PL33654B1

PL33654B1 -

Info

Publication number: PL33654B1
Application number: PL33654A
Authority: PL
Filing date: 1947-12-30
Publication date: 1949-05-31

Description

Wynalazek dotyczy elektrycznej lampy wyla¬ dowczej, zaopatrzonej w warstwe substancji, wy¬ kazujacej luminescencje, oraz sposobu wytwa¬ rzania takiej substancji.Proponowano juz stosowanie w elektrycznej lampie wyladowczej substancji, wykazujacej lu¬ minescencje, utworzonej z tlenku magnezu, tlenku krzemu i tlenku tytanu, w której przepisany jest pewien stosunek wszyst¬ kich trzech tlenków. Ta mieszanina tlenków mag- \ nezu, krzemu i tytanu pod wplywem uderzaja¬ cych wen elektronów wykazuje duza wydajnosc luminescencji w barwie niebieskiej.Elektryczna lampa wyladowcza wedlug wy¬ nalazku jest zaopatrzona w substancje, wykazu¬ jaca luminescencje, utworzona z tlenku krzemii, tlenku tytanu i jednego albo kilku tlenków spo¬ sród tlenków wapnia, strontu, kadmu, sodu, litu ewentualnie z tlenkiem magnezu.Wymienione substancje mozna uwazac jako krzemiany, aktywowane tytanem. Substancje te moga byc okreslone ogólnym wzorem: x/M(V: ij SICte'': zTiCh/. W danym przypadku M ozna¬ cza jeden albo kilka metali sposród wapnia strontu, kadmu, sodu, litu albo magnezu.Substancje, zastosowane w mysl wynalazku w lampie wyladowczej, moga byc utworzone z róznych mieszanin róznych tlenków, przy czym jednak w kazdym przypadku musi w nich byc zawarty dwutlenek krzemu, tlenek tytanu i je¬ den z tlenków wspomnianych pierwiastków. Je¬ zeli substancja zawiera tlenek magnezu, to wów¬ czas zawsze' oprócz dwutlenku krzemu i tlenku tytanu uzyty jest jeszcze tlenek jednego z pozo¬ stalych metali.Stosunek wspólczynników x, ij oraz z obiera sie w ten sposób, ze stosunek x :/.ij+z^ wynosi od. 2:1 do 1:5. Substancje, odpowiadajace tym sto¬ sunkom, posiadaja bowiem najwieksza wydajnos6 przetwarzania padajacej na nie energii na nie¬ bieskie swiatlo.Jako przyklady elektrycznych lamp wyladow¬ czych wedlug wynalazku mozna wymienic z jed¬ nej strony lampy Brauna, a z drugiej strony rte-ciowe lampy wyladowcze. W lampach pierwsze¬ go rodzaju luminescencja jest wywolana elektro¬ nami, a w lampach drugiego rodzaju przez 'pro¬ mienie pozafioletowe.». . Wiadomo, ze krzemian wapnia w stanie nie- aktywowanym posiada t slaba luminescencje w ' barwie niebieskiej. Jezeli krzemian ten jest ak¬ tywowany manganem^ swieci on swiatlem o bar¬ wie zielonej, przechodzacej w czerwona.Krzemian kadmu, aktywowany manganem,* swieci pomaranczowo-zólto. j Wiadomo równiez, ze krzemiany sodu i litu wykazuja wlasnosci luminescencyjne jezeli zosta¬ ly aktywowane mieclzia, manganem albo chro¬ mem. Krzemian sodu, aktywowany miedzia, swie¬ ci niebiesko, aktywowany chromem — fioleto¬ wo, a krzemian litu, aktywowany miedzia, swieci niebieskb-fioletowo. Zawartosc manganu powodu¬ je w obu substancjach emisje w barwie brazo,- ' wej. . ¦ • t Substancje, stosowane w, mysl wynalazku w lampach wyladowczych, mozna uwazac jako krze¬ miany wspomnianych metali, w których krzem w siatce krystalograficznej zostal czesciowo za¬ stapiony tytanem. Zawarta w ten sposób w sub¬ stancji ilosc tytanu moze byc znacznie wieksza, niz to ma na ogól miejsce w^ aktywatorach sub- rstancyj luminescencyjnych.. Substancja, utworzo¬ na np. z tlenku wapnia, dwutlenku krzemu i tlen¬ ku tytanu, swieci' jeszcze, gdy stosunek tlenku tytanu do dwutlenku krzemu, wyrazony w mo¬ lach, wynosi 60:40, a ilosc moli tlenku wapnia odpowiada sumie moli dwutlenku krzemu i tlen¬ ku tytanu. Najwieksza luminescencja powstaje jednak, gdy stosunek tlenku tytanu do dwutlen¬ ku krzemu