NL1001894C2 - Light-emitting device. - Google Patents

Light-emitting device. Download PDF

Info

Publication number
NL1001894C2
NL1001894C2 NL1001894A NL1001894A NL1001894C2 NL 1001894 C2 NL1001894 C2 NL 1001894C2 NL 1001894 A NL1001894 A NL 1001894A NL 1001894 A NL1001894 A NL 1001894A NL 1001894 C2 NL1001894 C2 NL 1001894C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
light
chamber
dimer
lamp
visible light
Prior art date
Application number
NL1001894A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Oleg Felixovich Yakushev
Victor Mikhailovich Kaslin
Original Assignee
Prima Ind Establishment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prima Ind Establishment filed Critical Prima Ind Establishment
Priority to NL1001894A priority Critical patent/NL1001894C2/en
Priority to AU13760/97A priority patent/AU1376097A/en
Priority to PCT/EP1996/005731 priority patent/WO1997022137A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1001894C2 publication Critical patent/NL1001894C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light

Description

Titelï Licht-emitterende inrichtingTitleï Light-emitting device

De uitvinding heeft betrekking op een lichtemitterende inrichting. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een zeer heldere lamp met een zeer hoge efficiency.The invention relates to a light-emitting device. More particularly, the invention relates to a very bright lamp with a very high efficiency.

5 Er zijn in de techniek reeds verschillende typen lampen bekend, waarbij de bekendste voorbeelden de gloeilamp en de fluorescentie-lamp zijn. Bij een gloeilamp wordt een gloeispiraal door een elektrische stroom verwarmd tot een dusdanig hoge temperatuur, dat de spiraal licht uitzendt. Bij 10 fluorescentielampen wordt binnen een doorzichtige omhulling UV-straling opgewekt, welke straling door een op de binnenzijde van die omhulling aangebrachte luminescerende stof wordt omgezet in zichtbaar licht.Various types of lamps are already known in the art, the best known examples being the incandescent lamp and the fluorescent lamp. With an incandescent lamp, a filament is heated by an electric current to such a high temperature that the spiral emits light. With 10 fluorescent lamps, UV radiation is generated within a transparent envelope, which radiation is converted into visible light by a luminescent material applied on the inside of that envelope.

Deze bekende lamptypen hebben enkele tekortkomingen. Een 15 belangrijk bezwaar van een gloeilamp is de geringe energetische efficiency: een groot deel van de elektrische energie die aan de lamp wordt toegevoerd, wordt omgezet in warmte. Voorts is het spectrum van het door een gloeilamp uitgezonden licht weliswaar in goede benadering een continuüm, 20 maar omdat de lamp een thermische straler is, zendt de gloeilamp relatief veel straling uit bij gele en oranje golflengten en relatief weinig bij groene en blauwe golflengten.These known lamp types have some shortcomings. A major drawback of an incandescent lamp is the low energy efficiency: a large part of the electrical energy supplied to the lamp is converted into heat. Furthermore, although the spectrum of the light emitted by an incandescent lamp is in good approximation a continuum, but because the lamp is a thermal radiator, the incandescent lamp emits relatively much radiation at yellow and orange wavelengths and relatively little at green and blue wavelengths.

Ten opzichte van een gloeilamp heeft een fluorescentie-25 lamp een verbeterde efficiency. Een belangrijk nadeel van fluorescentielampen is, dat het bijzonder moeilijk is om de luminescerende stof een dusdanige samenstelling te geven, dat het spectrum van het uitgezonden licht zich uitstrekt over het gehele zichtbare gebied. Bij ontwikkelingen op dit gebied zijn 30 voor het vervaardigen van de luminescerende stoffen één of meerdere zeldzame-aardeleroenten nodig, hetgeen die stoffen relatief duur maakt.Compared to an incandescent lamp, a fluorescent lamp has an improved efficiency. An important drawback of fluorescent lamps is that it is particularly difficult to give the luminescent material such a composition that the spectrum of the emitted light extends over the entire visible area. Developments in this field require one or more rare earth ions to produce the luminescent materials, which makes these materials relatively expensive.

1001894 21001894 2

Een belangrijk doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een lichtemitterende inrichting met een in vergelijking met bestaande technieken sterk verhoogde efficiency, uitgedrukt in lumen/Watt.An important object of the present invention is to provide a light-emitting device with a considerably increased efficiency, compared to existing techniques, expressed in lumen / Watt.

5 Een verder belangrijk doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een lichtemitterende inrichting die in staat is om in zeer goede benadering wit licht uit te zenden, dat wil zeggen licht waarbij de verschillende golflengten over het gehele zichtbare gebied in hoofdzaak even sterk 10 vertegenwoordigd zijn.A further important object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of emitting white light in a very good approximation, ie light in which the different wavelengths are represented substantially equally strong over the entire visible range. to be.

