NL8303798A - Lagedrukkwikdampontladingslamp. - Google Patents

Description

* ·»·*«“*· PHN 10.826 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Iagedrukkwikdampcntladingslamp. ------

De uitvinding heeft betrekking qp een lagedrukkwikdamp-ontladingslanp met een vacuumdicht afgesloten buisvormig ontladings-vat op de binnenwand waarvan zich een luminescerende laag bevindt die langgolvige ultraviolette straling emitteert, waarbij tussen deze laag 5 en de binnenwand een reflekterende laag aanwezig is, die zich uitstrekt over de gehele lengte van het ontladingsvat over een deel van de ontrek. Een dergelijke lamp is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3,987,331.

Deze lampen, die langgolvige ultraviolette straling bij 10 voorkeur in het gebied van 320 tot 400 nm (UV-A straling) uitzenden, worden veelal toegepast voor fotochemische of fotobiologische doeleinden, bijvoorbeeld in zonnebanken en solaria voor direkte pigmentatie van de huid (bruining zonder erytheemvorming) of in de fototherapie van huidziekten.

15 De in het genoemde octrooischrift beschreven lamp bevat een ontladingsvat waarin een lurniinescerende laag aanwezig is met een UV-A straling emitterende luminescerende stof, bijvoorbeeld hariummesosili-kaat geaktiveerd met lood. Voorts is een reflekterende laag aanwezig die zich bij voorkeur over meer dan 180° van de ontrek uitstrekt en welke 20 bestaat uit zirkoniumdicxyde. De voordelen van het gebruik van zirkaniumt-dioxyde boven een aantal andere bekende reflekterende materialen, die veelal worden gebruikt in combinatie met luminescerende stoffen die zichtbaar licht uitzenden, zijn volgens het octrooischrift de gunstige reflekterende eigenschappen voor met name de genoemde langgolvige ultra-25 violette straling.

Uit experimenten is evenwel gebleken dat de opbrengst van UV-A straling emitterende lampen in het algemeen en van de bovengenoemde lampen die zijn voorzien van een reflekterende laag in het bijzonder, reeds na een betrekkelijk gering aantal branduren sterk af neemt. Dit 30 vormt een bezwaar, omdat de lampen veelvuldig moeten worden vervangen, maar ook kan het bezwaarlijk zijn dat de stralingsdosis per tijdseenheid gedurende de bedrij fsperiode van de lamp snel af neemt.

De uitvinding heeft tot doel een lagedrukkwikdampontladings- 8303798 PHN 10.826 2 lamp voor het uitzenden van langgolvige ultraviolette straling te verschaffen, waarbij de bovengenoemde bezwaren zijn vermeden.

Een lagedrukkwikdanpontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, 5 dat de luminescerende laag een luminescerende stof op basis van roet tweewaardig europium geaktiveerd strontiumtetraboraat bevat en de reflekterende laag aluminiumoxyde bevat.

Verrassenderwijs is gebleken, dat de stralingsopbrengst van de lamp volgens de uitvinding met de hierboven genoemde kombinatie 10 van een strontiumtetraboraat bevattende luminescerende laag en een aluminiumoxyde bevattende reflekterende laag gedurende een lange bedrijfsperiode opmerkelijk hoog en konstant was. Het gebruik van deze lampen is derhalve bijzonder voordelig, omdat zij veel minder frequent behoeven te worden vervangen dan de bekende lampen, waardoor een belang-15 rijke kostenbesparing kan worden bereikt, en omdat gedurende het bedrijf van de lampen een neer konstante waarde van de stralingsdosis per tijdseenheid verkregen wordt.

Cm de bovengenoemde voordelen te verkrijgen moet een reflekterende laag uit aluminiumoxyde gebruikt worden in kombinatie net een 20 luminescerende stof op basis van met tweewaardig europium geaktiveerd strontiumtetraboraat. De genoemde luminescerende stof kan een grond-rooster bezitten volgens de formule SrB^O^, waarin een gedeelte van het Sr, bijvoorbeeld van 0,3 tot 20 mol%, vervangen is door tweewaardig europium. Dit strontiumtetraboraat is, bijvoorbeeld, bekend uit het 25 Duitse Offenlegungsschrift 26 52 480.'Ook is het mogelijk modifikaties op basis van het genoemde tetraboraat aan te passen. Zo kan een gedeelte van het strontium (tot ca. 25 mol%) vervangen worden door barium, magnesium en/of calcium (zie het reeds genoemde Offenlegungsschrift en de Japanse octrooiaanvrage-publikatie 74/67892). Voorts kan een fluor 30 bevattend strontiumtetraboraat, zoals bekend uit ÜSP 3,431,215 gebruikt worden. De genoemde strontiumtetraboraten emitteren in een smalle band met maximum bij ca. 37Ö nm en halfwaardebreedte van ca. 20 nm.

In het Amerikaanse octrooischrift 3,225,241 worden lampen beschreven met een reflekterende laag die kan bestaan uit geschikte 35 stoffen als titaandioxyde of aluminiumoxyde. Deze lagen worden echter slechts toegepast in combinatie met een luminescerende laag die zichtbaar licht uitzendt. Ook wordt beschreven dat aluminiumoxyde wel resonantiestraling van kwik met een golflengte van 254 nm reflekteert.

