NL7810213A

NL7810213A - Lagedrukkwikdampontladingslamp.

Info

Publication number: NL7810213A
Application number: NL7810213A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1980-04-15
Also published as: BE879295A; FR2438912A1; DE2940563C2; CA1142212A; DE2940563A1; NL183687B; GB2040554A; US4288715A; JPS6221223B2; GB2040554B; FR2438912B1; JPS5553053A; NL183687C

Description

A

ή :

PHN 9242 ROLF/FVD

N.V. PHILIPS’ GLOEILAMPENFABRIEKEN te EINDHOVEN.

"Lagedrukkwikdampontladingslamp".

De uitvinding heeft betrekking op een lagedrukkwikdampontladingslamp met een ontladingsvat waarin zich een nagenoeg gesloten houder bevindt met één of meer ‘openingen naar de door de wand van het ont- 5 ladingsvat begrensde ruimte, in welke houder zich een kwikamalgaam bevindt voor het regelen van de kwikdamp-druk in het ontladingsvat. Een dergelijke lamp is bekend uit het Britse octrooischrift 1.097«090«

Bij lagedrukkwikdampontladingslampen is 10 het rendement van de omzetting van het toegevoerda elek trische vermogen in ultraviolette straling maximaal bij een kwikdampdruk, die bij bedrijfskondities niet veel afwijkt van 6 h 10 x 10 J torr. Dit is een dampdruk, die t in evenwicht is met vloeibaar kwik met een temperatuur 15 van ongeveer 40°C. Bij stijging van de temperatuur in het ontladingsvat, bijvoorbeeld door stijging van de temperatuur in de omgeving ervan, daalt het omzettings-rendement.

Een bekend middel om de kwikdampdruk in 20 het ontladingsvat ondanks verhoging van de temperatuur zo goed mogelijk te handhaven op een waarde van 6 è, 10 _g .

x 10 torr, is het gebruik van een kwikamalgaam. Over het algemeen wordt een dergelijk amalgaam ter regeling van de kwikdampdruk aangebracht op een plaats in het 25 ontladingsvat met een voor de werking van het amalgaam gunstige temperatuur, zoals op het zogenaamde stel of op de wand van het ontladingsvat.

Een bekende methode om een amalgaam op de binnenwand van een ontladingsvat aan te brengen is het 30 onder verhitting verspuiten op de wand van het uiteinde 781 0 2 1 3 * PHN 9242 fff ~ 2 - van een draad van de amalgaamvormende legering (zie bijvoorbeeld het Britse octrooischrift 1.503.636).

Teneinde te voorkomen, dat het amalgaam of de amalgaamvormende komponent tijdens het vervaardi-3 gen of tijdens het bedrijf van de lamp van zijn plaats raakt en zich naar een willekeurige plaats in he t ont-ladingsvat begeeft wordt in het Britse octrooischrift 1.097.090 beschreven, het amalgaam op te sluiten in een geperforeerde metalen houder of kooi, welke zich op een 10 bepaalde voor het regelen van de kwikdampdruk geschikte plaats bevindt.

Het amalgaam of de amalgaamvormende komponent kan zich daarbij vrij door de houder bewegen. Hierbij bestaat het gevaar, dat tijdens de fabrikage of tij-15 dens transport van de lamp door trillingen of schokken stukjes van het amalgaam of de amalgaamvormende komponent afbreken door botsing met de wand van de houder. Deze afgebrokkelde stukjes kunnen via de perforaties in het ontladingsvat terecht komen. Dergelijke losse brokstukjes 20 kunnen niet alleen de luminescerende laag beschadigen of de elektroden aantasten, maar beïnvloeden de lampeigen-schappen in ongunstige zin, doordat de losse brokstukken zich vasthechten op een plaats in het ontladingsvat, waarvan de temperatuur afwijkt van d^oor. de werking van 25 het amalgaam optimale temperatuur.

De uitvinding heeft tot doel een lagedrük-kwikdampontladingslamp te verschaffen, die dé bezwaren van de bestaande lamp ondervangt.

Dit doel wordt bereikt met een lagedr.uk-30 kwikdampontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort, die volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt wordt, dat het amalgaam op de binnenwand van de houder vastgehecht is.

Hierdoor blijft het amalgaam op zijn 35 plaats en kan door schokken en trillen van de lamp niet tegen de wand van de houder botsen. Daardoor is de kans ‘ 781 0 2 1 3

’ ' V

... 3 _ > PHN 9242 dat afgebrokkelde losse amalgaamdelen in het ontladings-vat geraken gering.

Mocht door trillen of schokken het amalgaam onverhoopt toch losraken van de binnenwand dan 5 blijft het amalgaam toch in de houder, die zich op de geschikte plaats in het ontladingsvat bevindt.

De houder kan diverse vormen hebben.

