc 3+ .
  • Sc 3+ is understood here in particular to mean that the transition metal scandium is present in the material in the (formal) oxidation state +III or (formally) as Sc 3+ .
  • the materials can be produced in a simple manner from readily available starting materials -
  • the materials are long-term stable
  • the materials are micro-scale and can be easily applied to a glass surface as a suspension, paint or printing paste.
  • converter material means the following in particular and/or includes the following, as - by way of example - described using a Xe excimer gas discharge lamp:
  • a latent electrical charge can be ignited in the xenon-containing fill gas.
  • a xenon excimer forms in the plasma, i. H. Molecules that are only stable in the excited state.
  • the excitation energy is emitted again as UV radiation with a wavelength of 140 to 190 nm. This conversion of electron energy into UV radiation occurs very efficiently.
  • the UV photons generated are absorbed by a converter material and the excitation energy is partially released again in the longer-wave range of the spectrum.
  • the converter material includes at least one other element in addition to oxygen and scandium.
  • the converter material comprises a material selected from phosphates, more complex polyphosphates, in particular materials containing P3O9 3 or P5O14 3 'ions, borates, aluminates, sulfates, carbonates and mixtures thereof, preferably consisting essentially of them. Phosphates and more complex phosphates are preferred.
  • the term “substantially” is understood to mean (in w/w) >95%, more preferably >97% and most preferably >99%.
  • the converter material contains scandium stoichiometrically, according to an alternative preferred embodiment, the converter material comprises a lattice material with scandium as a dopant.
  • lattice material is understood to mean in particular an inorganic host lattice, with the material types listed above preferably being considered.
  • scandium as a dopant means in particular that the material according to the invention contains scandium in the (formal) oxidation state +III or (formally) as Sc 3+ and substitutes a suitable ion of the lattice material.
  • the degree of doping is preferably >0 and ⁇ 20% (mol/mol), a degree of doping of [X]% meaning that [X]% of the sum of all ions to be replaced in the undoped material are replaced by scandium in the material according to the invention .
  • the converter material is selected from the group containing ScPCU, AlPCUSc, YPO4:Sc, YP O ⁇ Sc, YPsOu Sc, LaPÜ4:Sc, LaP O ⁇ Sc, LaP 5 0i 4 :Sc, LuPO 4 :Sc, LuP 3 O 9 :Sc, LuP 5 Oi 4 :Sc, Sr 3 (PO 4 ) 2 :Sc, Ca 3 (PO 4 ) 2 :Sc, Ba 3 (PO 4 ) 2 :Sc or mixtures thereof.
  • a system that comprises a gas discharge lamp as described above or that uses the material according to the invention as described above can be used in one or more of the following applications: - Disinfection of air and water
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a gas discharge lamp according to the present invention
  • Fig. 3 the X-ray diffraction pattern of the material according to the invention according to Example II
  • Fig. 5 the excitation spectrum of the material according to the invention according to Example II in the range from 140 to 200 nm
  • Fig. 6 the emission spectrum of the material according to the invention according to Example II in the range from 200 to 800 nm
  • Fig. 7 the particle size distribution of the material according to the invention according to Example II
  • Fig. 8 the X-ray diffraction pattern of the material according to the invention according to Example III,
  • Fig. 10 the excitation spectrum of the material according to the invention according to example III in the range from 120 to 210 nm
  • FIG. 11 shows the excitation spectrum of the material according to the invention according to Example III in the range from 200 to 800 nm; such as
  • Fig. 12 the particle size distribution of the material according to the invention according to Example III.
  • Fig. 1 shows a discharge lamp according to a first embodiment of the present invention.
  • This lamp consists of a transparent discharge vessel 1 with opposite seals 2 and a discharge volume 3.
  • the outer wall of the discharge vessel 1 is partially coated with the filter material according to the invention.
  • the inner wall of the discharge vessel is preferably partially coated with the converter material described above.
  • Two electrodes 5 are arranged opposite one another in the discharge volume 3 .
  • the lamp shown in Figure 1 is an AC lamp, but DC lamps also fall within the scope of this invention.
  • Current feedthrough conductors 6 are located in a corresponding seal 2 of the discharge vessel 1 and emerge from the discharge vessel. In this embodiment, these conductors consist of a metal foil 6a in a corresponding gasket and a metal rod 6b; however, it is clear to a person skilled in the art that any other suitable arrangement can also be used.
  • Two electrode rods 7 extend from the conductors towards one another within the discharge volume 3 .
  • the two electrodes 5 each consist of several parts, i.e. a rod-shaped part 7, consisting of a thicker part 72 which is connected (e.g. welded) at point 73 to a thinner part 71, where also the sheath 74 of the electrodes is provided.
  • the diameter of the part 72 can be e.g. B. 1 mm and the diameter of the part 71 z. B. be 0.8 mm, although this is in no way limiting for the present invention.
  • the electrode material is rhenium; however, this is by no means limiting for the present invention.
  • Example I are to be considered purely illustrative and not limiting:
  • Example I refers to Y2O3:Pr which was [as] manufactured:
  • the powdered reactants Pr(NOs)3 • 6 EEO (99.99%, Alfa Aesar) and Y(NO3)3 • 6 EEO (99.9%, Acros Organics) were dissolved in dist. water dissolved.
