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DE2747330A1 - LOW PRESSURE MERCURY VAPOR DISCHARGE LAMP - Google Patents

LOW PRESSURE MERCURY VAPOR DISCHARGE LAMP

Info

Publication number
DE2747330A1
DE2747330A1 DE19772747330 DE2747330A DE2747330A1 DE 2747330 A1 DE2747330 A1 DE 2747330A1 DE 19772747330 DE19772747330 DE 19772747330 DE 2747330 A DE2747330 A DE 2747330A DE 2747330 A1 DE2747330 A1 DE 2747330A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure mercury
discharge lamp
mercury vapor
vapor discharge
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772747330
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Christiaan Peters
Louis Eugene Vrenken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken 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 Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2747330A1 publication Critical patent/DE2747330A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7734Aluminates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material
    • 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

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Description

Ä.V,Philips* Qlocüampsnfabriekcn, Eindhoven PHN> 8595*Ä.V, Philips * Qlocüampsnfabriekn, Eindhoven PHN> 8595 *

deen/evh.deen / evh.

- Λ - 26.9.1977.- Λ - 9/26/1977.

NiedordruckquecksilberdampfentladungslampeLow pressure mercury vapor discharge lamp

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit einem rohrförmigen Kolben, der eine Länge von 60 bis I50 cm hat und dazu bestimmt ist, im Betrieb eine Nennleistung von 0,25 bis 0,50 Watt pro cm Rohrlänge aufzunehmen, und der mit einer Quecksilberund Edelgasmenge sowie mit einer Leuchtstoffschicht versehen The invention relates to a low-pressure mercury vapor discharge lamp with a tubular bulb, which has a length of 60 to 150 cm and is intended to receive a nominal power of 0.25 to 0.50 watts per cm of tube length during operation, and with a quantity of mercury and noble gas as well provided with a phosphor layer

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ist, die zumindest ein leuchtendes Aluminat enthält, das eine hexagonale Kristallstruktur besitzt, die der Struktur der hexagonalen Ferrite verwandt ist.which contains at least one luminous aluminate having a hexagonal crystal structure similar to that of the structure is related to the hexagonal ferrites.

Die Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, auch Leuchtstofflampe genannt, ist eine sehr bekannte Lichtquelle, die sowohl für allgemeine Beleuchtungszwecke als auch für besondere Anwendungen benutzt wird. Die Mehrheit der in der Praxis verwendeten Leuchtstofflampen hat einen Kolben mit einer Länge von 60 bis 150 cm und nimmt im Betrieb eine Leistung von 0,25 bis 0,50 Watt pro Rohrlänge auf. Zu dieser Gruppe gehören die bereits seit vielen Jahren bestehenden Normaltypen von 20 Watt mit einer Länge von 60 cm, von 4θ Watt mit einer Länge von 120 cm und von 65 Watt mit einer Länge von I50 cm.The low pressure mercury vapor discharge lamp, also called fluorescent lamp, is a very well-known one Light source that is used for general lighting purposes as well as for special applications. The majority the fluorescent lamps used in practice a flask with a length of 60 to 150 cm and takes in operation, a power of 0.25 to 0.50 watts per pipe length. They have belonged to this group for many years Years existing normal types of 20 watts with a length of 60 cm, 4θ watts with a length of 120 cm and of 65 watts with a length of 150 cm.

Eine Optimierung der Lampeneigenschaften, wie Lichtstrom, Lampenspannung, Lampenstrom und Zündspannung, hat für diese Lampen zu einer Wahl des Innendurchmessers des Kolbens von ungefähr 36 mm geführt. Zwar ist im Prinzip eine höhere Ausbeute der in der Quecksilberdampfentladung erzeugten Ultraviolettstrahlung und dadurch ein· höherer Lichtstrom möglich, wenn der Innendurchmesser des Kolbens kleiner gewählt wird. So ist in der US-PS 3 78Ο 329 eine 4θ Watt-Lampe mit einem Innendurchmesser von 20 bis 25 mm beschrieben. Diese mit einem leuchtenden, mit Antimon und Mangan aktivierten KalziumhalophosphatAn optimization of the lamp properties, such as Luminous flux, lamp voltage, lamp current and ignition voltage, has to be a choice of the inside diameter for these lamps of the piston of about 36 mm. In principle, there is a higher yield in the mercury vapor discharge generated ultraviolet radiation and thus a higher luminous flux possible if the inside diameter of the piston is chosen to be smaller. For example, US Pat. No. 3,780,329 shows a 4θ watt lamp with an inner diameter from 20 to 25 mm. These with a glowing, calcium halophosphate activated with antimony and manganese

