HU200032B - Metal halogenid discharge lamp with improved colour rendition - Google Patents

Description

A találmány tárgya nagynyomású fémhalogenid kisülő lámpa, amelynek vákuumtőmören lezárt, átlátszó kisülőcsöve van, a kisülőcső egy átlátszó külső burában van elrendezve, a külső bura vákuumtőmören le van zárva, a kisülőcső falán keresztül árambevezetők nyúlnak be a kisülőcsó belsejében elrendezett elektródákhoz, a kisülőcsőnek ionizálható gáztöltése van, amely higanyt, nemesgázt, diszprózium halogenidet és egy olyan csoportból választott második fém-halogenidet tartalmaz, amelyhez a tallium jodid tartozik.

Ilyen lámpa ismeretes az 1 138 913 számú GB PS-ből.

Ebből a GB szabadalmi leírásból ismert lámpa második fémhalogenidként talliumm jodidot tartalmaz.

Az ismert lámpának előnyös tulajdonsága, hogy gáztöltése egy egyszerű vegyűlet és jó színvisszaadása van. A lámpa ezért jól alkalmazható irodák, üzletek vagy akár utak megvilágítására is. Ennek az ismert lámpának azonban az a hátránya, hogy - hasonlóan sok más ismert fémhalogenid lámpához színhőmérséklete meglehetősen nagy. A lámpa által kibocsátott fényt ezért .hűvös fehér fénynek nevezik.

A találmány elé célul tűztük ki egy, a bevezetőben körülírt lámpának a kidolgozását, amely azonban - többek között - stúdiólámpaként alkalmazható belső jelenetek megvilágítására vagy alkalmazható kirakati reflektorként. Ezért a találmány elé célul tűzött lámpának viszonylag alacsony színhőmérséklete kell, hogy legyen, ugyanakkor jó színvisszaadása kell, hogy legyen, különösen a bőr színét kell jól visszaadnia, miközben egyszerű összetételű gáztöltése van.

A kitűzött célt a találmány szerint úgy értük el, hogy az ionizálható töltésben lévő második fém-halogenid a TI, Ce, Pr, Nd, Sm és Gd halogenidjeiból álló csoportból van választva és tartalmaz 0 mmol-tól a diszpróziummal azonos mólmennyiségig lényegében tisztán cézium halogenidet és 0-0,01 mmol/ml mennyiségben higany halogenidet, a diszprózium halogenid fémtömege hozzávetőlegesen 1,5-tői hozzávetőlegesen 8 mg/a kisülőcsó térfogata ml-ben és a higany fémtömegének legalább hozzávetőlegesen 10%-a, továbbá a második fém halogenid mennyisége 0-0,015 mmol a kisülőcső térfogatának ml-ére vonatkoztatva.

A találmány szerinti lámpának nagyon magas a színvisszaadási indexe (Ras), általában nagyobb, mint 90, és az Ra9 értéke nagy, amely index a bőr színének színvisszaadását jelzi, és amely általában nagyobb, mint 80. A lámpának kvázi-folyamatos spektruma van, ami gyakorlatilag egybeesik az azonos - hozzávetőlegesen 3000 K és hozzávetőlegesen 4000 K - színhőmérsékletű fekete test fénykibocsátási görbéjével. Ez egyrészről az ionizálható gázban lévő viszonylag nagy mennyiségű diszpróziumnak, másrészről a második fémhalogenidnek köszönhető, amely a kibocsátott fény szinpontját a C.I.E. színdiagramon a fekete test görbéjének közvetlen közelébe szokta tolni, ha a színpont az említett halogenid hiányában eltávolodik ettől a vonaltól. A második fémhalogenid nélkül a 3000 K fölötti színhőmérsékletű fény színpontjának y koordinátája valójában túlságosan alacsony értékű.