  • a stoichiometric amount of C2H2O4.6H2O (99.9%, Merck KGaA) was dissolved and added dropwise to the nitrate solution while stirring.
  • the resulting precipitate was removed by vacuum filtration and dried in a drying cabinet at 120° C. overnight.
  • the dry educt mixture was thoroughly ground into a homogeneous mixture in an agate mortar ground, then transferred to a corundum crucible and heated in air at 1600 °C for 2 hours.
  • Figure 2 shows the absorption spectrum of the material according to the invention. It is easy to see that the material has a strong excitation gap in the range from approx. 210 to 240 nm, but absorbs strongly in the range from 100 to 210 nm and from approx. 250 nm.
  • This material is therefore an excellent filter material for a gas discharge lamp according to the invention.
  • Example II relates to ScPCU made as follows:
  • the white powder obtained was characterized as a phase-pure ScPCU, crystallized in the space group 141/amd (no. 141) by means of PXRD and a corresponding comparison with a reference spectrum taken from Pearson' s crystal database, database entry (PCD entry no.: 1936482 ) the phase purity could be confirmed.
  • Figures 3 to 7 show the X-ray diffraction pattern, the reflection spectrum, the excitation spectrum, the emission spectrum and the particle size distribution of the material according to Example II. It is easy to see that this material is an excellent emitter material for a gas discharge lamp according to the invention.
  • Example III refers to (LUO,99SCO,OI)P04, which was prepared as follows:
  • the powdered starting materials LU2O3 99.99%, Treibacher
  • NH4H2PO4 p.a., Merck KGaA
  • LiF >99%, Aldrich Chemical Company Inc.
  • SC2O3 99.99%, Treibacher
  • the white powder obtained was characterized as phase-pure LuPCh, crystallized in the space group 141/amd (no. 141) by means of PXRD and a corresponding comparison with a reference spectrum taken from Pearson' s crystal database, database entry (PCD entry no.: 1700826 ) the phase purity could be confirmed.
  • FIGS. 8 to 12 show the X-ray diffraction diagram, the reflection spectrum, two excitation spectra and the particle size distribution of the material according to the invention according to Example III.
  • this material is an excellent emitter material for a gas discharge lamp according to the invention.
  • Example IV Gas discharge lamp with a coating containing ScPC
  • Xe-excimer discharge lamp housings made of high-quality synthetic quartz have been treated in a coating process that involves a two-step dip or spray coating of the lamp body surface with a first pre-coating layer of nanometer-sized Al2O3 particles and a second top-coating of the UV-C emitting phosphor ScPCh (XF max. 208 nm).
  • the pre-coating provided by nanometer-sized Al2O3 particles is applied to the lamp vessel by dip or spray coating using a homogeneous 7.5% by weight dispersion of y-Al2O3 (AluC, Evonik) in isopropanol.
  • the coating was then applied in an airbrush spray coating process with continuous rotation of the lamp body along its longitudinal axis.
  • the lamp body coated in this way is left to dry completely at room temperature for 20 minutes before being further dried at 80° C. for one hour in a drying chamber oven.
  • the AbCh-coated excimer lamp vessel is treated in a further dip or spray coating with a lacquer based on n-butyl acetate as a dispersing agent containing 3% by weight nitrocellulose (type H7, Hagedorn), 1% by weight Al2O3 (AluC, Evonik), 20% by weight ScPCh (all % by weight values are based on the mass of n-butyl acetate).
  • a lacquer based on n-butyl acetate as a dispersing agent containing 3% by weight nitrocellulose (type H7, Hagedorn), 1% by weight Al2O3 (AluC, Evonik), 20% by weight ScPCh (all % by weight values are based on the mass of n-butyl acetate).
  • AI2O3 and LuPCUSc were gently mixed with 5% by weight of an organic dispersing additive (Dysperbyk 110, Byk, used in relation to the summed weight of Al2O3 and ScPOQ.
  • an organic dispersing additive Dysperbyk 110, Byk, used in relation to the summed weight of Al2O3 and ScPOQ.
  • Example V Gas discharge lamp with a coating containing LuPCUSc
  • Xe-excimer discharge lamp housings made of high-quality synthetic quartz have been treated in a coating process that involves a two-stage dip or spray coating of the lamp body surface with a first pre-coating layer of nanometer-sized Al2O3 particles and a second top-coating of the UV-C emitting phosphor LuPCUSc ( ⁇ Em. max .224 nm).
  • the pre-coating provided by nanometer-sized Al2O3 particles is applied to the lamp vessel by dip or spray coating using a homogeneous 7.5% by weight dispersion of y-Al2O3 (AluC, Evonik) in isopropanol.
  • the coating was then applied in an airbrush spray coating process with continuous rotation of the lamp body along its longitudinal axis.
  • the lamp body coated in this way is left to dry completely at room temperature for 20 minutes before being further dried in a drying chamber oven at 80° C. for one hour.
  • the AbCf-coated excimer lamp vessel is treated in a further dip or spray coating with a lacquer based on n-butyl acetate as a dispersing agent containing 3% by weight nitrocellulose (type H7, Hagedorn), 1% by weight Al2O3 (AluC, Evonik), 20% by weight LuPCUSc (all % by weight values are based on the mass of n-butyl acetate).