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PHN. 8595«PHN. 8595 «

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versehene Lampe liefert einen ungefähr 5$ höheren Licht— strom im Vergleich zu einer im übrigen ähnlichen Lampe mit einem Innendurchmesser von 36 mm. Es hat sich herausgestellt, dass die Verringerung des Rohrdurchmessers eine erhöhte Ultravioletterzeugung in der 185-nm-Quecksilberlinie bewirkt, wobei die Intensität der 254-nm-Quecksilberlinie nahezu nicht ansteigt. Da die leuchtenden Halophosphate;; bei 185-nm-Anregung eine nahezu gleich grosse Quantenausbeute wie bei 254-nin-Anregung aufweisen, kann die erhöhte Ultravioletterzeugung in diesen Lampen zu einem höheren Lichtstrom führen. Bis heute ist ein derartiger Durchmesser von 2Ö bis 25 mm in der Praxis bei diesen Lampentypen nicht angewandt worden, weil es sich zeigte, dass der verhältnismässig geringe Gewinn an Lichtstrom während der Lebensdauer der Lampe ziemlich schnell verloren geht. Lampen der eingangs erwähnten Art mit einemprovided lamp provides an approximately $ 5 higher light. current compared to an otherwise similar lamp with an inner diameter of 36 mm. It turned out that reducing the pipe diameter increased ultraviolet generation in the 185 nm mercury line causes the intensity of the 254 nm mercury line almost does not increase. Because the luminous halophosphates ;; at 185 nm excitation an almost equally large quantum yield as with 254-nin excitation, the increased Ultraviolet generation in these lamps lead to a higher luminous flux. To date is such a diameter from 2Ö to 25 mm in practice with these lamp types was not used because it was shown that the relatively low gain in luminous flux during the lamp life is lost pretty quickly. Lamps of the type mentioned with a

lumineszierenden Aluminat mit hexagonaler Kristallstruktur, die der Struktur der hexagonalen Ferrite verwandt ist, sind aus den nachstehenden niederländischen Patentanmeldungen bekannt: 6715823, 72U86O, 7214862, 72Ί6765, 7313694 und 7513898. Diese Aluminate bilden eine grosse Gruppe besonders wirksam leuchtender Stoffe mit einer Emission abhängig von dem als Aktivator gewählten Element im sichtbaren oder nahen ultravioletten Bereich des Spektrums. Sie können in Lampen für allgemeine Beleuchtung (siehe die niederländischeluminescent aluminate with hexagonal crystal structure, which is related to the structure of hexagonal ferrites, are known from the following Dutch patent applications: 6715823, 72U86O, 7214862, 72Ί6765, 7313694 and 7513898. These aluminates form a particularly large group Effective luminous substances with an emission depending on the element selected as activator in the visible or near ultraviolet region of the spectrum. You can in lamps for general lighting (see the Dutch

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Anmeldung 731369M oder in Lampen für besondere Anwendungen, wie Fotochemie, Dokumentreproduktion und dergleichen, benutzt werden. Die wichtigsten Aktivatoren sind die Elemente Zer, Terbium, Europium und Mangan. Diese Aluminate besitzen eine der Kristallstruktur der hexagonalen Ferrite verwandte Struktur. Sie lassen sich in drei Gruppen einteilen: Verbindungen mit Magnetopiumbitstruktur, beispielsweise ( Sr , Ca) Al 1 „O.. _, Verbindungen mit gestörter Magnetoplumbitstruktür, wie LaAl.. .2 ,Ο..- und LaMgAl11O1Q, und Verbindungen mit |}>-Alumina-Struktur, wie BaAl12O und (Ba, Sr)MgAl 10°l7·Application 731369M or in lamps for special applications such as photochemistry, document reproduction, and the like. The most important activators are the elements zer, terbium, europium and manganese. These aluminates have a structure related to the crystal structure of the hexagonal ferrites. They can be divided into three groups: compounds with a magnetopium bit structure, for example (Sr, Ca) Al 1 "O .. _, compounds with a disturbed magnetopium bit structure, such as LaAl .. .2, Ο ..- and LaMgAl 11 O 1 Q, and Compounds with |}> - alumina structure, such as BaAl 12 O and (Ba, Sr) MgAl 10 ° l7 ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Lichtstrom von Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen mit einem leuchtenden hexagonalen Aluminat zu erhöhen.The invention is based on the object of measuring the luminous flux of low-pressure mercury vapor discharge lamps to increase with a luminous hexagonal aluminate.

Eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Entladungskolbens einen Wert von 20 bis 28 mm hat. A low pressure mercury vapor discharge lamp of the type mentioned at the outset is characterized according to the invention characterized in that the inner diameter of the discharge bulb has a value of 20 to 28 mm.