Een lichtemitterende inrichting volgens de onderhavige uitvinding is gebaseerd op een ander werkingsprincipe dan de twee genoemde lamptypen. Het werkingsprincipe volgens de onderhavige uitvinding is gebaseerd op het verschijnsel dat 15 dimer-moleculen vanuit een, door absorptie van UV-licht bereikte, aangeslagen elektrontoestand kunnen terugkeren naar de grondtoestand onder uitzending van zichtbaar licht. Dit werkingsprincipe is op zich bekend voor toepassing in een laser, zoals bijvoorbeeld beschreven in de internationale 20 octrooiaanvrage PCT/EP95/02250. Daarbij zijn de dimer-moleculen opgesteld tussen twee spiegels, waarvan er één althans gedeeltelijk doorlaatbaar is en fungeert als uitgang voor het gegenereerde laserlicht. Laserlicht kenmerkt zich onder meer door een in hoofdzaak één-dimensionale propagatie-25 richting, en is daarom, hoewel bijzonder nuttig voor bepaalde toepassingen, niet geschikt voor verlichtingsdoeleinden zoals een gloeilamp.A light-emitting device according to the present invention is based on a different operating principle than the two mentioned lamp types. The operating principle of the present invention is based on the phenomenon that dimer molecules can return from an excited electron state achieved by absorption of UV light to the ground state with visible light emission. This principle of operation is known per se for use in a laser, as described, for example, in international patent application PCT / EP95 / 02250. The dimer molecules are arranged between two mirrors, one of which is at least partially transmissive and functions as an output for the generated laser light. Laser light is characterized, inter alia, by a substantially one-dimensional propagation direction, and is therefore, although particularly useful for certain applications, not suitable for lighting purposes such as an incandescent lamp.

Bij een laser-inrichting zoals bijvoorbeeld beschreven in de genoemde internationale octrooiaanvrage PCT/EP95/02250 is 30 een afzonderlijke lichtbron aanwezig voor het genereren van een bundel UV-laserlicht, welke bundel door optische middelen wordt geleid naar een houder met daarin de dimer-moleculen. Aldus is een dergelijke laser-inrichting betrekkelijk gecompliceerd. Een doel van de uitvinding is het verschaffen 35 van een compacte inrichting met daarin geïntegreerd een bron voor UV-licht alsmede het dimer-medium voor het omzetten van het UV-licht naar zichtbaar licht.In a laser device as described, for example, in the said international patent application PCT / EP95 / 02250, a separate light source is present for generating a beam of UV laser light, which beam is guided by optical means to a holder containing the dimer molecules . Thus, such a laser device is relatively complicated. An object of the invention is to provide a compact device having a UV light source integrated therein as well as the dimer medium for converting the UV light into visible light.

1001894 31001894 3

Volgens de uitvinding is een lichtemitterende inrichting uitgevoerd zoals omschreven in conclusie 1. Aldus omvat de inrichting ten minste twee werkruimten die ten opzichte van 5 elkaar gescheiden zijn door een UV-doorlaatbare scheidingswand. Eén werkruimte is ingericht voor het produceren van uv-straling; de andere werkruimte is ingericht voor het ontvangen van genoemde UV-straling via genoemde scheidingswand, en bevat bij voorkeur een dimer-medium dat genoemde UV-straling althans 10 ten dele absorbeert, en als gevolg daarvan zichtbare straling uitzendt.According to the invention, a light-emitting device is designed as described in claim 1. Thus, the device comprises at least two workspaces separated from each other by a UV-permeable partition. One workspace is designed to produce UV radiation; the other working space is adapted to receive said UV radiation via said partition, and preferably contains a dimer medium which at least partially absorbs said UV radiation, and as a result emits visible radiation.

Desgewenst kan de inrichting zijn voorzien van een luminescerende stof voor het absorberen van niet door het dimer-medium geabsorbeerde UV-straling, voor het verder 15 verhogen van de efficiency. Desgewenst kan men, door het kiezen van een geschikte samenstelling van die luminescerende stof, een kleurcorrectie toepassen op het uitgezonden licht.If desired, the device can be provided with a luminescent material for absorbing UV radiation not absorbed by the dimer medium, for further increasing the efficiency. If desired, a color correction can be applied to the emitted light by choosing a suitable composition of said luminescent material.

De inrichting kan in verschillende gedaanten worden vervaardigd. In een bijzonder nuttige uitvoeringsvorm heeft de 20 inrichting de uiterlijke gedaante van een conventionele gloeilamp, en is daarmee uitwisselbaar.The device can be manufactured in various shapes. In a particularly useful embodiment, the device has the appearance of a conventional incandescent lamp, and is therefore interchangeable.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen verduidelijkt worden door de 25 hiernavolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van een lichtemitterende inrichting volgens de uitvinding, onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 schematisch een voorkeursuitvoeringsvorm van de lichtemitterende inrichting volgens de uitvinding toont; en 30 figuur 2 het energieschema van een dimer-molecuul toont.These and other aspects, features and advantages of the present invention will be elucidated by the following description of a preferred embodiment of a light-emitting device according to the invention, with reference to the drawing, in which: Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of the light-emitting device according to the invention shows; and Figure 2 shows the energy scheme of a dimer molecule.