  • a lacquer based on n-butyl acetate as a dispersing agent containing 3% by weight nitrocellulose (type H7, Hagedorn), 1% by weight Al2O3 (AluC, Evonik), 20% by weight LuPCUSc (all % by weight values are based on the mass of n-butyl acetate).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Praseodym-enthaltendes Material für Gasentladungslampen.

Description

Material für Gasentladungslampen
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf neuartige Materialien für lichtemittierende Vorrichtungen, insbesondere auf das Gebiet der neuartigen Materialien für UV-Strahlung emitti er ende Gasentl adungsl ampen .
Leuchtstofflampen, die einen UV-emitti er enden Leuchtstoff enthalten, werden häufig für kosmetische und medizinische Zwecke eingesetzt, insbesondere dabei für die Desinfektion und Reinigung von Luft oder Wasser.
Besonders interessant sind Anwendungen, bei denen die Gasentladungslampe im Bereich von 200-240 nm (also im kurzwelligen UV-C-Bereich) emittiert, da dieses Spektrum, für Auge und Haut sicher und gleichzeitig sehr effizient für die Inaktivierung von Mikroorganismen und Viren eingeschätzt wird.
Gegenwärtig werden für diese Zwecke Amalgam-, Nieder-, Mittel- oder Hochdruck-Hg- Lampen ohne Leuchtschirm eingesetzt, da sie hauptsächlich im UV-C-Bereich emittieren und einen relativ hohen Wirkungsgrad und eine hohe Lampenlebensdauer aufweisen.
Die wesentlichen Mängel UV-emitti er ender Hg-Entladungslampen sind das Vorhandensein von Quecksilber, die starke Abhängigkeit der UV-Leistung von der Temperatur, das schlechte Hochl aufverhalten, die Beschränkung auf eine mehr oder weniger rohrförmige Geometrie und die Veränderung des Emissionsspektrums durch den Lampenbetrieb.
Ein weiterer Nachteil einer Hg-Entladungslampe ist die Einschränkung der Anwendung, da das emittierte Spektrum aufgrund des starken Anteils im Bereich von 240 nm bis 280 nm und der damit verbundenen recht hohen Eindringtiefe in biologisches Gewebe ohne weitere technische Maßnahmen für menschliche Augen und Haut nicht sicher ist. Daher können diese Lampen oftmals nur in den Bereichen betrieben werden, die für Mensch und Tier nicht zugänglich sind. Ähnliche Einschränkungen gelten auch für andere Gasentladungslampen.
Es stellt sich somit die Aufgabe, neuartige Materialien für Gasentladungslampen sowie Gasentladungslampen enthaltend diese Materialien bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Material gemäß Anspruch 1 gelöst. Dementsprechend wird ein anorganisches Filtermaterial für Gasentladungslampen bereitgestellt, umfassend Pr3+.
Unter dem Term „Pr3+“ wird dabei insbesondere verstanden, dass im Material Praseodym in der (formalen) Oxidationsstufe +III bzw. (formal) als Pr3+ vorliegt.
Überraschend hat sich herausgestellt, dass eine Vielzahl derartiger Materialien im Bereich von 200 nm bis 240 nm eine Absorptionslücke aufweisen, jedoch in den angrenzenden Bereichen, teilweise über größere Bereiche hinweg, absorbieren.
Für die meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung konnte außerdem noch einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden:
- Die Materialien sind auf einfache Weise aus gut verfügbaren Ausgangsstoffen herstellbar
- Die Materialien sind langzeitstabil
- Die Materialien sind nicht toxisch und somit umweltverträglich - Die Materialien sind mikroskalig und können leicht als Suspension, Farbe oder Druckpaste auf eine Glasoberfläche aufgebracht werden
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Material ein Material ausgewählt aus Oxiden, Phosphaten, komplexeren Polyphosphaten, insbesondere Materialien, die P3O93' oder P5O143' - Ionen enthalten, Aluminaten, komplexeren Aluminaten, insbesondere Materialien, die ALOg12' oder ALOu3' - Ionen enthalten, Silikaten, komplexeren Silikaten, insbesondere Materialien, die SixOy11' - Ionen (mit x = 2 bis 10, y = 4 bis 30 sowie n der resultierenden negativen Ladung von 3 bis 12) enthalten, Boraten, Aluminaten, Granaten, insbesondere Materialien, welche (Ga,Al)sOi2 -Ionen enthalten, oder Mischungen daraus, bevorzugt besteht es im Wesentlichen daraus. Bevorzugt sind Oxide, Phosphate und komplexere Phosphate sowie Silikate und komplexere Silikate, am meisten bevorzugt Oxide.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Material Praseodym stöchiometrisch, gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform umfasst das Filtermaterial ein Gittermaterial mit Praseodym als Dotanden.
Unter dem Term „Gittermaterial“ wird dabei insbesondere ein anorganisches Wirtsgitter verstanden, wobei bevorzugt die oben angeführten Materialtypen in Frage kommen.