Bij voorkeur' bevat de houder een eerste metaalplaat, welke is voorzien van een doordieping waarin het amalgaam aan-10 wezig is, waarbij over de doordieping een eveneens meta len afsluitplaat is aangebracht die een kier met een breedte van maximaal 0,2 mm met de eerste plaat maakt.

De verhouding van het oppervlak van het amalgaam dat aan de wand van de doordieping is gehecht tot hét oppervlak 15 van het amalgaam dat niet daaraan is gehecht is dan zo groot mogelijk. Hierdoor is de plaats van het amalgaam in de houder goed gefixeerd.

De afsluitplaat dient in feite als veiligheidsklep, voor het geval het amalgaam onverhoopt 20 door trillen van zijn plaats in de doordieping geraakt.

Een goede hechting van het amalgaam aan de binnenwand van de houder wordt verkregen indien de binnenwand van de houder ter plaatse van het amalgaam is voorzien van een nikkeHaag met een dikte van ongeveer 25 3 micron. Hierdoor ontstaat tijdens solderen bij een > relatief hoge temperatuur '(+_ 600 C) in een reducerende atmosfeer, een goede hechting van het amalgaam aan de wand. De naar het amalgaam gekeerde zijde van de afsluitplaat is daarbij voorzien van een amalgaam-afstotende 30 laag. Een voorbeeld van een dergelijke laag is een ge oxideerde ijzerlaag. De opening van de houder wordt dan niet afgesloten door amalgaam als het door een schok van zijn plaats is geraakt.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van 35 een lagedrukkwikdampontladingslamp volgens de uitvinding bevindt de houder zich op een afstand van 10 tot 20 mm ...van de. elektrode en is bevestigd aan het uiteinde van een 781 02 1 3 * ..4_ 'tf’ PHN 9242 steundraad waarvan het andere uiteinde, elektrisch geïsoleerd van de toevoerdraden van de elektrode in het stel is aangebracht. Het amalgaam heeft dan een zodanige, door de afstand tot een elektrode bepaalde temperatuur, 5 dat in het ontladingsvat de optimale kwikdampdruk van 6 b. 10 millitorr snel wordt ingesteld. Een dergelijke konstruktie wordt bij voorkeur toegepast in kleine ont-ladingslampen, waarbij de ontladingsbaan is verlengd door opvouwen of buigen van een buisvormig ontladingsvat. 10 Een dergelijke opgevouwen ontladingsbuis is over het algemeen omgeven door een buitenballon, teneinde de handzaamheid van deze lampen, die dienen als alternatief voor gloeilampen, te vergroten. Juist bij dit type lamp is de temperatuur in het ontladingsvat tijdens het be-15 drijf vrij hoog. Door de aanwezigheid van een buitenbal lon is de mogelijkheid voor het afvoeren van de warmte uit de ontladingsbuis namelijk gering.

Bij lampen volgens de uitvinding is het mogelijk het amalgaam als één geheel, dat wil 20 zeggen als legering waarvan het kwik deel uitmaakt, in de houder aan te brengen. Bij·de fabrikage van de lamp is het echter ook mogelijk, het amalgaamvormende metaal (zoals indium) of de amalgaamvormende legering (zoals indiumbismuth) gescheiden van het kwik aan te brengen.

25 Het voordeel van een dergelijke werkwijze is, dat de hoeveelheid kwik dan zeer nauwkeurig kan worden gedoseerd. Bij een dergelijke werkwijze kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een metalen kwikkapsule, zoals is beschreven in het Britse octrooischrift 1.4-75·4-58. In 30 een uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvinding doet een dergeljjke kwikkapsule tevens dienst als afsluitplaat van de houder nadat het kwik tijdens de fabrikage van de lamp met behulp van hoogfrequente verhitting in het ontladingsvat gebracht is.

35 De uitvinding zal nader worden toe gelicht aan de hand van een tekening.

781 0 2 1 3

V

5 PHN 9242

In de tekening toont fig. 1 schematisch een uitvoeringsvorm van een lagedrukkwikdampontladingslamp volgens de uitvinding en toont 5 fig. 2 een langsdoorsnede van een houder volgens de uitvinding, en toont fig. 3 een langsdoorsnede van een bijzondere uitvoeringsvorm van een houder volgens de uitvinding.

10 Fig. 4 toont schematisch een kompakte lagedrukkwikdampontladingslamp volgens de uitvinding, •waarbij de ontladingsbuis enige malen is opgevouwen.

De lamp volgens fig. 1 bevat een glazen buisvormig ontladingsvat 1, waarvan de binnenwand is 15 bedekt met een luminescerende laag 2, bestaande uit met mangaan en/of antimoon geaktiveerd calciumhalofosfaat.

Aan de uiteinden van het ontladingsvat bevinden zich de elektroden, aangegeven met 3 respektievelijk 4. Op de voet 5 van het stel nabij de elektrode 3 bevindt zich 20 in een ijzeren houder 6 een amalgaamvormende legering welke bestaat uit indium en bismuth (zie het Britse . octrooischrift 1.503«636). De houder is met behulp van een geschikte lijm, die tegen de inwerking van de kwik-ontlading bestand is, op de voet bevestigd. Een voorbeeld 25 van een dergelijke lijm is bijvoorbeeld ’’Autostic".