Alapvetően nagyobb mennyiségű diszpróziumnak már alig van hatása a színhőmérsékletre; alapvetően kisebb mennyiség esetén pedig a lámpa színhőmérséklete túlságosan magas. A töltetben a diszprózium/higany aránya szintén jelentős a diszprózium mennyisége szempontjából. Alapvetően kisebb arányoknál a színhőmérséklet túlságosan magas. A higany mennyisége a töltetben és ezzel együtt a megengedhető Dy/Hg arány a lámpa működési feszültsége szempontjából lényeges. Egy elektronikus ballaszt alkalmazásával a működési feszültség lényegesen alacsonyabb lehet, mint a hálózati feszültség 50%-a, ami fojtótekercs alkalmazása esetén szokásos, és kisebb mennyiségű higany szükséges, mint fojtótekercses üzemeltetés esetén.

Cézium halogenid jelen lehet, de nincs rá feltétlenül szükség. Ez az anyag a lámpa kisülő ivét jobban szétteríti, vagyis kevésbé lesz az ív összeszűkült, mint ennek az anyagnak a hiányában lenne. Olyan mennyiségű cézium halogenid, amely jelentősen meghaladja az azonos molmennyiségű diszprózium halogenidet, a lámpa hatásfokát jelentősen lerontja. A lámpa tulajdonságai szempontjából nincs jelentősége annak, hogy a lámpában lévő elemeket milyen formában adagoljuk be, azokat beadhatjuk akár halogenid, akár elemi alakjukban. Ha például a diszpróziumot fém alakban adagoljuk, akkor a halogént higany halogenid alakban vezethetjük be. A lámpa működése közben higany és diszprózium halogenid képződik. Ha a diszprózium teljes átalakulása kívánatos, akkor a higany halogenidet fölös mennyiségben kell beadagolni. Túl nagy mennyiség azonban túlságosan megnövelheti a lámpa újragyújtási feszültségét.

A halogenidek lehetnek jodidok, de alkalmazhatunk jodid és bromid keverékeket is. Annak érdekében, hogy a lámpa fénykibocsátását több ezer órán keresztül fenn lehessen tartani, előnyös, ha a töltetben a Br/I mólaránya 1,5 és 4 között van.

A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját a mellékelt rajzok alapján az alábbiakban ismertetjük, ahol az

1. ábra egy lámpa oldalnézetét mutatja, a

2-6. ábrák a különböző lámpák spektrumát szemléltetik.

Az 1. ábrán látható nagynyomású fémhalogenid kisülő lámpának kvarcüvegből lévő, átlátszó 1 kisülőcsöve van, amely vákuumtömören le van zárva és egy vákuumtőmören lezárt, átlátszó, üvegből lévő, külső 2 burában van elrendezve. Az 1 kisülőcső és a 2 bura falán 3a, 3b és 4a, 4b árambevezetők nyúlnak be az 1 kisülőcső belsejében elrendezett 5 és 6 elektródához.

Az 1 kisülöcsőnek ionizálható töltete van, amely higanyt, nemesgázt, diszprózium halogenidet és egy második, olyan csoportból választott fémhalogenidet tartalmaz, amelyhez a tallium jodid tartozik.

Az ionizálható töltetet különösen az jellemzi, hogy az ionizálható töltésben lévő második fém-halogenid a TI, Ce, Pr, Nd, Sm és Gd halogenidjeiből álló csoportból van választva és tartalmaz 0 mmol-tól a diszpróziuinmal azonos mólmennyiségig lényegében tisztán cézium halogenidet és 0-0,01 mmol/ml mennyiségben higany halogenidet, a diszprózium halogenid fémtömege hozzávetőlegesen 1,5-től hozzávetőlegesen 8 mg/az 1 kisülőcső térfogata ml-ben és a higany fémtömegének legalább hozzávetőlegesen 10%-a, továbbá a második fém halogenid mennyisége 0-0,015 mmol az 1 kisülőcső térfogatának ml-ére vonatkoztatva.