Unter dem Term „Praseodym als Dotanden“ wird insbesondere verstanden, dass im erfindungsgemäßen Material Praseodym in der (formalen) Oxidationsstufe +III bzw. (formal) als Pr3+ vorliegt und ein geeignetes Ion des Gittermaterials substituiert. Bevorzugte Ionen sind dabei Y3+, RE3+ (RE= ein Seltenerdmetall, wobei Gd3+, La3+und Lu3+ besonders bevorzugt sind) und Al3+
Der Dotierungsgrad ist dabei bevorzugt >0 und <20% (mol/mol), wobei unter einem Dotierungsgrad von [X]% verstanden wird, dass [X]% der Summe aller zu ersetzenden Ionen im undotierten Material im erfindungsgemäßen Material durch Praseodym ersetzt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Material ausgewählt aus der Gruppe enthaltend AhCh r, Y2O3:Pr, La2Ü3:Pr, Gd2Ü3:Pr, Lu2Ü3:Pr, PrAlCh, PnALOg, PrP3Ü9, PrPC>4, PrBCh, PrPsSiioChg, Pr2(SC>4)3, PnSiOs, Pr3(Ga,Al)sOi2 oder Mischungen daraus.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Materials als Filtermaterial in Gasentladungslampen, bevorzugt Gasentladungslampen, wie im Folgenden beschrieben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Gasentladungslampe, umfassend ein erfindungsgemäßes Filtermaterial. Dieses ist bevorzugt auf der äußeren Oberfläche der Wandung des Entladungsgefäßes der Gasentladungslampe aufgebracht.
Überraschend hat sich herausgestellt, dass derartige Lampen vor allem im Bereich von 200 bis 240 nm emittieren, teilweise sogar hauptsächlich oder fast ausschließlich, da der übrige angrenzende Strahlungsbereich zumindest teilweise durch das erfindungsgemäße Material absorbiert wird.
Für die meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung konnte außerdem noch einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden:
- Die Lampe ist frei von Hg, Pb oder anderen giftigen und/oder gefährlichen Schwermetallen,
- ein Emissionsspektrum, das für das menschliche Auge und die Haut sicher ist,
- eine höhere Stabilität der UV-Leistung und damit eine höhere Lebensdauer der UV- Lichtquelle,
- die einfache Anwendung von schnellen Schaltzyklen und den schnellen Start des Strahlers,
- eine hohe Temperaturstabilität, - und die hohe Flexibilität der Lampe in Bezug auf ihre Geometrie und Dimmbarkeit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lampe frei von Blei und Quecksilber.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lampe eine Xe oder Xe/Ne - Excimer Gasentladungslampe.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Teil einer Wand des Entladungsgefäßes mit einem basischen Metalloxid versehen, das vorzugsweise aus der Gruppe MgO, MgAhC , AI2O3 oder L Ch (Ln = Sc, Y, La, Gd, Lu) oder Mischungen davon ausgewählt ist. Es hat sich gezeigt, dass dies für viele Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist, da eine Verringerung der Abnahme der Strahlungsleistung über die Lebensdauer beobachtet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Gasentladungslampe außerdem ein Konvertermaterial, umfassend ein anorganisches UV-C-emittierendes Material, umfassend Sc3+.
Unter dem Term „Sc3+“ wird dabei insbesondere verstanden, dass im Material das Übergangsmetall Scandium in der (formalen) Oxidationsstufe +III bzw. (formal) als Sc3+ vorliegt.
Dies hat sich als vorteilhaft herausgestellt, da eine Vielzahl derartiger Materialien im Bereich von 200 bis 240 nm emittieren kann, teilweise sogar hauptsächlich oder fast ausschließlich.
Für die meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung konnte außerdem noch einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden:
Die Materialien sind auf einfache Weise aus gut verfügbaren Ausgangsstoffen herstellbar - Die Materialien sind langzeitstabil
- Die Materialien sind nicht toxisch und somit umweltverträglich
- Die Materialien sind mikroskalig und können leicht als Suspension, Farbe oder Druckpaste auf eine Glasoberfläche aufgebracht werden.
Unter dem Term „Konvertermaterial“ wird insbesondere folgendes verstanden und/oder ist folgendes umfasst, wie - exemplarisch - anhand einer Xe-Excimer-Gasentladungslampe beschrieben:
Wenn eine Wechselstromspannung an die Elektroden angelegt wird, kann in dem xenonhaltigen Füllgas eine stille elektrische Ladung gezündet werden. Dadurch bilden sich im Plasma ein Xenon-Excimere, d. h. Moleküle, die nur im angeregten Zustand stabil sind.
Xe + Xe* Xe2*
Die Anregungsenergie wird als UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von = 140 bis 190 nm wieder abgegeben. Diese Umwandlung von Elektronenenergie in UV-Strahlung erfolgt sehr effizient. Die erzeugten UV-Photonen, werden von einem Konvertermaterial absorbiert und die Anregungsenergie wird in dem längerwelligen Bereich des Spektrums teilweise wieder abgegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Konvertermaterial neben Sauerstoff und Scandium mindestens ein weiteres Element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Konvertermaterial ein Material ausgewählt aus Phosphaten, komplexere Polyphosphaten, insbesondere Materialien, die P3O93 oder P5O143' - Ionen enthalten, Boraten, Aluminaten, Sulfaten, Carbonaten und Mischungen daraus, bevorzugt besteht es im Wesentlichen daraus. Bevorzugt sind Phosphate und komplexere Phosphate. Unter dem Term „im Wesentlichen“ wird (in Gew./Gew.) ein Anteil von > 95%, noch bevorzugt > 97% sowie am meisten bevorzugt > 99% verstanden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Konvertermaterial Scandium stöchiometrisch, gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform umfasst das Konvertermaterial ein Gittermaterial mit Scandium als Dotanden.