Figuur 1 toont schematisch een voorkeursuitvoeringsvorm van een lichtemitterende inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding, die in het hiernavolgende ook zal worden aangeduid 35 als dimer-lamp. De dimer-lamp 1 omvat een drager 2, met daaraan bevestigd een glazen ballon 20 en een binnen die ballon 20 opgesteld uv-genererend orgaan 10. De ruimte tussen 1001894 4 de genoemde ballon 20 en het UV-genererend orgaan 10 wordt aangeduld als eerste kamer 21. De vormen van het UV-genererend orgaan 10 en van de ballon 20 zijn niet kritisch; in de weergegeven uitvoeringsvorm is de vorm van het uv-genererend 5 orgaan 10 in hoofdzaak sigaar-vormig, en is de vorm van de zich daaromheen uitstrekkende ballon 20 in hoofdzaak peervormig, maar genoemde onderdelen kunnen ook cilindervormig of bol vormig zijn uitgevoerd.Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of a light-emitting device 1 according to the present invention, which will also be referred to hereinafter as a dimer lamp. The dimer lamp 1 comprises a support 2, with a glass balloon 20 attached to it and a UV-generating member 10 disposed within said balloon 20. The space between 1001894 4 said balloon 20 and the UV-generating member 10 is filled first. chamber 21. The shapes of the UV generating member 10 and of the balloon 20 are not critical; in the illustrated embodiment, the shape of the UV-generating member 10 is substantially cigar-shaped, and the shape of the balloon 20 extending around it is substantially pear-shaped, but said parts may also be cylindrical or spherical.

In principe kan het UV-genererend orgaan 10 van elk 10 willekeurig geschikt type zijn. In de weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm is het UV-genererend orgaan 10 uitgevoerd als een kwik-ontladingslamp. Het UV-genererend orgaan 10 omvat daartoe een omhulsel 11 dat een tweede kamer 12 omgeeft, en twee tegenover elkaar aangebrachte elektroden 13 en 14 die in 15 genoemde tweede kamer 12 reiken. De tweede kamer 12 kan gevuld zijn met een conventioneel gasmengsel voor een kwik-ontladingslamp, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.In principle, the UV generating member 10 can be of any suitable type. In the preferred embodiment shown, the UV generating member 10 is configured as a mercury discharge lamp. To this end, the UV-generating member 10 comprises an envelope 11 surrounding a second chamber 12 and two electrodes 13 and 14 arranged opposite each other and extending into said second chamber 12. The second chamber 12 may be filled with a conventional gas mixture for a mercury discharge lamp, as will be apparent to one skilled in the art.

Genoemde elektroden 13 en 14 zijn door middel van geleiders 15 en 16 bevestigd aan terminals 3 en 4 voor het 20 ontvangen van elektrische energie, bij voorbeeld uit een lichtnet 5, welke terminals 3 en 4 zijn aangebracht op een voetgedeelte 6 van de drager 2. De geleiders 15 en 16 strekken zich althans ten dele uit door de drager 2. In de weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm is het voetgedeelte 6 met de 25 terminals 3 en 4 uitgevoerd als conventionele schroefdraad-fitting voor een gloeilamp. Aldus kan de dimer-lamp 1 volgens de uitvinding worden aangesloten op een standaard gloeilamp-armatuur. Het voetgedeelte 6 met de terminals 3 en 4 kan ook van het bajonet-type zijn.Said electrodes 13 and 14 are attached by means of conductors 15 and 16 to terminals 3 and 4 for receiving electrical energy, for example from a mains network 5, which terminals 3 and 4 are arranged on a base part 6 of the carrier 2. The conductors 15 and 16 extend at least partly through the carrier 2. In the preferred embodiment shown, the foot portion 6 with the terminals 3 and 4 is designed as a conventional threaded fitting for an incandescent lamp. Thus, the dimer lamp 1 according to the invention can be connected to a standard incandescent lamp luminaire. The foot portion 6 with terminals 3 and 4 may also be of the bayonet type.

30 Bij conventionele kwik-ontladingslampen is het omhulsel normaliter ingericht voor het tegenhouden van UV-licht. Bij de dimer-lamp 1 volgens de onderhavige uitvinding echter is het omhulsel 11, dat tevens fungeert als ingangswandgedeelte van de eerste kamer 21, in hoofdzaak doorlaatbaar voor UV-licht, 35 zodat het gegenereerde UV-licht de eerste kamer 21 kan bereiken. Bij de beschreven opstelling bereikt het 1001894 5 gegenereerde UV-licht de eerste kamer 21 in hoofdzaak zonder verlies.In conventional mercury discharge lamps, the envelope is normally arranged to block UV light. However, in the dimer lamp 1 of the present invention, the envelope 11, which also functions as the entrance wall portion of the first chamber 21, is substantially transmissive to UV light, so that the generated UV light can reach the first chamber 21. In the described arrangement, the 1001894 5 generated UV light reaches the first chamber 21 substantially without loss.

