PL33985B1 - - Google Patents

Description

•'Wynalazek dotyczy zródla promieniowania, zawierajacego substancje, wykazujaca Iumine¬ scencje, tj. taka, substancje, która pod wplywem promieniowania o danej dlugosci fali wysyla pro¬ mieniowanie o innej dlugosci fali. Poza tym wy¬ nalazek, dotyczy równiez sposobu wytwarzania takiej substancji.Zgodnie z wynalazkiem zródlo promieniowa¬ nia stanowi elektryczna lampa wyladowcza, na¬ pelniona gazem, w szczególnosci lampa wyladow¬ cza z para rteci, oraz z substancja, wykazujaca Iuminescencje, w postaci szklistej albo krystalicz¬ nej, zlozona z tlenków krzemu i strójwartoscio- wego ceru oraz jednego albo kilku tlenków spo¬ sród tlenków wapriia, cynku, strontu, kadmu albo baru i w niektórych przypadkach glinu.Tlenki, zawarte w substancji, wykazujacej Iuminescencje, oprócz tlenków krzemu, ceru i gli¬ nu sa tlenkami metali, nalezacych do drugfej grupy periodycznego ukladu pierwiastków.W substancji takiej calkowita ilosc tlenku ce¬ ru, wyrazona w gramoczasteczkach, wynosi zaw¬ sze mniej niz suma gramoczasteczek tlenków krzemu i glinu. Najmniejsza jego ilosc wynosi 0,01 by substancja zawierala od 1 do 5% molowych, gdyz ta ilosc jest najodpowiedniejsza dla swieca¬ cej substancji.Przy zastosowaniu takiej substancji, wykazu¬ jacej Iuminescencje, stwierdzono, ze mozna uzy¬ skac swiecace promieniowanie w zakresie dlugich fal pozafioletowych oraz w przyleglej czesci wi¬ dzialnego widma. Zakres jest ograniczony mniej wiecej dlugosciami fal 3000 A i 6000 A. Przy wiekszosci substancji, stosowanych w mysl wy¬ nalazku jal^o zródla promieniowania, maxrmum o emisji lezy w okolicy 4200 A.Substancja swiecaca jest pobudzana za po¬ moca promieniowania pozafiol^etowego zarównow zakresie fal'krótkich, jak i fal dlugich. Jezeli stosuje sie lampe wyladowcza rteciowa ^uzyskuje sie bardzo intensywne-promieniowanie substancji, wykazujacej luminescencje, gdyz, jak wiadomo, widmo rteci zawiera bardzo silne pasma o dlu- o o l * '.-¦'' gosci fal 2537 A i 3650 A.Zastosowanie ceru jako czynnika aktywuja¬ cego znane juz jest z opisów badan, przeprowa- ; dzanych w celu wyjasnienia czy luminescencje powoduje trójwartosciowy, czy czterowartasciowy jon ceru. Wyniki tych badan bez wyjatku wska¬ zuja, ze jezeli lnminescencja ma powstac, jon ce^ ru musi byc trójwartosciowy. W literaturze sa równiez opisane sposoby jak mozna uzyskac swie¬ cace krzemiany przez stracenie ich z roztworu estru etylowego kwasu krzemowego i chlorku ce¬ ru przy pomocy wodnego roztworu amoniaku.Uzyskany osad suszy sie i ogrzewa oto wysokiej temperatury w redukujacej atmosferze. W ten sposób uzyskana substancja swieci niebiesko przy wystawieniu jej na dzialanie promieniowania pa- o semka o dlugosci promieni 2537 A widma rteci, W porównaniu z wyzej^ wspomnianymi sub¬ stancjami, substancja uzyta w mysl wynalazku wykazuje te korzysc, ze jej wydajnosc swietlna jest bardzo wielka. Poza tym mozliwe jest do¬ braniu stosunku skladników w swiecacej sub¬ stancji przy zachowaniu równoczesnie wysokiej wydajnosci swietlnej w taki sposób, by móc za- , spokoic pewne z góry narzucone wymagania. Moz¬ liwa jest na przyklad zmiana barwy w wyzej podanych granicach, tj. od 3000 A do 6000 A , bez obnizeniavwydajnosci swietlnej.;¦:¦ Poza tym wydajnosc swietlna substancji, wy¬ kazujacej luminescencje, która stosuje sie .w mysl wynalazku, jest znacznie mniej zalezna od temperatury niz dotychczas stosowanych sub¬ stancji. Znane substancje, na przyklad siarczek cynku, aktywowany za pomoca srebra, wykazuje czasem bardzo wysoka wydajnosc swietlna w zwyklych temperaturach, jednak przy wzroscie temperatury wydajnosc zmniejsza sie tak silnie, ze w wielu przypadkach nie mozna go uzyc. Za¬ leznosc