NO120120B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO120120B
NO120120B NO164439A NO16443966A NO120120B NO 120120 B NO120120 B NO 120120B NO 164439 A NO164439 A NO 164439A NO 16443966 A NO16443966 A NO 16443966A NO 120120 B NO120120 B NO 120120B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alloy
radiation
lamp
current
mercury
Prior art date
Application number
NO164439A
Other languages
English (en)
Inventor
G Ahsmann
H Meyer
Laarse J Van Der
Original Assignee
Philips Nv
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 Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of NO120120B publication Critical patent/NO120120B/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/74Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of difficult vaporisable metal vapour, e.g. sodium

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Description

Anordning ved en gassutladningslampe med glødekatode og fra den positive kolonne utgående strålingsemisjon.
Foreliggende oppfinnelse angår en anordning bestående av en gassutladningslampe med en filamentkatode, hvor det opptrer en bueutladning med strålingsemisjon fra den positive kolonne, og hvor lampen foruten en edelgass, også inneholder minst 2 flyktige metaller hvorav minst ett er alkalimetall. Nevnte strålingsemisjon kan ligge både i den synlige og den usynlige del av spektret. Den usynlige stråling, for eksempel ultrafiolett stråling, kan omdannes ved hjelp av luminescens til synlig lys.
I en kjent anordning drives en med en edelgass og et alkalimetall samt kvikksølv fyllt lampe, således at all gass og damp er ionisert. Dette skulle tilveiebringe en positiv strøm-spenningskarakteristikk, slik at man kan unngå den komplikasjon det er å bruke et forkobleapparat. Ideen ved denne lampe er at kvikk-sølvets damptrykk er så lavt på grunn av at det er legert med et alkalimetall, at det ved utarming av antall ioniserbare atomer skulle av antallet av ladningsbærere ikke eller knapt øke med en økning av strømmen. Ettersom man imidlertid har påvist at også edelgassen ioniseres-, kan nevnte positive karakteristikk bare oppnås når trykket av edelgassen er meget lavt, 1/1000 mm eller mindre. Ved dette trykk kan det imidlertid ikke oppstå noen positiv kolonne, men det opptrer en annen type utladning, hvis lysutbytte er meget lavt. På grunn av det meget lave gasstrykk oppstår det også vanske-ligheter ved tenningen og ved nedbrytning av elektrodene.
Det er hensikten ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe betingelser, ved hvilke man kan oppnå en lampe med en positiv strømspenningskarakteristikk ved mer vanlige utladnings-betingelser, foruten at man oppnår et høyere lysutbytte.
Oppfinnelsen vedrører en anordning ved en gassutladningslampe med glødekatode og fra den positive kolonne utgående strålingsemisjon, idet lampen foruten en .edelgass inneholder i det minste to flyktige metaller, hvorav i det minste ett er et alkalimetall, og anordningen erkarakterisert vedat de to flyktige metallene er tilstede i form av en legering med slik sammensetning og under lampens driftsforhold ved en slik veggtemperatur at legeringsbestanddelen med den lavere ioniseringsspenning er ionisert med minst 20% i middelverdi i et tverrsnitt av lampen, mens tettheten av bestanddelene med den høyere ioniseringsspenning har en for strålingsfrembringning egnet verdi og edelgasstrykket er av størrelsesorden 0,1 til 10 torr.
Det er vanlig praksis i slike lamper at edelgassen brukes for'å etablere den positive kolonne, for å lette tenningen og motvirke nedbrytningen av elektrodene. Ioniseringspotensialet av edelgassene er alltid høyere enn for de flyktige metaller, som fortrinnsvis er alkalimetaller, kadmium, sink eller kvikksølv.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den idé at
på grunn av det lave trykk på den bestanddel med det lavere ioniseringspotensial, så kan man oppnå en viss grad av ioni§erings-metning i den positive kolonne under vanlige driftsbetingelser. Når strømmen økes, så må også den longitudinelle spenningsgradient i den positive kolonne øke for å heve antallet ladningsbærere, slik at karakteristikken blir positiv. Den positive karakteristikk for-
) svinner bare når spenningsgradienten i den positive kolonne har nådd en slik verdi at også den annen bestanddel og alt etter tilfellet også edelgassen, ioniseres i betydelig grad.
Fordelene ved en anordning ifølge foreliggende oppfinnelse er ikke bare at man oppnår en positiv strømspennings-karakteristikk, hvorved man kan sløyfe serieimpedansen, men også