In de eerste kamer 21 is een medium aanwezig voor het omzetten van UV-licht naar zichtbaar licht, dat de eerste 5 kamer 21 in hoofdzaak zonder verlies verlaat door passage van de ballon 20, die fungeert als uitgangswandgedeelte van de eerste kamer 21 en daartoe althans voor zichtbaar licht doorlaatbaar is. Bij voorkeur is het medium een dimer-medium. Het werkingsprincipe van de omzetting van UV-licht naar 10 zichtbaar licht door het dimer-medium zal later worden verduidelijkt. Thans wordt volstaan met op te merken, dat de omzetting van het UV-licht naar zichtbaar licht met zeer hoge efficiency plaatsvindt, en dat het spectrum van het gegenereerde zichtbare licht in hoofdzaak alle golflengte-15 componenten van het zichtbare gebied omvat. Een geschikt dimer-medium is bijvoorbeeld zwavel (S2). De beschreven uitvoeringsvorm van de dimerlamp 1 is geschikt voor het uitzenden van zichtbaar licht in een grote ruimtehoek.In the first chamber 21, there is provided a medium for converting UV light to visible light, which leaves the first chamber 21 substantially without loss through passage of the balloon 20, which functions as the exit wall portion of the first chamber 21 and for that purpose at least permeable to visible light. Preferably, the medium is a dimer medium. The operating principle of the conversion of UV light to visible light by the dimer medium will be explained later. Suffice it to note now that the conversion of the UV light to visible light takes place with very high efficiency, and that the spectrum of the visible light generated comprises substantially all wavelength components of the visible region. A suitable dimer medium is, for example, sulfur (S2). The described embodiment of the dimer lamp 1 is suitable for emitting visible light in a wide spatial angle.

20 De mate waarin het door het orgaan 10 gegenereerde UV- licht door het dimermedium in de eerste kamer 21 wordt omgezet naar zichtbaar licht, is afhankelijk van de afmetingen van de eerste kamer 21 en van de hoeveelheid dimer-medium daarin. In principe kan het voorkomen dat een gedeelte van dat UV-licht 25 niet wordt omgezet, zodat UV-licht de ballon 20 zou kunnen passeren en de omgeving zou kunnen bereiken. Om dit te voorkomen kan de dimer-lamp 1 zijn voorzien van middelen voor het verwijderen van UV-licht uit het gegenereerde licht. Daartoe kan de ballon 20 zijn ingericht voor het absorberen 30 van UV-licht. Bij voorkeur echter is de dimerlamp 1, zoals geïllustreerd in figuur 1, voorzien van schermwand 30 die zich in hoofdzaak volledig uitstrekt om de ballon 20 en eveneens is bevestigd aan de drager 2, waarbij genoemde middelen voor het verwijderen van UV-licht uit het licht dat de eerste kamer 21 35 verlaat, een laag omvatten van een luminescerende stof 31 die is aangebracht op de binnenzijde van genoemde schermwand 30. Genoemde stof kan ook zijn aangebracht op de buitenzijde van 1001894 6 de ballon 20. In een vereenvoudigde uitvoeringsvorm zou een dergelijke laag van een luminescerende stof 31 kunnen zijn aangebracht op de binnenzijde van de ballon 20, waarbij dan de schermwand 30 kan worden weggelaten, maar de geïllustreerde 5 uitvoeringvorm heeft als voordeel, dat geen gevaar bestaat dat die luminescerende stof 31 wordt aangetast door het dimer-medium in de eerste kamer 21. De ruimte 32 tussen de ballon 20 en de schermwand 30 kan bijvoorbeeld vacuüm zijn, of kan bijvoorbeeld gevuld zijn met een inert gas.The extent to which the UV light generated by the member 10 is converted to visible light by the dimer medium in the first chamber 21 depends on the dimensions of the first chamber 21 and on the amount of dimer medium therein. In principle, it may happen that part of that UV light 25 is not converted, so that UV light could pass through balloon 20 and reach the environment. To prevent this, the dimer lamp 1 can be provided with means for removing UV light from the generated light. For this purpose, balloon 20 can be arranged to absorb UV light. Preferably, however, the dimer lamp 1, as illustrated in Figure 1, is provided with screen wall 30 which extends substantially completely around the balloon 20 and is also attached to the carrier 2, said means for removing UV light from the light leaving the first chamber 21 35 to include a layer of a luminescent fabric 31 applied to the inside of said screen wall 30. Said fabric may also be applied to the outside of 1001894 6 the balloon 20. In a simplified embodiment, such layers of a luminescent material 31 may be provided on the inside of the balloon 20, whereby the screen wall 30 can then be omitted, but the illustrated embodiment has the advantage that there is no danger that said luminescent material 31 is attacked by the dimer. medium in the first chamber 21. The space 32 between the balloon 20 and the screen wall 30 may be, for example, vacuum, or may be filled, for example with an inert gas.

10 Genoemde luminescerende stof 31 is gekozen voor het absorberen van UV-licht en het uitzenden van zichtbaar licht. Aldus wordt ook het niet door het dimer-medium benutte UV-licht enerzijds onschadelijk gemaakt en anderzijds nuttig omgezet in zichtbaar licht, hetgeen bijdraagt aan de hoge 15 efficiency van de dimerlamp 1.Said luminescent material 31 has been chosen for absorbing UV light and emitting visible light. Thus, the UV light not utilized by the dimer medium is also rendered harmless on the one hand and is usefully converted into visible light on the other, which contributes to the high efficiency of the dimer lamp 1.