Überraschenderweise hat man gefunden, dass mit erfindungsgemässen Lampen ein Lichtstrom erreicht werden kann, der um 10$ höher als der Lichtstrom einer im übrigen vergleichbaren Lampe mit dem bisher allgemein als optimal angenommenen Innendurchmesser von 36 mm ist. Dies liess sich nicht erwarten, weil der Anstieg der Intensität der in der Entladung erzeugten Ultraviolettstrahlung beim Übergang von einem Durchmesser von 36 mm auf einenSurprisingly, it has been found that with lamps according to the invention, a luminous flux can be achieved which is 10 $ higher than the luminous flux of an otherwise comparable lamp with an inner diameter of 36 mm, which was previously generally assumed to be optimal. This was not to be expected because the increase in the intensity of the ultraviolet radiation generated in the discharge at the transition from a diameter of 36 mm to a

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PHN. 8595.PHN. 8595.

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Durchmesser von 20 bis 28 mm nahezu ganz in einem Anstieg der Intensität der 185-nm-Linie gefunden wird, und weil die Quantenausbeute der leuchtenden hexagonalen Aluminate bei 185-nin-Anregung bedeutend geringer ist als die bei 254-nni-Anregung. Es sei hierzu auf J.Electrochem. Soc.Vol.123» Nr. 8, 1976, Seite 1253 hingewiesen, woraus hervorgeht, dass die Quantenausbeute bei 185-nm-Anregung, q.n., für beispielsweise CeMgAl11O1Q-Tb nur etwa 85$ der Quantenausbeute bei 25^-nm-Anregung (0I2^Zi) beträgt. Für ί BaMg„Al.. gO„_-Eu beträgt q.g. nur etwa 6y$> von Q2E/, und für Sr5 ^ ^Mg6Al55O9^-Eu + ist qi85 nur etwa 55$ vonDiameters of 20 to 28 mm are found almost entirely in an increase in the intensity of the 185 nm line, and because the quantum yield of the luminous hexagonal aluminates is significantly lower with 185 nin excitation than that with 254 nni excitation. Please refer to J.Electrochem. Soc.Vol.123 »No. 8, 1976, page 1253, from which it can be seen that the quantum yield at 185 nm excitation, qn, for CeMgAl 11 O 1 Q-Tb, for example, is only about 85 $ of the quantum yield at 25 ^ - nm excitation ( 0 I 2 ^ Zi). For ί BaMg „Al .. gO„ _- Eu qg is only about 6y $> from Q 2 E /, and for Sr 5 ^ ^ Mg 6 Al 55 O 9 ^ -Eu + q i85 is only about 55 $ from

Wie bereits oben erwähnt, wird in den bekannten Lampen mit lumineszierendem Halophosphat, bei dem Q1Oc 95 bis 100$ von q2e;Zi beträgt, nur ein anfänglicher Lichtstromgewinn von etwa 5$ erreicht, wenn man auf einen Durchmesser von 20 bis 25 mm übergeht. Eine Erklärung für den unerwartet hohen Gewinn im Lichtstrom, der mit erfindungsgemässen Lampen erhalten wird und der selbstverständlich zu einer wesentlichen Energieersparung führt, wurde bisher noch nicht gefunden.As already mentioned above, in the known lamps with luminescent halophosphate, in which Q 1 Oc is 95 to 100 $ from q 2 e; Zi, only an initial luminous flux gain of about 5 $ is achieved when one increases to a diameter of 20 to 25 mm passes. An explanation for the unexpectedly high gain in luminous flux which is obtained with lamps according to the invention and which of course leads to a substantial saving in energy has not yet been found.

Ein Vorteil der erfindungsgemässen Lampen ist, dass der Rückfall des Lichtstroms während der Lebensdauer der Lampe von der gleichen Grössenordnung ist wie der vergleichbarer Lampen mit einem Durchmesser von 36 nun, oder sogar geringer.An advantage of the lamps according to the invention is that the decrease in the luminous flux during the service life of the lamp is of the same order of magnitude as that of comparable lamps with a diameter of 36 or even less.

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mm?mm?

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Die erfindungsgemässen Lampen liefern weiter einen grossen wirtschaftlichen Vorteil, weil sie bei der Herstellung bedeutend geringere Rohstoffmengen erfordern, wie das Material für den Entladungskolben und Leuchtstoffmaterial .The lamps according to the invention deliver further a great economic advantage because they are in the Production require significantly smaller quantities of raw materials, like the material for the discharge bulb and fluorescent material.