Az 1. ábrán bemutatott lámpának 9 érintkezőkkel ellátott 8 feje van és a 9 érintkezők mindegyike egy-egy 3a, 4a árambevezetőhöz csatlakozik. A külső 2 burában egy üvegből lévő 10 hüvely van elhelyezve, amely az 1 kisülőcsövet körülveszi. A külső 2 burában vákuum van. Különösen alacsonyabb színhőmérsékletű lámpáknál, hozzávetőlegesen a 3000-4000 K tartományban, és kisebb teljesítményű, például 100 W alatti lámpáknál az üvegből lévő 10 hüvely hatásosan csökkenti a hőveszteséget.

Az 1 kisülőcsövön, a 3b és 4b árambevezetőket. körülvevő, hófogó 7 burkolat van. Az 1. ábrán a 7 burkolatot ΖγΟϊ réteg alkotja amely korlátozza a hősugárzást az 1 kisülőcsőnek a fényt nem-kibocsátó részén ke20 resztül.

Az 1. ábra szerint megvalósított különböző lámpák tulajdonságait az alábbi 1. táblázat adatai alapján hasonlíthatjuk össze.

1. TÁBLÁZAT

	1	2	3	4	5
DyI3	(mg)	4.5	3.0	1.5	7.8	0
DyBr3	(mg)	0	0	0	0	3.3
Hg	(mg)	8.0	8.0	6.8	5.3	6.8
T1I	(mg)	0.75	0.75	0	2.2	0.45
CeI3	(mg)	0	0	0.71	0	0
CsI	(mg)	0.35	0	0	0.3	0
Völ	(ml)	0.35	0.35	0.35	1	0.35
Dy/Vol	(mg/ml)	3.86	2.57	3.86	2.33	3.86
Dy/Hg	(mg/mg%)	17	11	31	44	31
T1I	(mmol/ml)	0.007	0.007	0	0.007	0.004
CeI3	(mmol/ml)	0	0	0.007	0	0
Te	(K)	3341	3815	3730	3699	3644
Ra8		96	97	95	97	97
R9		87	81	80	98	80
P	(W)	70	70	70	150	70
7	(lm/W)	47	63	48	72	5

A lámpák mindegyike 200 mbar nyomású argont tartalmazott.

A 2-6. ábrák az 1. táblázat szerinti 1-5. példák spektrumát tünteti fel. Ezeken az ábrákon az előállított sugárzás abszolút spektrális teljesítménye van ábrázolva a hullámhossz függvényében. Ezeken az ábrákon a sima vonal az azonos színhőmérsékletű fekete test spektrumát jelenti. Az ábrákból látható, hogy a találmány szerinti lámpának kvázi-folyamatos spektruma van, ami gyakorlatilag egybeesik a sugárzó fekete test görbéjével.

A nagy szinvisszaadási index és a bőr színének nagy színvisszaadási indexe a Táblázatból jól kitűnik.

Claims (1)

1. Javított szinvisszaadású nagynyomású fémhalogenid kisülő lámpa, amelynek vákuumtömören lezárt, átlátszó kisülöcsöve van, a 5 kisülócső egy átlátszó külső burában van elrendezve, a külső bura vákuumtömören le van zárva, a kisülőcső falán keresztül árambevezetők nyúlnak be a kisülőcső belsejében elrendezett elektródákhoz, a kisülőcsónek io- ]0 nizálható gáztöltése van, amely higanyt, nemesgázt, diszprózium halogenidet és egy olyan csoportból választott második fém-halogenidet tartalmaz, amelyhez a tallium jodid tartozik, azzal jellemezve, hogy az ionizálható 15 töltésben lévő második fém-halogenid a TI,

   Ce, Pr, Nd, Sm és Gd halogenidjeiből álló csoportból van választva és tartalmaz 0 mmol-tól a diszpróziununal azonos mólmenynyiségig tisztán cézium halogenidet és 0- gO -0,01 mmol/ml mennyiségben higany halogenidet, a diszprózium halogenid fémtömege 1,5-től 8 mg/a kisülőcsö (1) térfogata ml-ben és a higany fémtömegének legalább 10%-a, továbbá a második fém halogenid mennyisége £6 0-0,015 mmol a kisülőcső (1) térfogatának ml-ére vonatkoztatva.