od temperatury jest nadzwyczaj wazna, albowiem substancje, wykazujace luminescencje, musza byc czesto umieszczone w takim polozeniu w stosunku do zródla pierwotnego promieniowa¬ nia, ze temperatura ich znacznie wzrasta. Stwier¬ dzono na przyklad, ze wydajnosc swietlna sub¬ stancji swiecacej wedlug wynalazku, utworzonej z tlenków wapnia, krzemu i trójwartosciowego ceru. obniza sie w zakresie pomiedzy 20 i 200°C tylko^o 18 cego siarczku cynku polepszenie jest bardzo znaczne, gdyz wydajnosc swietlna siarczku cyn¬ ku w temperaturze 150°C wynosi jedynie 15 wydajnosci swietlnej \v zwyklej temperaturze. W przykladach, przytoczonych na koncu opisu, po¬ dano dla-niektórych substancji obnizke wydaj¬ nosci swietlnej dla róznych temperatur.W celu wytworzenia substancji swiecacej spo¬ sobem wedlug wynalazku ogrzewa sie W nie utle¬ niajacej, a najlepiej w redukujacej atmosferze mieszanine tlenków^ ceru, krzemu oraz jednego^ albo kilku tlenków sposród tlenków berylu, mag¬ nezu, wapnia, cynku, stronty kadmu albo baru, w niektórych przypadkach w polaczeniu z tlen¬ kiem glinu albo materialami, z których tlenki te powstaja w czasie ogrzewania^W celu wytworze¬ nia krystalicznej substancji, najlepiej przepro¬ wadzic ogrzewanie az do temperatury tuz poni¬ zej temperatury topnienia substancji, podczas gdy w celu wytworzenia szklistej substancji o- grzewa sie mieszanine powyzej temperatury top¬ nienia* i '' Substancja,! wykazujaca luminescencje, moze byc uzyta w postaci warstewki na wewnetrznej sciance banki lampy wyladowczej. Mozliwe jest jednak równiez umieszczenie jej w innym miej¬ scu. Sama banka lampy wyladowczej moze, byc na przyklad wykonana z kwarcu lub innego ma¬ terialu, latwo przepuszczajacego promieniowanie , pozafioletowe, a substancja, wykazujaca lumi¬ nescencje, moze byc w tym przypadku umieszczo¬ na na wewnetrznej stronie zewnetrznej oslony, o- taczajacej wlasciwa lampe wyladowcza. Zamiast na zewnetrznej oslonie, substancja, wykazujaca luminescencje, moze równiez byc umieszczona na reflektorze, polozonym tak, by padaly nan pro¬ mienie, wytworzone w lampie wyladowczej. W celu unikniecia niepozadanego promieniowania o malej dlugosci /ali, mozna uzyc filtrów. Na ogól wlasciwosci absorbcyjne i przepuszczalnosc róz¬ nych czesci skladowych lampy wyladowczej sa tak dobrane, by osiagano pozadane promieniowa¬ nie. W przypadku, gdy pozadane jest jedynie zródlo widzialnego promieniowania moze okazac sie na przyklad* rzecza konieczna obrac material pochlaniajacy promienie pozafioletpwe.Poniewaz wykazujaca luminescencje sub¬ stancja, wedlug wynalazku moze byc pobudzana przez promieniowanie o bardzo róznych dlugos¬ ciach fal, mozna stosowac rteciowe lampy wyla¬ dowcze albo o niskim cisnieniu, albo o wysokim cisnieniu, przy czym w tych ostatnich cisnienie pary rteci jest tak wysokie, ze podczas pracy lam¬ py wyladowanie zweza sie do niewielkiej sredni¬ cy. W niektórych przypadkach mozna równiej uzyc lampy wyladowcze, wypelnione gazami szla¬ chetnymi albo parami cynku, kadmu, arsenu albo ich mieszanina. 2 —Substancja wedlug wynalazku, wykazujaca luminescencje w barwie niebieskiej, moze byc po¬ laczona z innymi substancjami w celu uzyskania pewnego zadanego promieniowania. W tym przy¬ padku substancja moze byc zarówno krystalicz¬ na, jak i szklista.Ponizej podano kilka przykladów wytwarza¬ nia wedlug wynalazku substancji, wykazujacej luminescencje.Przyklad I.Wytwarza sie mieszanine z 90 g straconego weglanu wapnia, 36,6 g straconej krzemionki, 5 g weglanu ceru.Mieszanine te ogrzewa sie przez 1% godziny w redukujacej atmosferze w temperaturze 1400JC.!Przy naswietlaniu promieniami pozafioletowymi z rteciowej lampy wyladowczej, otrzymana w ten sposób substancja