Daarbij kan de luminescerende stof 31 zijn gekozen voor het corrigeren van het spectrum van het door de dimerlamp 1 uitgezonden zichtbare licht. Als bijvoorbeeld het gekozen dimermedium relatief weinig rood licht uitzendt, kan genoemde 20 luminescerende stof 31 zijn gekozen om relatief veel rood licht uit te zenden, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.In addition, the luminescent material 31 may be selected to correct the spectrum of the visible light emitted by the dimer lamp 1. For example, if the selected dimer medium emits relatively little red light, said luminescent material 31 may be chosen to emit relatively much red light, as will be apparent to one skilled in the art.

Thans zal onder verwijzing naar figuur 2 het werkings-25 principe van de dimer-lamp kort worden verklaard.Referring now to Figure 2, the principle of operation of the dimer lamp will be briefly explained.

In figuur 2 is een deel geschetst van de energieniveaus van een diatomair molecuul, in het bijzonder een dimer.Figure 2 outlines part of the energy levels of a diatomic molecule, in particular a dimer.

Hierbij is langs de horizontale as de onderlinge afstand R tussen beide atomen uitgezet in willekeurige eenheden, en is 30 langs de verticale as de potentiële energie U van het molecuul uitgezet in willekeurige eenheden. De grondtoestand is aangeduid als X.Here, the mutual distance R between the two atoms is plotted in arbitrary units along the horizontal axis, and the potential energy U of the molecule is plotted in arbitrary units along the vertical axis. The ground state is indicated as X.

Door absorptie van een energie-quant ter grootte hvpump bereikt het molecuul een energieniveau van een aangeslagen 35 toestand A die gekarakteriseerd wordt door de vibratie- en rotatie-quantumgetallen v' en J’. Uit deze aangeslagen toestand kan het molecuul terugkeren naar de grondtoestand 1001894 7 onder uitzending van een lichtquant met energie hvim,,. Daarbij kan het molecuul terugkeren naar een groot aantal van meerdere vibratie/rotatie-niveaus (v", J") van de grondtoestand X. Bijgevolg zal het door een ensemble van dimer-moleculen 5 geëmitteerde licht bestaan uit bijdragen met verschillende discrete waarden voor νι,^, welke waarden afhangen van de precieze hoogten van de niveaus (v", J") in de grondtoestand X en van de precieze hoogte van het niveau (ν', J') van de aangeslagen toestand A. Het zal duidelijk zijn dat deze 10 laatstgenoemde hoogte mede wordt bepaald door de energie hvpvunp van de geabsorbeerde quant.By absorbing an energy quant the size of the hppump, the molecule reaches an energy level of an excited state A which is characterized by the vibration and rotation quantum numbers v 'and J'. From this excited state, the molecule can return to the ground state 1001894 7 emitting a light quantum with energy hvim. In addition, the molecule can return to a large number of multiple vibration / rotation levels (v ", J") of the ground state X. Consequently, the light emitted by an ensemble of dimer molecules 5 will consist of contributions with different discrete values for νι , ^, which values depend on the exact heights of the levels (v ", J") in the ground state X and on the exact height of the level (ν ', J') of the excited state A. It will be clear that this last mentioned height is partly determined by the energy hvpvunp of the absorbed quant.

Geschikte waarden voor vpump zijn gelegen in het UV-gedeelte van het spectrum. Uit het energieschema van figuur 2 zal het duidelijk zijn, dat hvpuinp verschillende waarden kan 15 hebben voor het bereiken van verschillende niveaus (ν', J‘) van de aangeslagen toestand A. Indien derhalve aan het dimer-medium UV-straling wordt toegevoerd waarvan het spectrum een relatief grote breedte heeft, bevat het door het dimer-medium gegenereerde licht bijdragen die afkomstig zijn van overgangen 20 vanaf een groot aantal verschillende vibratie/rotatie-niveaus (ν', J') van de aangeslagen toestand A naar een groot aantal vibratie/rotatie-niveaus (v", J") van de grondtoestand X, in een groot aantal verschillende combinaties. Bijgevolg bevat het totaal uitgezonden licht een zeer groot aantal spectraal-25 lijnen over het gehele zichtbare gebied verdeeld, op relatief korte afstand van elkaar, zodat het spectrum van het totaal uitgezonden licht te beschouwen is als een continu spectrum.Suitable values for vpump are in the UV portion of the spectrum. It will be clear from the energy diagram of Figure 2 that HV rubble may have different values for achieving different levels (ν ', J') of the excited state A. If, therefore, UV radiation is supplied to the dimer medium from which the spectrum has a relatively large width, the light generated by the dimer medium contains contributions from transitions 20 from a large number of different vibration / rotation levels (ν ', J') from the excited state A to a large number vibration / rotation levels (v ", J") of the ground state X, in a wide variety of combinations. As a result, the total emitted light contains a very large number of spectral-25 lines distributed over the entire visible area, at a relatively short distance from each other, so that the spectrum of the total emitted light can be considered as a continuous spectrum.