Unter dem Term „Gittermaterial“ wird dabei insbesondere ein anorganisches Wirtsgitter verstanden, wobei bevorzugt die oben angeführten Materialtypen in Frage kommen.
Unter dem Term „Scandium als Dotanden“ wird insbesondere verstanden, dass im erfindungsgemäßen Material Scandium in der (formalen) Oxidationsstufe +III bzw. (formal) als Sc3+ vorliegt und ein geeignetes Ion des Gittermaterials substituiert. Bevorzugte Ionen sind dabei Y3+, RE3+ (RE= ein Seltenerdmetall, wobei La3+ und Lu3+ besonders bevorzugt sind) und Al3+
Der Dotierungsgrad ist dabei bevorzugt >0 und <20% (mol/mol), wobei unter einem Dotierungsgrad von [X]% verstanden wird, dass [X]% der Summe aller zu ersetzenden Ionen im undotierten Material im erfindungsgemäßen Material durch Scandium ersetzt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Konvertermaterial ausgewählt aus der Gruppe enthaltend ScPCU, AlPCUSc, YPO4:Sc, YP O^Sc, YPsOu Sc, LaPÜ4:Sc, LaP O^Sc, LaP50i4:Sc, LuPO4:Sc, LuP3O9:Sc, LuP50i4:Sc, Sr3(PO4)2:Sc, Ca3(PO4)2:Sc, Ba3(PO4)2:Sc oder Mischungen daraus.
Ein System, das eine Gasentladungslampe wie oben beschrieben umfasst oder dass das oben beschriebene erfindungsgemäße Material verwendet, kann in einer oder mehreren der folgenden Anwendungen eingesetzt werden: - Desinfektion von Luft und Wasser
- Desinfektion von Oberflächen
- Desinfektion von medizinischer Ausrüstung
- Desinfektion von biologischen und medizinischen Präparaten
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe sowie eines erfindungsgemäßen Materials dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt:
Abb. 1 eine erste Ausführungsform einer Gasentladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung,
Abb. 2 das Absorptionsspektrum des erfindungsgemäßen Filtermaterials gemäß Beispiel I,
Abb. 3 das Röntgenbeugungsdiagramm des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II,
Abb. 4 das Reflexionsspektrum des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II,
Abb. 5 das Anregungsspektrum, des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II im Bereich von 140 bis 200 nm, Abb. 6 das Emissionsspektrum des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II im Bereich von 200 bis 800 nm,
Abb. 7 die Partikelgrößenverteilung des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II
Abb. 8 das Röntgenbeugungsdiagramm des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III,
Abb. 9 das Reflexionsspektrum des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III,
Abb. 10 das Anregungsspektrum des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III im Bereich von 120 bis 210 nm,
Abb. 11 das Anregungsspektrum des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III im Bereich von 200 bis 800 nm; sowie
Abb. 12 die Partikelgrößenverteilung des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III.
Abb. 1 zeigt eine Entladungslampe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Lampe besteht aus einem lichtdurchlässigen Entladungsgefäß 1 mit gegenüberliegenden Dichtungen 2 und einem Entladungsvolumen 3. Die äußere Wandung des Entladungsgefäßes 1 ist teilweise mit dem erfindungsgemäßen Filtermaterial beschichtet. Die innere Wandung des Entladungsgefäßes ist bevorzugt teilweise mit dem oben beschriebenen Konvertermaterial beschichtet.
Im Entladungsvolumen 3 sind zwei Elektroden 5 gegenüberliegend angeordnet. Die in Abb. 1 dargestellte Lampe ist eine Wechselstromlampe, aber auch Gleichstromlampen fallen in den Anwendungsbereich dieser Erfindung. Stromdurchführungsleiter 6 befinden sich in einer entsprechenden Dichtung 2 des Entladungsgefäßes 1 und treten aus dem Entladungsgefäß aus. In dieser Ausführung bestehen diese Leiter aus einer Metallfolie 6a in einer entsprechenden Dichtung und einem Metallstab 6b; es ist jedoch für den Fachmann klar, dass auch jede andere geeignete Anordnung verwendet werden kann. Von den Leitern erstrecken sich zwei Elektrodenstäbe 7 innerhalb des Entladungsvolumens 3 aufeinander zu.
Die beiden Elektroden 5 bestehen jeweils aus mehreren Teilen, d.h. einem stabförmigen Teil 7, bestehend aus einem dickeren Teil 72, der an der Stelle 73 mit einem dünneren Teil 71 verbunden (z. B. verschweißt) ist, wo auch die Umhüllung 74 der Elektroden vorgesehen ist. In einer geeigneten Ausführungsform (nur zur Veranschaulichung) kann der Durchmesser des Teiles 72 z. B. 1 mm und der Durchmesser des Teiles 71 z. B. 0,8 mm betragen, obwohl dies für die vorliegende Erfindung keineswegs einschränkend ist.