wynosi od 1:100 do 1:10..Przykladami krzemiano-tytanianów, w których wystepuje poza krzemem i tytanem jeszcze inny metal, sa krzemiano-tytanian magnezowo-wapnio- wy i krzemiano-tytanian sodowó-wapniowy.Sposród zwiazków sodowych i litowych wy¬ kazuja luminescencje zarówno •metakrzemiany, jak i dwukrzemiany, jezeli czesc krzemu w siatce krystalograficznej- zostala zastapiona tytanem.Metakrzemian sodu swieci np. jeszcze przy ta¬ kich zawartosciach tlenku tytanu, przy których stosunek w molach ostatnio wymienianego tlen¬ ku do dwutlenku krzemu wynosi 35:65. Dwukrze- mian sodu swieci az do zawartosci tlenku ty¬ tanu w stosunku mniej wiecej 10:90.Elektryczne lampy wyladowcze z substancja wedlug wynalazku wykazuja w porównaniu z lampami, zaopatrzonymi w substancje znane, te korzysc, ze widmowy rozklad emisji substancji mozna .w pewnych granicach dowolnie zmieniac, dzieki czemu mozna wybrac substancje, nadaja¬ ca sie najlepiej do pewnych celów. Np. meta¬ krzemian kadmu i dwukrzemian sodu z tytanem wykazuja luminescencje w barwie niebieskobia- lej, podczas gdy metakrzemian, sodu i metakrze-* mian strontu swieca ciemnoniebieskim swiatlem.Substancje wedlug wynalazku pobudza sie do^ luminescencji badz za pomoca promieniowania, / utworzonego z elektronów, badz przez naswietla¬ nie promieniami pozafioletowymi o dlugosci fa¬ li, mniejszej niz 3000 angstromów. Poza tym wszystkie substancje wedlug wynalazku wykazu¬ ja te zalete, ze przemiana padajacej na nie ener¬ gii swietlnej dokonuje sie z wielka wydajnoscia.Substancja wedlug wynalazku moze byc zmie¬ szana z substancjami, wykazujacymi lumines¬ cencje, których emisja lezy w zupelnie innej czes¬ ci widma i które wysylaja promienie czerwone.Wedlug wynalazku substancje wytwarza sie w ten sposób, ze ogrzewa sie w osrodku nie re¬ dukujacym mieszaniny jednego albo kilku tlen- Jców sposród tlenków wapnia, strontu, kadmu, so¬ du, litu wraz z dwutlenkiem krzemu i tlenkiem tytanu oraz ewentualnie tlenkiem magnezu albo mieszaniny zwiazków, z której te tlenki powstaja przy ogrzewaniu. Najlepiej ogrzewac w atmos¬ ferze utleniajacej, np. w powietrzu albo watlenie.Temperatura, do jakiej sie ogrzewa, moze lezec równie dobrze powyzej, jak*i ponizej tempera¬ tury topnienia substancji, "wykazujacej lumines- cencje. Nalezy przy tym zwazac, by w tych przy¬ padkach, gdzie zwiazki moga tworzyc szkliwov np. w krzemianach sodu, szkliwo nie powinno wystepowac w gotowej substancji, albowiem sub¬ stancja szklista wykazuje mniejsza luminescen¬ cje. Przy wytwarzaniu substancji nalezy wiec ogrzewanie* przeprowadzac w ten sposób, by tem¬ peratura nie dochodzila do wysokosci, przy któ¬ rej powstaje szkliwo.Korzystniej jest wiec nie ogrzewac miesza¬ niny powyzej temperatury eutektyki danego u- kladu. Jezeli podczas wytwarzania powstaloby jed¬ nak szkliwo, to nalezy je usunac przez dluzsze ogrzewanie ponizej wspomnianej temperatury eutektyki. Jako zwiazki, które sie wzajemnie lat¬ wo zastepuja, nalezy wymienic na przyklad dla wapnia octan wapnia, a dla sodu weglan sodu al¬ bo octan sodu.Jako skladnik, zawierajacy ' dwutlenek krze¬ mu, nalezy najlepiej stosowac ester etylowy kwa¬ su krzemowego, rozpuszczony w alkoholu.Ponizej podano * kilka przykladów sposobu wytwarzania substancji luminescencyjnych wed¬ lug wynalazku.Przyklad I. Wodny roztwór, zawierajacy 23,5 g weglanu sodu, -miesza sie z 210 cm3 roztworu estru etylowego kwasu krzemowego w alkoholu(zawartosc 124 g dwutlenku krzemu na litr) i 6 cm1 roztworu w kwasie octowym oczyszczone¬ go tlenku tytanu o zawartosci 65,3 g tlenku tyta¬ nu na 1 litr. Po dodaniu