8303793 ΡΗΝ 10.826 3 i ^β·.

Over problemen van terugval van de opbrengst van langgolvige UV-straling in het gebied in de omgeving van 370 nm wordt echter niets vermeld.

De voorkeur wordt gegeven aan een lamp volgens de uitvinding, 5 die daardoor gekenmerkt is, dat de luminescerende laag een strontium-tetraboraat bevat volgens de formule Sr^EUpB^O^, waarin 0,003 4 p é 0,20, bij voorkeur 0,01 4p 4=0/05 en waarin tot 25 mol% van het Sr door Ba, Ca en/of Mg vervangen kan zijn. Deze tetraboraten leiden namelijk tot de hoogste relatieve stralingsstrcmen en kunnen 10 gemakkelijker worden verkregen dan de fluor bevattende tetraboraten.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvinding bevat de luminescerende laag een verdere luminescerende stof (b.v. tot 10 gew.% van het totale luminescerende materiaal) die licht uitzendt in het golflengtegebied van 580 tot 650 nm. Een dergelijke 15 stof is bij voorkeur met driewaardig europium geaktiveerd yttriumoxyde.

De lamp heeft dan een meer warme kleur.

Zeer goede resultaten werden verkregen met de lamp volgens de uitvinding, waarbij de grootte van het merendeel van de deeltjes in de reflekterende laag van aluminiumoxyde was gelegen tussen 0,1 en 20 20 micron.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont: figuur 1 schematisch een uitvoeringsvorm van een lagedrukkwik-dairpontladingslamp volgens de uitvinding, en 25 figuur 2 een dwarsdoorsnede van het ontladingsvat van de lamp volgens figuur 1.

De lamp volgens figuur 1 bevat een vacuumdicht afgesloten buisvormig ontladingsvat 1 waarin twee elektroden (2,3) staan opgesteld, waartussen tijdens het bedrijf van de lamp een ontlading onder-30 houden wordt. Cp de binnenwand van het ontladingsvat 1 bevindt zich een luminescerende laag 4 die langgolvige ultraviolette straling (UV-A straling) emitteert. De laag bevat een luminescerende stof qp basis van met tweewaardig europium geaktiveerd strontiumtetraboraat.

Tussen de luminescerende laag en de glaswand van het ontladingsvat 35 is een reflekterende laag 5 (zie fig. 2) aanwezig, die zich uitstrekt over de gehele lengte van het ontladingsvat over ca. 200° van de ontrek.

Deze reflekterende laag bevat aluminiumoxyde.

In een praktische uitvoeringsvorm heeft het ontladingsvat 8303758 EHN 10.826 4 van de hierboven genoemde lamp een lengte van ca. 180 m, en een uitwendige diameter van ca. 38 mm. Het opgenomen vermogen bedroeg ongeveer 100 W. De luminescerende laag 4 bevat strontiumtetraboraat volgens de formule SrQ g^EUg ggB^O^. Deze stof emitteert in een smalle band bij 5 370 ran met een halfwaardebreedte van 20 nm.

2

De laag A^O^ (t°t 03· 5 mg/cm ) strekt zich uit over ca.

200° van de ontrek. De gemiddelde korrelgrootte bedroeg ca. 5 micron.

De stralingsqpbrengst van deze lamp bedroeg na 100 branduren 23 UV-A Watt. Na 2000 branduren bedroeg de stralingsopbrengst 20 UV-A Watt.

10 In de hierboven beschreven lamp strekt zich de luminescerende laag uit over de gehele ontrek van het ontladingsvat. In een alternatieve uitvoeringsvorm is de luminescerende laag slechts aanwezig op de reflekterende laag, waarbij dus een venster ontstaat dat vrij is van luminescerend en reflekterend materiaal.

15 20 25 30 35 8303798

Claims (3)

1. LagedruWcvdMaii|X^tladiiigslairp met een vaaiumdicht afge sloten buisvormig ontladingsvat qp de binnenwand waarvan zich een luminescerende laag bevindt die langgolvige ultraviolette straling emitteert, waarbij tussen deze laag en de binnenwand een reflekterende 5 laag aanwezig is die zich uitstrekt over de gehele lengte van het ontladingsvat over een deel van de omtrek, met het kenmerk, dat de luminescerende laag een luminescerende stof cp basis van met tweewaardig europium geaktiveerd strontiumtetraboraat bevat en de reflekterende laag aluminiumoxyde bevat. 10

2. Lagedrukfewikdairpontladirigslaiip volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de luminescerende laag een strontiumtetraboraat bevat volgens de formule Sr^EUpB^O^, waarin 0,003 4* p ét 0,20, en bij voorkeur 0,01 ^ p 0=0,05, en waarin tot 25 mol% van het Sr door Ba, Ca en/of Mg vervangen kan zijn. 15

3. Lagedrukkwikdampontladingslairp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de grootte van de deeltjes aluminiumoxyde ligt tussen 0,1 en 20 micron. 20 25 30 35 8303798 ----