Vorzugsweise an diesem dickeren Teil 72 besteht das Elektrodenmaterial aus Rhenium; dies ist jedoch für die vorliegende Erfindung keineswegs einschränkend.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin gemäß Beispiel I beschrieben, die rein illustrativ und nicht als beschränkend anzusehen sind:
Beispiel I:
Beispiel I bezieht sich auf Y2O3:Pr, welches [wie] hergestellt wurde:
Die pulverförmigen Edukte Pr(NOs)3 • 6 EEO (99.99 %, Alfa Aesar) und Y(NO3)3 • 6 EEO (99.9 %, Acros Organics) wurden in dest. Wasser gelöst. Eine stöchiometrische Menge C2H2O4 • 6 H2O (99.9 %, Merck KGaA) wurde in Lösung gebracht und unter rühren zur Nitratlösung zugetropft. Der entstandene Niederschlag wurde mittels Vakuumfiltration abgetrennt und über Nacht bei 120 °C in einem Trockenschrank getrocknet. Die trockene Eduktmischung wurde in einem Achatmörser gründlich zu einer homogenen Mischung vermahlen, anschließend in einen Korundtiegel überführt und 2 Stunden bei 1600 °C an Luft geheizt.
Abbildung 2 zeigt das Absorptionsspektrum des erfindungsgemäßen Materials. Es ist gut zu sehen, dass das Material im Bereich von ca. 210 bis 240 nm eine starke Anregungslücke aufweist, aber im Bereich von 100 bis 210 nm sowie ab ca. 250nm stark absorbiert.
Somit stellt dieses Material ein ausgezeichnetes Filtermaterial für eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe dar.
Beispiel II:
Beispiel II bezieht sich auf ScPCU, welches folgendermaßen hergestellt wurde:
Die pulverförmigen Edukte SC2O3 (99,99 %, Treibacher), NH4H2PO4 (p.a., Merck KGaA) wurden unter Zugabe von einigen Millilitern Isopropanol in einem Achatmörser gründlich zu einer homogenen Mischung vermahlen. Nachdem die Flüssigkeit vollständig verdampft war, wurde die entstandene Mischung in einen Korund-Tiegel überführt und drei Stunden bei 1350 °C unter Umgebungsatmosphäre geglüht.
Das erhaltene weiße Pulver wurde als phasenreines ScPCU charakterisiert, kristallisiert in der Raumgruppe 141/amd (Nr. 141), wobei mittels PXRD und einem entsprechenden Abgleich mit einem Referenzspektrum, entnommen aus Pearson' s Kristalldatenbank, Datenbankeintrag (PCD-Eintrag Nr.: 1936482) die Phasenreinheit bestätigt werden konnte.
Abbildungen 3 bis 7 zeigen das Röntgenbeugungsdiagramm, das Reflexionsspektrum, das Anregungsspektrum, das Emissionsspektrum sowie die Partikelgrößenverteilung des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel II. Es ist gut zu erkennen, dass dieses Material ein ausgezeichnetes Emittermaterial für eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe darstellt.
Beispiel III:
Beispiel III bezieht sich auf (LUO,99SCO,OI)P04, welches folgendermaßen hergestellt wurde:
Die pulverförmigen Edukte LU2O3 (99,99 %, Treibacher), NH4H2PO4 (p.a., Merck KGaA), LiF (>99 %, Aldrich Chemical Company Inc.) und SC2O3 (99,99 %, Treibacher) wurden unter Zugabe von einigen Millilitern Isopropanol in einem Achatmörser gründlich zu einer homogenen Mischung vermahlen.
Nachdem die Flüssigkeit vollständig verdampft war, wurde die entstandene Mischung in einen Korund-Tiegel überführt und fünf Stunden bei 1200 °C unter Umgebungsatmosphäre geglüht. Das erhaltene weiße Pulver wurde als phasenreines LuPCh charakterisiert, kristallisiert in der Raumgruppe 141/amd (Nr. 141), wobei mittels PXRD und einem entsprechenden Abgleich mit einem Referenzspektrum, entnommen aus Pearson' s Kristalldatenbank, Datenbankeintrag (PCD-Eintrag Nr.: 1700826) die Phasenreinheit bestätigt werden konnte.
Figuren 8 bis 12 zeigen das Röntgenbeugungsdiagramm, das Reflexionsspektrum, zwei Anregungsspektren sowie die Partikelgrößenverteilung des erfindungsgemäßen Materials gemäß Beispiel III.
Es ist gut zu sehen, dass dieses Material ein ausgezeichnetes Emittermaterial für eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe darstellt.
Beispiel IV und V beziehen sich auf Gasentladungslampen. Beispiel IV: Gasentladungslampe mit einer Beschichtung enthaltend ScPC
Xe-Excimer-Entladungslampengehäuse aus hochwertigem synthetischem Quarz wurden in einem Beschichtungsverfahren behandelt, das eine zweistufige Tauch- oder Sprühbeschichtung der Lampenkörperoberfläche mit einer ersten Vorbeschichtungsschicht aus nanometergroßen AI2O3 -Partikeln und einer zweiten Deckschicht aus dem UV-C- emittierenden Phosphor ScPCh (XF max. 208 nm) umfasst.
