NL7810088A - Hogedruknatriumdampontladingslamp. - Google Patents

Description

. ' . .: . · - .

* / κ.,; V':' “ “ - ,: *S "

FHN 9253 ROOD/FVD

N.y. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN te EINDHOVEN.

"Hoge drukna tri umdamp on 11adings1amp" -,- De uitvinding heeft betrelsicing op een hogedruknatriumdampontladingslamp met een vakuumdicht gesloten, keramisch ontladingsvat, dat voorzien is van een natrium, kwik en edelgas bevattende gasvulling en 5 door de wand waarvan stroomtoevoergeleiders lopen naar in het lampvat opgestelde elektrodes, die omwonden zijn met wolfraamdraad, waarbij de door de draadwindingen gevormde holtes gevuld zijn met een elektronenemitter, die aan zuurstofgebonden aardalkalimetaal en aan zuurstof 10 gebonden wolfraam bevat. Bij die lamp bestaat het lampvat veelal uit polykristallijn of monokristallijn aluminium-oxyde.

Een dergelijke lamp is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.7Ο8.71Ο. De in die lamp.toe-' 15 gepaste emitter bevat BaO, CaO en ¥0^ > bijvoorkeur in een zodanige verhouding, dat de emitter uit Ba^CaWOg bestaat.

Gebleken is dat de lampspanning bij toepassing van deze emitter bij toenemend aantal brand-20 uren zodanig stijgt, dat de lamp op de beschikbare net spanning dooft voordat de emitter uitgeput is. Deze voor de lamp fatale lampspanningsstijging treedt met name op bij lampen met neon/argon mengsels als startgas en bij lampen met een hoge kwik/natriumverhouding (bijvoor-25 beeld kwik/natrium 4/1 gew./gew. ). Naarmate het ver mogen van een lamp verder beneden 400 ¥ ligt wordt dit verschijnsel sterker, evenals wanneer verscheidene van de genoemde faktoren in een lamp een rol spelen-, De lampen die door stijging van de lampspanning einde 30 levensduur bereikten, hadden een sterk gezwart lampvat.

7810088 — 2 - : ,ψ· PHN 9253

De uitvinding heeft ten doel hogedruk-natriumdampontladingslampen van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die een aanzienlijk langere levensduur hebben.

5 Dit doel wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat de emitter bestaat uit aan zuurstof gebonden strontium en aan zuurstof gebonden wolfraam in een molaire verhouding die inligt tussen 3/1 en 50/l.

Nadat lampen volgens de uitvinding 10 5000 uur gebrand hadden, was de lampspanning met slechts een tiental volts gestegen en had het lampvat een slechts nauwelijks waarneembare afzwarting. Dit is voor lampen waarvan de emitter slechts strontium bevat als aardalkalimetaal, een zeer verrassend feit. Algemeen wordt namelijk 15 aangenomen, dat barium als bestanddeel van een emitter van essentieel belang is voor het bewerkstelligen van een hoge emissie. Barium heeft namelijk een zeer lage uittree-potentiaal. Calcium zou in emitters een belangrijke rol vervullen, omdat dit aardalkalimetaal in aan zuurstof 20 gebonden vorm een zeer lage dampspanning heeft en daardoor lang op de elektrode aanwezig blijft. Strontium heeft echter een hogere uittreepotentiaal dan barium, terwijl strontiumoxyde een hogere dampspanning heeft dan calcium-oxyde. Het was derhalve geenszins te verwachten, dat met 25 strontium als enig aardalkalimetaal in de emitter zo veel betere resultaten te verkrijgen zijn.

De emitter kan op verscheidene wijzen worden aangebracht. Zo kunnen de elektrodes worden gedoopt in een suspensie van de emitter in bijvoorbeeld methyl-30 alkohol of butylacetaat, waaraan nog een bindmiddel kan zijn toegevoegd, zoals bijvoorbeeld nitrocellulose.

De emitter kan ook op de elektrode worden bereid. De elektrode wordt dan voorzien van een suspensie van strontiumperoxyde, -hydroxyde, -carbonaat of 35 -formiaat of van een ander strontiumzout, dat bij verhit ting oxyde geeft. Ook kan een suspensie van een mengsel _van strontiumverbindingen worden toegepast.

78IÖO88 . 4.

- 3 - V ' >* PHN 9253

Na verdamping van het suspendeermiddel kan de elektrode gemakkelijk van overmaat stof worden ontdaan. De elektrodes worden daarna verhit. Komen daarbij oxyderende gassen vrij, zoals kooldioxyde bij toepas-* 5 sing van karbonaten, dan treedt oxydatie van de wolfraam- draadwindingen op de elektrode op, waardoor geoxydeerd wolfraam in het emittermateriaal komt. Het is evenwel ook mogelijk de gebruikte suspensie reeds wolfraamoxyde of wolframaat te doen bevatten.

10 De verhitting van de elektrodes, in de regel gedurende een tiental tot enkele tientallen minuten op 850 è. 1350°C, bewerkstelligt behalve de vorming van strontiumoxyde uit andere strontiumverbindingen, ook de hechting van het emittermateriaal aan de elektrode.