In een geschikte uitvoeringsvorm wordt zwavel (S2) 30 gebruikt als dimer-medium, maar ook andere stoffen zoals selenium (Se2), tellurium (Τβ2), jodium (I2), en broom (Br2) zijn bruikbaar, waarbij als voornaamste eis geldt, dat de stof UV-straling kan absorberen en vervolgens zichtbaar licht kan uitzenden. Behalve het dimer-medium kan de eerste kamer 21 35 leeg zijn, of gevuld zijn met een inert gas. Onder normale omstandigheden (kamertemperatuur) is zwavel een vaste stof. Wanneer de lamp 1 wordt aangezet, zal deze initieel weinig 1001894 8 licht produceren, omdat er slechts weinig S2 in dampvorm aanwezig is. De warmte die onvermijdelijk wordt geproduceerd door de UV-bron 10, wordt nuttig gebruikt om de zwavel in dampvorm te brengen en in dampvorm te houden, zodat de lamp 1 5 weinig of geen IR-straling produceert. De temperatuur in de eerste kamer 21, en daardoor de zwaveldruk en het vermogen van de lamp, kan worden geregeld door een geschikte keuze van de afmetingen en vormgevingen van de wanden 20 en 30, en door een geschikte keuze van het type en de druk van het gas in de 10 ruimte 32 (warmtegeleidbaarheid).In a suitable embodiment, sulfur (S2) 30 is used as a dimer medium, but other substances such as selenium (Se2), tellurium (Τβ2), iodine (I2), and bromine (Br2) can be used, the main requirement being, that the fabric can absorb UV radiation and then emit visible light. In addition to the dimer medium, the first chamber 21 may be empty or filled with an inert gas. Under normal conditions (room temperature), sulfur is a solid. When the lamp 1 is turned on, it will initially produce little 1001894 8 light, because only little S2 is present in vapor form. The heat inevitably produced by the UV source 10 is usefully used to vaporize and keep the sulfur vapor so that the lamp produces little or no IR radiation. The temperature in the first chamber 21, and therefore the sulfur pressure and the power of the lamp, can be controlled by an appropriate selection of the dimensions and shapes of the walls 20 and 30, and by an appropriate choice of the type and pressure of the gas in the space 32 (heat conductivity).

Vanwege de bijzonder hoge efficiency kan de dimerlamp 1 met kleine ruimtelijke afmetingen worden uitgevoerd, zodat deze vrijwel beschouwd kan worden als een puntbron, terwijl 15 toch een zeer hoge lichtsterkte wordt bereikt. Deze eigenschappen maken de dimerlamp 1 volgens de onderhavige uitvinding bij uitstek geschikt voor toepassing in een projector, zoals voor filmvertoning in een bioscoop, waarbij het tevens van groot voordeel is dat het door de lamp 20 geproduceerde licht een volle kleurinhoud heeft en geen sferische of kleur-aberatie vertoont, zodat minder optische correctie-middelen nodig zijn, terwijl het voorts van voordeel is dat de lamp geen koeling behoeft: conventionele lampen voor bioscoopprojectoren produceren dermate veel warmte, dat zij 25 met water gekoeld moeten worden.Due to the particularly high efficiency, the dimer lamp 1 can be made with small spatial dimensions, so that it can be considered almost as a point source, while still achieving a very high brightness. These properties make the dimer lamp 1 according to the present invention eminently suitable for use in a projector, such as for film screening in a cinema, it is also of great advantage that the light produced by the lamp 20 has a full color content and no spherical or color aberration, so that less optical correction means are needed, while it is furthermore advantageous that the lamp does not require cooling: conventional cinema projector lamps produce so much heat that they have to be cooled with water.

Vanwege de goede kleurinhoud van het door de dimerlamp 1 geproduceerde licht, die in goede mate overeenkomt met de kleurinhoud van zonlicht (daglicht), is de dimerlamp 1 volgens de onderhavige uitvinding bij uitstek geschikt voor toepassing 30 in TV-studio's, en voor toepassing in de kleding-industrie, kortom in het algemeen daar waar een goede kleurweergave van te belichten voorwerpen van belang is.Due to the good color content of the light produced by the dimer lamp 1, which corresponds well with the color content of sunlight (daylight), the dimer lamp 1 according to the present invention is ideally suited for use in TV studios, and for use in the clothing industry, in short generally where good color reproduction of objects to be illuminated is important.

Voor huishoudelijk gebruik verdient het aanbeveling om de schermwand 30 een voor hanteren geschikte afmeting te geven, 35 bij voorbeeld een diameter in de orde van 5 cm, zoals bij conventionele gloeilampen. De diameter van de schermwand 30 kan echter ook groter worden gekozen, bijvoorbeeld in de orde 1ü 01894 9 van 25 cm of meer, terwijl het voorts mogelijk is dat de schermwand 30 een niet-ronde vorm heeft, bijvoorbeeld de vorm van een veelhoek of een fantasie-vorm, zodat de dimerlamp 1 direct bruikbaar is als ornament met een bepaalde estetische 5 waarde.For household use it is recommended to give the screen wall 30 a suitable size for handling, for example a diameter of the order of 5 cm, as with conventional incandescent lamps. However, the diameter of the screen wall 30 can also be chosen to be larger, for example on the order of 25 cm or more, while it is further possible that the screen wall 30 has a non-round shape, for example the shape of a polygon or a fantasy shape, so that the dimer lamp 1 can be used directly as an ornament with a certain aesthetic value.