Die durch nanometergroße AI2O3 -Partikel gegebene Vorbeschichtung wird durch Tauch- oder Sprühbeschichtung unter Verwendung einer homogenen 7,5 Gew.-%-igen Dispersion von y- AI2O3 (AluC, Evonik) in Isopropanol auf das Lampengefäß aufgebracht. Die Beschichtung wurde dann in einem Airbrush-Sprühbeschichtungsverfahren mit kontinuierlicher Rotation des Lampenkörpers entlang seiner Längsachse aufgetragen.
Der so beschichtete Lampenkörper wird 20 Minuten lang bei Raumtemperatur vollständig trocknen gelassen, bevor er bei 80 °C für eine Stunde in einem Trockenkammerofen weiter getrocknet wird.
Das AbCh-beschichtete Excimer-Lampengefäß wird in einer weiteren Tauch- oder Sprühbeschichtung mit einem Lack auf der Basis von n-Butylacetat als Dispergiermittel behandelt, der mit 3 Gew.-% Nitrocellulose (Typ H7, Hagedorn), 1 Gew.-% AI2O3 (AluC, Evonik), 20 Gew.-% ScPCh (alle Gew.-%-Werte sind auf die Masse von n-Butylacetat bezogen) beladen ist. Um die Homogenität zu erhöhen, wurden AI2O3 und LuPCUSc vor dem Dispergieren in der homogenen Lösung von Nitrocellulose in Isopropanol schonend mit 5 Gew.-% eines organischen Dispergieradditivs (Dysperbyk 110, Byk, verwendet im Verhältnis zum summierten Gewicht von AI2O3 und ScPOQ vermischt.
Vollständige Homogenität wird durch Rühren der so vorbereiteten Dispersion in einer
Poly(ethylen)-Flasche, die mindestens zwei Stunden auf einer Rollenbank liegt, erreicht. Die Beschichtung wurde dann in einem Beschichtungsverfahren aufgetragen, bei dem der Lampenkörper kontinuierlich entlang seiner Längsachse gedreht wurde. Der so beschichtete Lampenkörper wird 1 Stunde lang bei Raumtemperatur vollständig trocknen gelassen, bevor er geglüht und die Lampendichtung aufgetragen wird.
Beispiel V: Gasentladungslampe mit einer Beschichtung enthaltend LuPCUSc
Xe-Excimer-Entladungslampengehäuse aus hochwertigem synthetischem Quarz wurden in einem Beschichtungsverfahren behandelt, das eine zweistufige Tauch- oder Sprühbeschichtung der Lampenkörperoberfläche mit einer ersten Vorbeschichtungsschicht aus nanometergroßen AI2O3 -Partikeln und einer zweiten Deckschicht aus dem UV-C- emittierenden Phosphor LuPCUSc (ÄEm. max. 224 nm) umfasst.
Die durch nanometergroße AI2O3 -Partikel gegebene Vorbeschichtung wird durch Tauch- oder Sprühbeschichtung unter Verwendung einer homogenen 7,5 Gew.-%-igen Dispersion von y- AI2O3 (AluC, Evonik) in Isopropanol auf das Lampengefäß aufgebracht. Die Beschichtung wurde dann in einem Airbrush-Sprühbeschichtungsverfahren mit kontinuierlicher Rotation des Lampenkörpers entlang seiner Längsachse aufgetragen. Der so beschichtete Lampenkörper wird 20 Minuten lang bei Raumtemperatur vollständig trocknen gelassen, bevor er bei 80 °C für eine Stunde in einem Trockenkammerofen weiter getrocknet wird.
Das AbCf-beschichtete Excimer-Lampengefäß wird in einer weiteren Tauch- oder Sprühbeschichtung mit einem Lack auf der Basis von n-Butylacetat als Dispergiermittel behandelt, der mit 3 Gew.-% Nitrocellulose (Typ H7, Hagedorn), 1 Gew.-% AI2O3 (AluC, Evonik), 20 Gew.-% LuPCUSc (alle Gew.-%-Werte sind auf die Masse von n-Butylacetat bezogen) beladen ist. Um die Homogenität zu erhöhen, wurden AI2O3 und LuPCUSc vor dem Dispergieren in der homogenen Lösung von Nitrocellulose in Isopropanol vorsichtig mit 5 Gew.-% eines organischen Dispergieradditivs (Dysperbyk 110, Byk, verwendet im Verhältnis zum summierten Gewicht von AI2O3 und LuPCUSc) vermischt. Vollständige Homogenität wird durch Rühren der so vorbereiteten Dispersion in einer Poly(ethylen)-Flasche, die mindestens zwei Stunden auf einer Rollenbank liegt, erreicht. Die Beschichtung wurde dann in einem Beschichtungsverfahren aufgetragen, bei dem der Lampenkörper kontinuierlich entlang seiner Längsachse gedreht wurde. Der so beschichtete Lampenkörper wird eine Stunde lang bei Raumtemperatur vollständig trocknen gelassen, bevor er geglüht und die Lampendichtung aufgetragen wird.