wykazuje silna emisje w bar¬ wie niebieskiej (dlugosc fal od 3600 A. do 6000 A o z maximum emisji przy 4250 A ).Sklad uzyskanej substancji moze—byc przed¬ stawiony wzorem: SCaO : 2 SiO : 0,03 Ce-iOs.Zaleznosc od temperatury wynika z ponizszej tabeli: Temperatura w °C. 1 ° 1 ~ 10° | 200 1 300 | 400 'Wydajuusc swietlna 1 w °/„ I 100 1 93 82 60 40 Przyklad II.Przygotowuje sie mieszanine z 67 g weglanu wapnia, 34 g tlenku glinu, 20 g krzemionki, 5,5 g weglanu ceru.Mieszanine ogrzewa sie przez \xk godziny w redukujacej atmosferze w temperaturze 1470°G.Przy naswietlaniu promieniami pozafioletowymi, wysylanymi przez rteciowa lampe wyladowcza, otrzymana substancja promieniuje intensywnie w o barwie niebieskiej (dlugosc fali od 3600 A do c .o 6000 A z maximum emisji przy 4200 A ). Po za¬ przestaniu naswietlania substancja fosforyzuje przez kilka minut. Sklad substancji mozna przed¬ stawic nastepujacym wzorem: 2 CaO : 1 SiO : 1 AhOs : 0,03 Ce^Oz.Zaleznosc od temperatury wynika z ponizszej tabeli: 1 . 1 Temperatura w °C. | 20 | 100 | 200 300 Wydajnosc swietlna 1 w °/0 100 ' | 72 | 41 20 Przyklad III.Przygotowuje sie mieszanine z 49 g weglanu strontu, 34 g tlenku glinu, 40 g krzemionki, 9 g weglanu ceru.Mieszanine ogrzewa sie przez 2V2 godziny w redukujacej atlosferze w 1360°C. Po zbadaniu otrzymanej w ten sposób substancji naswietleniu promieniami pozafioletowymi z rteciowej lampy wyladowczej uzyskuje sie bialoniebieska emisje o o w zakresie od 3500 A do 6000 A , z maximum emisji przy 3500 A i 4300 A .Sklad otrzymanej substancji moze byc przed¬ stawiony wzorem: 1 SrO : 1 AUOz : 2 SiOi : 0,05 Ce2Os.Przyklad IV.Przygotowuje sie mieszanine z 30 g weglanu wapnia, 18 g krzemionki, ' 20 g tlenku glinu, 3,3 g weglanu ceru.Mieszanine stapia sie w redukujacej atmosfe¬ rze w temperaturze 1500°C i po ochlodzeniu u- zyskuje sie przezroczyste szkliwo, które po na¬ swietleniu promieniami' pozafioletowymi z rtecio- , wej lampy wyladowczej swieci silnym jasnonie- bieskim swiatlem (dlugosc fali od 3500 A do- 6000 A ). PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektryczna lampa wyladowcza, wypelniona gazem albo para metalu, w szczególnosci pa¬ ra rteci, i zaopatrzona w warstwe szklistej albo krystalicznej substancji, wykazujacej luminescencje pod wplywem' promieniowania, wytworzonego w lampie wyladowczej, zna¬ mienna tym, ze substancja jest utworzona z tlenków krzemu i trójwartosciowego ceru oraz jednego albo kilku tlenków sposród tlen¬ ków wapnia, cynku, strontu, kadmu albo ba¬ ru, a w niektórych przypadkach glinu.
2. 2. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug ^zastrzy1, znamienna tym, ze zawartosc tlenku cery wynosi najmniej 0,lo/o molowych sumy zawar¬ tosci tlenków krzemu i glinu.
3. 3. 8. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawartosc tlenku ceru wynosi od 1 do 5»/o molowych sumy zawartos¬ ci tlenków krzemu i glinu.
4. 4. Sposób wytwarzania substancji, wykazujacej luminescencje, stosowanej w elektrycznych lampach wyladowczych wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym,- ze mieszanine tlenków ceru, krzemu oraz jednego albo-kilku tlenków spo¬ sród tlenków wapnia, cynku, strontu, kadmu albo 'baru, a w ;niektór^ch przypadkach w po¬ laczeniu z tlenkiem glinu albo materialami, z których tlenki te powstaja w czasie ogrzewa- .nia, ogrzewa sie w nieutleniajacej, najlepiej redukujacej atmosferze.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny, tym, ze- ogrzewanie przeprowadza sie az do tempera¬ tury, polozonej tuz ponizej temperatury top¬ nienia substancji. ; N. V. Philips* GloeilariJpenfabrieken Zastepca: inz. W. Zakrzewski rzecznik patentowy bz.g.- 150 Wi. 98/1418 11,5-50 r. T-l-15105 — 29.1-M r. .* PL