De dimerlamp 1 volgens de uitvinding kan ook worden uitgevoerd in een uitvoering die dermate veel licht levert, dat deze bij uitstek geschikt is voor het verlichten van grote 10 ruimten of oppervlakten, zoals fabrieksruimten, vliegvelden, openbare wegen, en dergelijke.The dimer lamp 1 according to the invention can also be designed in an embodiment which provides such a lot of light that it is ideally suited for illuminating large spaces or surfaces, such as factory spaces, airports, public roads and the like.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting 15 volgens de uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder de uitvindingsgedachte of de beschermingsomvang te verlaten.It will be clear to a person skilled in the art that it is possible to change or modify the illustrated embodiment of the device 15 according to the invention without leaving the inventive idea or the scope of protection.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de eerste kamer is opgesteld naast de UV-bron in plaats ven deze te omgeven.For example, it is possible that the first chamber is arranged next to the UV source instead of surrounding it.

Ook is het mogelijk dat de lamp een combinatie omvat van 20 twee of meerdere dimer-stoffen.It is also possible that the lamp comprises a combination of two or more dimer substances.

10018941001894

Claims (10)

1. Inrichting (1) voor het genereren van zichtbaar licht, omvattende: een eerste kamer (21) met een ingangswandgedeelte (11) en een uitgangswandgedeelte (20), waarbij het ingangswandgedeelte 5 (11) althans voor UV-licht doorlaatbaar is en waarbij het uitgangswandgedeelte (20) althans voor zichtbaar licht doorlaatbaar is; bij het ingangswandgedeelte (11) ten opzichte van de eerste kamer (21) gefixeerde middelen (10) voor het genereren van υνί 0 licht; middelen (13, 14) voor het toevoeren van energie naar de UV-genererende middelen (10); en een in de eerste kamer (21) aanwezige substantie die in staat is tot het omzetten van UV-licht naar zichtbaar licht. 15Apparatus (1) for generating visible light, comprising: a first chamber (21) with an entrance wall section (11) and an exit wall section (20), wherein the entrance wall section 5 (11) is at least transparent to UV light and wherein the exit wall section (20) is at least transparent to visible light; means (10) fixed at the entrance wall portion (11) relative to the first chamber (21) for generating υνί 0 light; means (13, 14) for supplying energy to the UV generating means (10); and a substance contained in the first chamber (21) capable of converting UV light to visible light. 15 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij genoemde substantie een dimer-medium omvat, bij voorkeur S2.The device of claim 1, wherein said substance comprises a dimer medium, preferably S2. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste 20 kamer (21) wordt gedefinieerd door een ballon-voraige uitgangswand (20) die zich in hoofdzaak volledig uitstrekt om de UV-genererende middelen (10).The device of claim 1 or 2, wherein the first 20 chamber (21) is defined by a balloon-shaped exit wall (20) that extends substantially completely around the UV generating means (10). 4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de UV-genererende 25 middelen (10) een tweede kamer (12) omvatten die wordt omgeven door een ballonvormig omhulsel (11) dat fungeert als het genoemde ingangswandgedeelte van de eerste kamer (21).The device of claim 3, wherein the UV generating means (10) comprises a second chamber (12) surrounded by a balloon-shaped envelope (11) that functions as said entrance wall portion of the first chamber (21). 5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de UV-genererende 30 middelen (10) een kwik-ontladingslamp omvatten. 1001894The device of claim 4, wherein the UV generating means (10) comprises a mercury discharge lamp. 1001894 6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende middelen (31) voor het verwijderen van UV-licht uit het licht dat de eerste kamer (21) verlaat.The device of any preceding claim, further comprising means (31) for removing UV light from the light exiting the first chamber (21). 7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij genoemde middelen (31) voor het verwijderen van UV-licht uit het licht dat de eerste kamer (21) verlaat, zijn ingericht voor het omzetten van resterend UV-licht naar zichtbaar licht, in het bijzonder rood licht, teneinde de lichtopbrengst te vergroten en/of het 10 spectrum van het door de dimer uitgezonden zichtbare licht te corrigeren.The device of claim 6, wherein said means (31) for removing UV light from the light exiting the first chamber (21) is adapted to convert residual UV light to visible light, in particular red light, in order to increase the light output and / or correct the spectrum of the visible light emitted by the dimer. 8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, verder omvattende een schermwand (30) die zich in hoofdzaak volledig uitstrekt 15 om de eerste kamer (21), waarbij genoemde middelen (31) voor het verwijderen van UV-licht uit het licht dat de eerste kamer (21 verlaat, een laag omvatten van een luminescerende stof die is aangebracht op de binnenzijde van genoemde schermwand (30) en/of op de buitenzijde van genoemd uitgangswandgedeelte (20) 20 van de eerste kamer (21).The device of claim 6 or 7, further comprising a screen wall (30) extending substantially completely around the first chamber (21), said means (31) for removing UV light from the light entering the first chamber (21) include a layer of a luminescent material applied to the inside of said screen wall (30) and / or on the outside of said exit wall portion (20) 20 of the first chamber (21). 9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende een drager (2) waar de genoemde wanden (11; 20; 30) aan zijn bevestigd, en aan die drager (2) bevestigde terminals 25 (3, 4) voor het ontvangen van elektrische energie, welke terminals (3, 4) door middel van zich langs of door de drager (2) uitstrekkende geleiders (15, 16) zijn verbonden met de genoemde UV-genererende middelen (10).Device according to any one of the preceding claims, further comprising a carrier (2) to which said walls (11; 20; 30) are attached, and terminals 25 (3, 4) attached to said carrier (2) for receiving electrical energy, which terminals (3, 4) are connected to said UV generating means (10) by means of conductors (15, 16) extending along or through the carrier (2). 10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij genoemde terminals (3, 4) zijn aangebracht op een voetgedeelte (6) van de drager (2), waarbij dat voetgedeelte (6) met de genoemde terminals (3, 4) is uitgevoerd als schroefdraad-fitting of bajonet-fitting voor passing in conventionele lamparmaturen. 1001894Device according to claim 9, wherein said terminals (3, 4) are arranged on a foot portion (6) of the carrier (2), said foot portion (6) with said terminals (3, 4) being designed as screw thread fitting or bayonet fitting for fitting in conventional lamp luminaires. 1001894
NL1001894A 1995-12-13 1995-12-13 Light-emitting device. NL1001894C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001894A NL1001894C2 (en) 1995-12-13 1995-12-13 Light-emitting device.
AU13760/97A AU1376097A (en) 1995-12-13 1996-12-10 Light-emitting device
PCT/EP1996/005731 WO1997022137A1 (en) 1995-12-13 1996-12-10 Light-emitting device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001894 1995-12-13
NL1001894A NL1001894C2 (en) 1995-12-13 1995-12-13 Light-emitting device.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1001894C2 true NL1001894C2 (en) 1997-06-17