Die einzelnen Kombinationen der Bestandteile und der Merkmale von den bereits erwähnten Ausführungen sind exemplarisch; der Austausch und die Substitution dieser Lehren mit anderen Lehren, die in dieser Druckschrift enthalten sind mit den zitierten Druckschriften werden ebenfalls ausdrücklich erwogen. Der Fachmann erkennt, dass Variationen, Modifikationen und andere Ausführungen, die hier beschrieben werden, ebenfalls auftreten können ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist die obengenannte Beschreibung beispielhaft und nicht als beschränkend anzusehen. Das in den Ansprüchen verwendete Wort „umfassen“ schließt nicht andere Bestandteile oder Schritte aus. Der unbestimmte Artikel „ein“ schließt nicht die Bedeutung eines Plurals aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maße in gegenseitig verschiedenen Ansprüchen rezitiert werden, verdeutlicht nicht, dass eine Kombination von diesen Maßen nicht zum Vorteil benutzt werde kann. Der Umfang der Erfindung ist in den folgenden Ansprüchen definiert und den dazugehörigen Äquivalenten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Anorganisches Filtermaterial für Gasentladungslampen, umfassend Pr3+.
2. Anorganisches Material gemäß Anspruch 1, wobei das Material ein Material ausgewählt aus Oxiden, Phosphaten, komplexeren Polyphosphaten, insbesondere Materialien, die P Og3' oder P5O143' - Ionen enthalten, Aluminaten, komplexeren Aluminaten, insbesondere Materialien, die ALOg12' oder ALOu3' - Ionen enthalten, Silikaten, komplexeren Silikaten, insbesondere Materialien, die SixOy11' - Ionen (mit x = 2 bis 10, y = 4 bis 30 sowie n der resultierenden negativen Ladung von 3 bis 12) enthalten, Boraten, Aluminaten, Granaten, insbesondere Materialien, welche
(Ga, Al) Oi2 -Ionen enthalten, oder Mischungen daraus umfasst.
3. Anorganisches Material gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erfindungsgemäße Material aus der Gruppe enthaltend ALO r, Y2O3:Pr, La2Ü3:Pr, Gd2Ü3:Pr, Lu2Ü3:Pr, PrAlOs, Pr4A12Ü9, PrP3Ü9, PrPÜ4, PrBÜ3, PrP3Siio029, Pr2(SO4)3, PnSiOs, Pr3(Ga,Al)sOi2 oder Mischungen daraus ausgewählt ist.
4. Gasentladungslampe, umfassend ein Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.
5. Gasentladungslampe gemäß Anspruch 4, wobei das Material auf der äußeren Oberfläche der Wandung des Entladungsgefäßes der Gasentladungslampe aufgebracht ist.
6. Gasentladungslampe gemäß Anspruch 4 oder 5, welche frei von Quecksilber oder Blei ist.
7. Gasentladungslampe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, welche Xe oder Xe/Ne - Excimer-Gasentladungslampe ist.
8. Gasentladungslampe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, umfassend ein anorganisches UV-C-emittierendes Material, umfassend Sc3+.
9. Gasentladungslampe gemäß Anspruch 8, wobei das anorganische UV-C -emittierende Material neben Sauerstoff und Scandium mindestens ein weiteres Element umfasst.
10. Gasentladungslampe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das anorganische UV-C-emittierendes Material ein Material ausgewählt aus Phosphaten, komplexere Polyphosphaten, insbesondere Materialien, die P3O93' oder P5O143' - Ionen enthalten, Boraten, Aluminaten, Sulfaten, Carbonaten oder Mischungen daraus umfasst.
11. Gasentladungslampe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei das anorganische UV-C -emittierende Material aus der Gruppe enthaltend ScPCU, AlPCUSc, YPCUSc, YP CUSc, YPsOi4:Sc, LaPCUSc, LaP CUSc, LaP O Sc, LuPCUSc, LuP CUSc, LuPsOi4:Sc, Sr3(PO4)2, Ca3(PÜ4)2:Sc, Ba3(PO4)2:Sc oder Mischungen daraus ausgewählt ist.
12. Gasentladungslampe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei die Gasentladungslampe ein anorganisches Filtermaterial für Gasentladungslampen, umfassend Pr3+, aufweist, wobei die Gasentladungslampe ferner ein UV-C- emittierendes Material aufweist, das in einem Wellenlängenbereich von 200 nm bis 240 nm emittiert.
13. Verwendung eines Materials gemäß der Ansprüche 1 bis 3 als Filtermaterial in einer Gasentladungslampe.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790264A (ja) * 1993-09-28 1995-04-04 Toshiba Corp 蛍光体およびそれを用いた蛍光ランプ
DE4418198A1 (de) * 1994-05-25 1995-11-30 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Quarzglas und elektrische Lampe mit Bestandteilen aus Quarzglas
WO2006109238A2 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device for generating uvc radiation
WO2009083867A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Color filter for a light emitting device
WO2018153437A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 Fachhochschule Münster Sterilization system
US11555148B2 (en) * 2017-06-20 2023-01-17 Dyden Corporation Ultraviolet-emitting phosphor, light-emitting element, and light-emitting device

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