15 Uitvoeringsvormen van lampen volgens de uitvinding worden met de figuren en het voorbeeld nader toegelicht.

Fig. 1 toont een hogedruknatriumdampont-ladingslamp in zijaanzicht.

20 Fig. 2 toont een langsdoorsnede door een einde van een lampvat van een hogedruknatriumdampontla-dingslamp.

In fig. 1 is in een glazen buitenballon 1, die van een lampvoet 2 is voorzien, een lampvat 3 opge-25 steld tussen stroomtoevoergeleiders h en 5*

Niobiumbussen 6 en 7 geleiden de stroom door de wand van het lampvat naar de elektrodes. Stroom-toevoergeleider 5 steekt met speling in de niobiumbus 6.

Een goed elektrisch kontakt tussen beide wordt gewaar-30 borgd door litzedraad 8.

In de buitenballon heerst vakuum, dat door de uit ring 9 verdampte bariumgetter op peil wordt gehouden.

Om het lampvat is een draad 10 gewonden, 35 die via bimetaalschakelaar 11 in verbinding staat met de straomgeleider 4. De draad is een hulpmiddel voor het 78 1 0 0 8 8 _ 4 _

If ' *<*· < PHN 9253 ontsteken van de lamp. Zodra de schakelaar 11 door het branden van de lamp warm geworden is, wordt de verbinding met de draad 10 verbroken.

In fig. 2 is het lampvat 3 aan zijn 5 einde afgesloten met een ring 15 van keramiek. Een niobiumbus 6 steekt door de ring 15 en is daarmee verbonden met een7smeltverbindingsmateriaal 16. Aan de bus 6 is een wolfraamelektrode 17 gelast, waarop wol-fraamdraad 18 gewonden is. In de holtes die de windingen 10 18 vormen bevindt zich een emitter 19·

Voorbeeld;

In een korikreet geval had een lampvat een inwendige diameter van 7>8 mm en een uitwendige lengte van 103 mm. De afstand tussen de toppen van de 15 elektrodes bedroeg 78 mm. Op elk der elektrodes was in de holtes van de draadwindingen 10 mg emitter aangebracht. Het lampvat bevatte 35 mg natriumamalgaam met een kwikge-halte van 89 gew.^ en neon met 1 vol,°/o argon tot een druk van 20 torr bij kamertemperatuur, De lamp nam 20 tijdens bedrijf een vermogen op van 360 "W.

De lamp werd beproefd volgens het schema 5,5 uur aan, 0,5 uur uit. Het is gebleken, dat volgens dit schema beproefd, lampen eerder het einde van hun levensduur bereiken dan bij toepassing van het schema 25 0,5 uur aan, 0,5 uur uit, of bij kontinu branden.

In de navolgende tabel is het proef-resultaat weergegeven, in vergelijking met dat van identieke lampen met Ba2CaW0g als emitter.

30 35 78 1 0 0 8 8...............

- 'Vv - 5 - ¥ PHN 9253 H <!

3 H td CD

\ P P 4 w s! W O 3 ^ ll $? “ ' £ p sj c+ II <| sj O ft·

φ o UD CD

H 4 σ\ 4

\ P II

=t P· ® (D \ H 4 -1

3 H

3 ^ >ö P3 3 .

H O ' o <i i-1 'op > 0 B 3 3 0

d- p. H

CD CD w 3 H_______ < P -----K.

P 3 £ 3 tJ <!

tB OO O O O H

P. V 35 £ CD P o

3 O

l-i 3 -i H

BH VOO VOVÖVO 3 ff \ 3 Ut Ut -u —3 -3 \ 4 sj 0¾ . *· ï| d- P CD t—, , ··—«- »«'- —»» ------— ——-1 33 j> 3 + + +l+ <5

pj o UJ W Ut W -P- H

cd tj w σ\ pw

N O

3 H O

p o H O

3* _i _i —» 3 d- vooo O O O ff O cd —3 00 -* UJ O a! 4 o 'iP.

ff P

Ui . H ”««.·--'rr. .»·,» ................... «.iiwnuw··-..*... —— Tn .4 ö o Q, -+++ + +<!

CD UJ ' UJ C\ W H

_* P UJ

H O

3 O

·§ 00 O O vo 3 _ ai <J\ O O'* ^ ff y ^ 4 p I — — -n> 0¾ -+ + + + <!

00 -i H

3 ID ί P Ut

3 O

HO

O VO vo vo 3 o Ut -P· W \ |ff al 4 3“ 4 78 1 0 0 8 8

Claims (1)

1. f > r - 6 PHN 9253 CONCLUSIE: Hogedruknatriumdampontladingslamp met een vakuumdicht gesloten, keramisch ontladingsvat, dat voorzien is van een natrium, kwik en edelgas bevattende gasvulling en door de wand waarvan stroomtoevoergelei-5 ders lopen naar in het lampvat opgestelde elektrodes, die omwonden zijn met wolfraamdraad, waarbij de door de draadwindingen gevormde holtes gevuld zijn met elektronenemitter, die aan zuurstofgebonden aardalkalimetaal en aan zuurstof gebonden wolfraam bevat, met 10 het kenmerk, dat de emitter bestaat uit aan zuurstof gebonden strontium en aan zuurstof gebonden wolfraam in een molaire verhouding die inligt tussen 3/l en 50/1. 7810088.