at trykket på den bestanddel som frembringer strålingen, kan velges slik at man oppnår optimumverdien for strålingsutviklingen i for-hold til lampediameteren. I de lamper som hittil har vært anvendt, har damptrykket av det strålingsemitterende metall også måttet opp-fylle betingelsene for strømledning, noe som betyr at man har måttet gjøre et kompromiss mellom kravet for strømledning og strålings-fremstilling.
Oppfinnelsen kan anvendes i lamper med kvikksølv som det strålingsfrembringende element, hvor et eller flere av de fem alkalimetallene cesium, rubidium, kalium, natrium og litium kan tilsettes alene eller i form av en legering. Oppfinnelsen kan ytter-ligere anvendes i såkalte natriumlamper, hvor strømledningen hoved-sakelig tilveiebringes av cesium, rubidium, kalium eller legeringer av disse.
Hvis man tilsetter andre metaller, så må man ta hen-syn til enhver innflytelse på damptrykket til det metall som tilveiebringer strømledningen, og på damptrykket til det metall som tilveiebringer det vesentlige av strålingen. Nevnte metaller kan bidra til å bedre strømledningen og strålingsemisjonen.
Ved hjelp av data for legeringen av den strålingsemitterende bestanddel, kan temperaturen velges slik at man oppnår det forønskede trykk.
Damptrykket av en bestanddel i en legering er vanligvis damptrykkét av det rene metall multiplisert med brøkdelen av nevnte bestanddel i legeringen og aktivitetskoeffisienten som kan være høyere ellar lavere enn 1. Aktivitetskoeffisienten er kjent for mange legeringer.
I luminescerende rørformede lamper, kan valget av trykk og temperaturer ifølge foreliggende oppfinnelse føre til betraktelig høyere veggtemperaturer enn vanlig. For å unngå for høye termale tap, så er det tilrådelig å bruke et isolerende rør av den type som vanligvis anvendes for natriumlamper.
Fordelaktige kombinasjoner for en lampe ifølge foreliggende oppfinnelse er cesium eller natrium som den strøm- ledende bestanddel og kvikksølv som en strålingsemitterende bestanddel, mens edelgassen er argon, krypton eller xenon. En kombinasjon av cesium som den strømledende bestanddel og av natrium som den strålingsemitterende bestanddel med argon, krypton eller xenon som edelgassen, er også fordelaktig.
I en lampe ifølge foreliggende oppfinnelse vil strålingsfrembringelsen gradvis utvides fra delen omkring aksen og utover mot veggen med økende strømintensitet og økende grad av ionisering. I mange tilfeller opptrer dette først ved anodeenden av utladningsrommet. Det mest gunstige kompromiss mellom stabilitet- - uten forkoblingsapparatet og lav selvabsorpsjon i kolonnen, oppnås når grensen mellom strålingsfrembringelse i hele tverrsnitts-
arealet og i delen omkring aksen, ligger omtrent i midten av utladningsrommet . •Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert med henvisning til den vedlagte tegning hvor:
fig. 1 viser en lampe ifølge foreliggende oppfinnelse,
og
fig. 2 viser et par resultater som ble oppnådd med
denne lampe.
Lampen på fig. 1 består av et hardt glassrør 1 med
en indre diameter på 30 mm og en lengde på 750 mm. Røret innbe-
fatter to katoder 2 og 3, omgitt av nikkelringene 4 og 5 henholds-
vis. Røret er fyllt med 3 mm argon samt 200 mg av en legering bestående av 45 atomprosent kvikksølv og 55 atomprosent cesium.
Ved en veggtemperatur må mellom 353 og 403°K, er trykket av kvikk-
sølvet ca. 2 x 10 torr mens det for cesiumet er 2 x 10 torr.
På fig. 2 er lampens spenning i volt vist ved en
direkte strømutladning på'mellom 100 og 500 mA. Målingen viste at rørveggen fikk den temperatur som er angitt på strømspennings-karakteristikken, og denne temperatur ble regulert ved et annet rør 6 som omga lampen og var utstyrt med en varmetråd. Det er tydelig at rørets totalspenning øker meget sterkt ved økende strøm,
og at maksimum for denne karakteristikk fremtrer ved en strøm som øker med økende veggtemperatur.
Cesiummengden kan variere mellom 40 og 75 atomprosent,
mens kvikksølvmengden varieres samtidig.
I det tilfellet man anvender natrium som den strøm-
ledende bestanddel i røret på fig. 1, så er sammensetningen 98 atomprosent natrium og 2 atomprosent kvikksølv. Temperaturen er
da ca. 4.38°K.
I_.begge tilfeller kan man naturligvis bruke veksel-strømsutladning istedenfor en likestrømsutladning, noe som er mer viktig for praktiske formål.
I det tilfellet man anvender natrium som en lys-emitterende gass, så inneholder den valgte legering mindre enn 1% cesium ved en temperatur på mellom 438 og 543°K, mens trykket av cesium er 2 x 10~^ torr og trykket av natriumet er 2 x 10~^ torr. Legeringens nøyaktige sammensetning samt valg av temperatur er avhengig av de krav man stiller: enten maksimum aktivitet eller maksimum lysutbytte, eller et kompromiss mellom disse.