(Handelsmerk). De houder bestaat uit een metalen plaat (zie fig, 2) welke is voorzien van een doordieping 10 en een over deze doordieping geplaatste ijzeren afdekplaat 11, welke een kiervormige opening 12 met een breedte 30 van circa 0,1 mm met de doordieping laat. Op de binnen wand van de doordieping is een dunne (circa 3ƒurn) laag van nikkel 13 aangebracht. Op deze laag is bij een temperatuur van 600°C in een reducerende afmosfeer een amalgaamvormende legering 14 gesoldeerd, waardoor een 35 goede hechting van de legering met de wand van de door dieping is verkregen. De binnenwand van de afdekplaat 11 781 0 2 1 3 - 6 - '< PHN 9242 is door oxydatie zodanig bewerkt, dat hierop geen amalgaam hecht. De opening 12 wordt dan niet afgesloten door het amalgaam 14 als dit tengevolge van een schok of door trillingen van zijn plaats is geraakt. De ijzeren 5 houder kan worden vervaardigd door uit te gaan van een vlak rechthoekig ijzeren plaatje met een dikte van circa 0,2 mm. Van een zijde wordt de ene helft van het oppervlak geoxideerd en de andere helft voorzien van een doordieping. Vervolgens wordt de wand van de doordieping 10 voorzien van een nikkellaag, het amalgaam gesoldeerd en het geoxideerde deel van het plaatje over de doordieping omgebogen tot de kier (12) rest.

In de bijzondere uitvoeringsvorm van de houder weergegeven in fig. 3 bestaat de afsluitplaat 15 uit een metalen kwikkapsule 15» waarin zich een kleine hoeveelheid metallisch kwik 16 bevindt. Nadat de pompbe-werking van de lamp is beëindigd en het ontladingsvat is gesloten, wordt de kapsule 15 met een hoogfrequent veld verhit waardoor hij geopend wordt en het kwik in het 20 ontladingsvat terecht komt. In de houder 10 bevindt zich een amalgaamvormende metaallegering 14, die bestaat uit indium en bismuth. Tijdens het bedrijf van de lamp ontstaat in de houder een kwikamalgaam welke door de kier 12 in open verbinding staat met het ontladingsvat.

25 In een praktische uitvoeringsvorm van een lamp volgens fig. 1 heeft he't buisvormige ontladingsvat 1 een lengte van 120 cm en een diameter van circa 36 mm. In de metalen houder (afmetingen circa 4,5x4,5x 2 mm) bevond zich 80 mg van een legering van indium en bismuth.

30 Bij een hoeveelheid kwik van 6 mg bedroeg in het amal gaam de verhouding in atomen van In:Bi:Hg als 45:49:6.

Bij een toegevoerd vermogen aan de lamp van 40 W, bedroeg d^ichtopbrengst circa 38ΟΟ lm bij een edelgasvulling van argon-neon (75-25) onder een druk van 2,5 torr.

35 In fig. 4 is een uitvoeringsvorm van een lagedrukkwikdampontladingslamp volgens de uitvinding ____weergegeven,, waarvan de.....ontladingsbuis zodanig is opge- ’ 781 0 2 1 3

Claims

1. Lagedrukkwikdampontladingslamp met een ontladingsvat waarin zich een gesloten houder bevindt met 35 één of meer openingen naar het ontladingsvat, in welke houder zich een kwikamalgaam bevindt voor het regelen van ...de., kwikdampdruk...in het ontladingsvat, met het kenmerk, dat 7810213 PHN 9242 -ii _ 8 _ het amalgaam aan de binnenwand van de houder is vastgehecht.

2. Lagedrukkwikdampont ladings lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de houder een eerste 5 metalen plaat bevat, welke is voorzien van een doordieping waarin het amalgaam aanwezig is, waarbij over de doordieping een afsluitplaat is aangebracht, die een kier met een breedte van maximaal 0,2 mm met de eerste plaat laat.

3. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens 10 conclusie 2, met het kenmerk, dat de binnenwand van de houder ter plaatse van het amalgaam is voorzien van een laagje nikkel met een dikte van circa 3 micron en de binnenwand van de afsluitplaat is voorzien van een amal-gaam-afstotende laag.

4. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 2 of 3» met het kenmerk, dat de afsluitplaat • een kapsule bevat voor metallisch kwik.

5. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de houder 20 zich bevindt op een afstand van 10 tot 20 mm van de elektrode en is bevestigd aan het uiteinde van een steun-draad, waarvan het andere uiteinde elektrisch geisoleerd van de toevoerdraden van de elektroden in het stel is aangebracht. 78 1 0 2 1 3