Family

ID=19762030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1001894A NL1001894C2 (en) 1995-12-13 1995-12-13 Light-emitting device.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU1376097A (en)
NL (1) NL1001894C2 (en)
WO (1) WO1997022137A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056919A (en) * 1999-05-04 2000-05-02 Markels, Jr.; Michael Method of sequestering carbon dioxide
US6696788B2 (en) * 2001-12-21 2004-02-24 Osram Sylvania Inc. Double jacketed high intensity discharge lamp

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710679A (en) * 1985-12-06 1987-12-01 Gte Laboratories Incorporated Fluorescent light source excited by excimer emission

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710679A (en) * 1985-12-06 1987-12-01 Gte Laboratories Incorporated Fluorescent light source excited by excimer emission

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DOLGIKH V A ET AL: "EFFICIENT VACUUM-UV LUMINESCENCE OF XE2 IN NON-SELF-SUSTAINED AND SELF-SUSTAINED DISCHARGES", SOVIET TECHNICAL PHYSICS LETTERS, vol. 14, no. 6, June 1988 (1988-06-01), pages 462/463, XP000037210 *
V. YU. ANUROV ET AL.: "Polychromatic laser projection microscope with an optically pumped brightness amplifier based on sulfur dimers.", BULLETIN OF THE LEBEDEV PHYSICS INSTITUTE, no. 1, 1994, NEW YORK US, pages 1 - 6, XP000578590 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997022137A1 (en) 1997-06-19
AU1376097A (en) 1997-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5404076A (en) Lamp including sulfur
NL193231C (en) Xenon metal halide lamp which is particularly suitable for automotive applications.
Kitsinelis Light sources: technologies and applications
US9207377B2 (en) Artificial lighting system
JP2002124211A5 (en)
EP0210626A2 (en) Metallic halide electric discharge lamps
US10240749B2 (en) Light source, luminaire and surgical illumination unit
Beeson The CSI lamp as a source of radiation for solar simulation
AU689194B2 (en) Electrodeless lamp with improved efficacy
JP2817804B2 (en) Metal halide high pressure discharge lamp
NL1001894C2 (en) Light-emitting device.
RU96109371A (en) LIGHTING LAMP AND METHOD FOR OBTAINING VISIBLE LIGHT
KR100348610B1 (en) Metal halogen electrodeless illumination lamps
US5661365A (en) Tellurium lamp
CA2243579A1 (en) Improvement in videoprojection lamps
CN1230867C (en) Low-pressure gas discharge lamp with copper in filling gas
WO1997005646A1 (en) Method of producing optical radiation and a discharge lamp for that purpose
JPH05347138A (en) Device applicable to fluorescent lamp
JP2002093367A5 (en)
US6633111B1 (en) Electrodeless lamp using SnI2
US5272406A (en) Miniature low-wattage neon light source
US5153479A (en) Miniature low-wattage neon light source
Stoffels et al. Discharges for lighting
EP0066860A2 (en) A temperature-controlled, metal-vapor discharge lamp
CN101124651A (en) Low pressure discharge lamp comprising a metal halide

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20000701