amoniaku odparowuje sie uzyskana mieszanine i u ogrzewa w ciagu kilku godzin w temperaturze okolo 700° C w atmosferze powietrza albo tlenu. Uzyskany bialy proszek, nas- ietlany promieniami katodowymi lub promie¬ niami pozafioletowymi o dlugosci fali mniejszej 3OO0angstromów, wykazuje luminesceneje w rwie bialoniebieskiej.Przyklad II. Wodny roztwór 77 g octanu wap¬ nia miesza sie z 190 cm3 roztworu estru etylowe¬ go kwasu krzemowego w alkoholu (zawartosc 124 g dwutlenku Krzemu na litr) i 60 cmft roz¬ tworu tlenku tytanu w kwasie octowym o za¬ wartosci 65,3 g tlenku tytanu na 1 litr. Uzyska"- na po dodaniu amoniaku mieszanine reakcyjna odparowuje sie do sucha i ogrzewa wstepnie przez pewien czas w powietrzu w temperaturze 500° C, Nastepnie ogrzewa sie przez kilka godzin w tem¬ peraturze 1225°^ C w atmosferze powietrza albo tlenu. Uzyskana substancja posiada barwe jasno- rózowa i przy naswietlaniu promieniami katodo¬ wymi albo krótkofalowymi promieniami poza¬ fioletowymi (o dlugosci fali mniejszej niz 2500 angstrómów) wykazuje luminesceneje w barwie bialoniebieskiej.Przyklad III. Wodny roztwór 70 g octanu wapnia i 86 g octanu magnezu miesza sie z 60 cm3 roztworu w kwasie octowym tlenku tytanu o za¬ wartosci 65 g tlenKu tytanu na 1 litr i 190 cmn roztworu estru etylowego kwasu krzemowego w alkoholu o zawartosci 120 g dwutlenku krzemu na 1 litr. Uzyskana po dodatku amoniaku mieszani¬ ne odparowuje sie do sucha na kapieli wodnej i .sucha substancje ogrzewa sie wstepnie w powie¬ trzu do temperatury okolo 600° C. Nastepnie o- grzewa sie go w atmosferze tlenu przez kilka godzin w temperaturze 1250° C. Uzyskana biala substancja przy naswietlaniu promieniami kato¬ dowymi albo pozafioietowymi o dlugosci fali mniejszej niz 2500 angstromów wykazuje lumi¬ nesceneje w barwie ciemnoniebieskiej. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. . 1. Elektryczna lampa wyladowcza, zaopatrzona w warstwe substancji, wykazujacej lumine- scencja, znamienna tym; ze substancja, wyka¬ zujaca luminesceneje jest utworzona z dwu¬ tlenku krzemu, tlenku tytanu i jednego albo kilku tlenków sposród tlenków wapnia, stron¬ tu, kadmu, sodu albo litu ewentualnie Wraz z tlenkiem magnezu.
2. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug zastrz. I,-znamienna tym, ze stosunek sumy uzytych tlenków wapnfa, strontu, kadmu, sodu, litu i' magnezu do sumy dwutlenku krzemu i tlen¬ ku tytanu, wyrazony w molach, wynosi od 2:1 do 1:5. ,
3. Sposób wytwarzania substancji, wykazujacej luminesceneje, uzytej w elektrycznej lampie wyladowczej wedlug zastrz. 1 albo 2, znamien¬ ny tym, ze mieszanine dwutlenku krzemu, tlen¬ ku tytanu i jednego albo kilku tlenków spos¬ ród tlenków wapnia, strontu, kadmu, sodu albo litu i ewentualnie magnezu albo tez mieszani¬ ne zwiazków, z których te tlenki moga pow¬ stac przez ogrzewanie, ogrzewa sie przez kilka godzin w osrodku nie redukujacym.
4. Sposób wytwarzania substancji wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze mieszanine ogrzewa sie w atmosferze utleniajacej, na przyklad w po¬ wietrzu albo w tlenie, w temperaturze, lezacej . tuz ponizej temperatury eutektyki mieszaniny uzytych zwiazków.
5. Sposób Wytwarzania substancji wedlug zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, ze dwutlenek krzemu uzyskuje sie z rozpuszczonego ' w alkoholu i estru etylowego kwasu krzemowego. N. V. Philips' G 1 o e i 1 am p e n f a b r i n k e n Zastepca: inz. W. Zakrzewski rzecznik patentowy P.O.Z.G/i3Oddz. w B-stoku — 150 zam. 1563 — 27.6—2.9-49, r. T 05865 BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego PL