Claims (4)

1. Anordning ved en gassutladningslampe med glødekatode og fra den-positive kolonne utgående strålingsemisjon, idet lampen foruten en edelgass inneholder i det minste to flyktige metaller, hvorav i det minste ett er et alkalimetall, karakterisert ved at de to flyktige metaller er tilstede i form av en legering med slik sammensetning og under lampens driftsforhold ved en slik veggtemperatur at legeringsbestanddelen med den lavere ioniseringsspenning er ionisert med minst 20% i middelverdi i et tverrsnitt av lampen, mens tettheten av bestanddelen med den høye ioniseringsspenning har en for strålingsfrembringning egnet verdi og edelgasstrykket er av størrelsesorden 0,1 til 10 torr.
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringens strålingsfrembringende bestanddel består av kvikksølv og legeringens strømførende bestanddel består av cesium, hvis mengde danner 40 til 75 atomprosent i legeringen ved en veggtemperatur fra 353 til 403°K.
3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringens strålingsfrembringende bestanddel består av kvikksølv og de andre komponenter av natrium, idet legeringens sammensetning er 98 atomprosent natrium og 2 atomprosent kvikksølv ved en veggtemperatur på 483°K.
4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringens strålingsfrembringende del er natrium og den strømførende del cesium, som danner mindre enn 1% av legeringen ved en veggtemperatur fra 483 til 543°K.
NO164439A 1965-08-28 1966-08-25 NO120120B (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6511266A NL6511266A (no) 1965-08-28 1965-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO120120B true NO120120B (no) 1970-08-31

Family

ID=19794002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO164439A NO120120B (no) 1965-08-28 1966-08-25

Country Status (11)

Country Link
US (1) US3439209A (no)
AT (1) AT266259B (no)
BE (1) BE686073A (no)
CH (1) CH477090A (no)
DE (1) DE1539498C3 (no)
ES (1) ES330611A1 (no)
FI (1) FI41416B (no)
GB (1) GB1152719A (no)
NL (1) NL6511266A (no)
NO (1) NO120120B (no)
SE (1) SE303334B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806748A (en) * 1973-03-08 1974-04-23 Gte Sylvania Inc Sodium vapor lamp having a grooved alumina arc tube with side rod heater retainer
US3806747A (en) * 1973-03-08 1974-04-23 Gte Sylvania Inc Sodium vapor lamp having an improved grooved alumina arc tube
NL7405871A (nl) * 1974-05-02 1975-11-04 Philips Nv Inrichting voorzien van een gas- en/of dampontladingsbuis.
NL168993C (nl) * 1975-01-17 1982-05-17 Philips Nv Werkwijze voor het bedrijven van een zelfstabiliserende ontladingslamp.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR741605A (no) * 1931-11-06 1933-02-16
NL37467C (no) * 1932-12-31
US2016111A (en) * 1933-10-30 1935-10-01 William J Hitchcock Gas discharge lamp, especially mercury lamp
US2733371A (en) * 1950-05-12 1956-01-31 Internally conducttvely coated
US3219869A (en) * 1963-07-01 1965-11-23 Gen Electric Cesium vapor discharge lamp

Also Published As

Publication number Publication date
NL6511266A (no) 1967-03-01
CH477090A (fr) 1969-08-15
GB1152719A (en) 1969-05-21
ES330611A1 (es) 1967-12-16
BE686073A (no) 1967-02-27
US3439209A (en) 1969-04-15
DE1539498B2 (de) 1975-02-13
FI41416B (no) 1969-07-31
SE303334B (no) 1968-08-26
DE1539498C3 (de) 1975-09-25
DE1539498A1 (de) 1969-11-06
AT266259B (de) 1968-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3248590A (en) High pressure sodium vapor lamp
US4281274A (en) Discharge lamp having vitreous shield
NO144909B (no) Bollesett.
US3351798A (en) Scandium halide discharge lamp
US3153169A (en) Discharge lamp
US3781586A (en) Long lifetime mercury-metal halide discharge lamps
US5336968A (en) DC operated sodium vapor lamp
US2208998A (en) Electric lamp
US2765420A (en) Lamp electrode
US3610983A (en) Restarting arrangement for high-pressure mercury-vapor lamp which includes metallic halide additives
US3262012A (en) Electric discharge device having a thermostatically operated switch connected to a main electrode
NO120120B (no)
US3219869A (en) Cesium vapor discharge lamp
US4237401A (en) Low-pressure mercury vapor discharge lamp
US2404002A (en) Electrical gaseous discharge lamp
US2103078A (en) Gaseous electric discharge lamp
GB2080020A (en) Electrical Light Source with a Metal Halide Discharge Tube and a Tungsten Filament Connected in Series with the Discharge Tube
US2159824A (en) Discharge device
US3855491A (en) Hollow cathode discharge lamp for generating radiation characteristic of the gas fill within the envelope
US4910433A (en) Emitterless SDN electrode
JPH0721981A (ja) メタルハライドランプ
US2164183A (en) Electric lamp
US2080925A (en) Electric discharge device
US2076286A (en) Electric gaseous discharge device
US2103047A (en) Gaseous electric discharge device