Bevorzugt werden Lampen nach der Erfindung mit einem Innendurchmesser des Entladungskolbens zwischen 23,5 und 25,5 mm. Mit diesen Kolben werden nämlich sehr gute Ergebnisse hinsichtlich des Lichtstromgewinns und der Materialersparung erreicht.Lamps according to the invention are preferred with an inner diameter of the discharge bulb between 23.5 and 25.5 mm. With these pistons you get a lot good results in terms of luminous flux gain and the material savings achieved.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe ist mit einem leuchtenden Aluminat mit der Struktur von (·) -Alumina versehen, das der Formel (1-p)A.(x-q)B.yC; pEuO.qMnO entspricht, worin A mindestens eines der Oxyde BaO und SrO, B mindestens eines der Oxyde MgO, ZnO und BaO, und C das Oxyd A12O„ darstellt und wobei bis zu 25 Mol.$ von C durch Ga20„ und/oder Sc?0„ versetzt sein kann, worin fernerA preferred embodiment of a lamp according to the invention is provided with a luminous aluminate with the structure of (·) -alumina, which has the formula (1-p) A. (xq) B.yC; pEuO.qMnO, where A is at least one of the oxides BaO and SrO, B is at least one of the oxides MgO, ZnO and BaO, and C is the oxide A1 2 O "and where up to 25 mol. $ of C is represented by Ga 2 0" and / or Sc ? 0 "can be offset, in which further

0,01 £ ρ < 0,50
ο £q 41.0
0.01 £ ρ <0.50
ο £ q 41.0

wobei A BaO ist, wenn x-q = 0. Mit diesen Aluminaten, die detailliert in den niederländischen Patentanmeldungen 6715823, 7214860 und 721^862 beschrieben sind, kann einewhere A is BaO when x-q = 0. With these aluminates detailed in the Dutch patent applications 6715823, 7214860 and 721 ^ 862 are described, a

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/fO/ fO

sehr wirksame blaue Emission (Aktivierung mit Eu ) und blaugrüne oder grüne Emission (Aktivierung mit Eu und Mn ) erreicht werden. Dies gilt insbesondere, wenn man für A BaO und für B MgO wählt und wenn χ = 1, y = 5, 0 , 05 ^ ρ £ 0 , und O^ q ^ 0,50.very effective blue emission (activation with Eu) and blue-green or green emission (activation with Eu and Mn) can be achieved. This is especially true if one chooses BaO for A and MgO for B and if χ = 1, y = 5, 0, 05 ^ ρ £ 0, and O ^ q ^ 0.50.

Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe, die bevorzugt wird j enthält, ein leuchtendes Aluminat mit einer dem Magnetopiumbit eng verwandten Struktur, das der FormelAnother embodiment of an inventive Lamp, which is preferred j contains a luminous one Aluminate with a structure closely related to the magnetopium bit, that of the formula

(Ce1 La Tb )„0 .xMgO.yAlpO entspricht, worin bis zu 25 Mol.$ von Al„0„ durch Ga,0„ und/oder Sc„0„ ersetzt sein kann und worin(Ce 1 La Tb) "0 .xMgO.yAlpO, in which up to 25 mol. $ Of Al" 0 "can be replaced by Ga, 0" and / or Sc "0" and in which

0 ^ χ ^< 20 ^ χ ^ <2

io^< y <: 16
ο v< ρ ^ 0,50
io ^ <y <: 16
ο v <ρ ^ 0.50

0 < q ^ 0, 600 <q ^ 0.60

ρ + q <; 0,90 ist.ρ + q <; Is 0.90.

Mit diesen Aluminaten, die in den niederländischen Patentanmeldungen 7214862, 7216765 und 7513898 beschrieben sind, wird eine sehr wirksame Emission im langwelligen Ultra— violettbereich des Spektrums (Aktivierung mit Ce ) oder im grünen Bereich des Spektrums (Aktivierung mit Ce und Tb ) erhalten. Sehr intensive grüne Emission wird mit derartigen Stoffenerhalten, für die x=2, y= 11, p=0 und 0,20 ^C q ^ Ο,4θ.With these aluminates, which in the Dutch patent applications 7214862, 7216765 and 7513898 are described, becomes a very effective emission in the long-wave ultraviolet region of the spectrum (activation with Ce) or in the green part of the spectrum (activation with Ce and Tb). Very intense green emission will be with such substances are obtained for which x = 2, y = 11, p = 0 and 0.20 ^ C q ^ Ο, 4θ.

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ΛΑΛΑ

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe enthält neben einem mit Eu oder mit Eu und Mn aktivierten hexagonalen Aluminat und einem mit Ce und Tb aktivierten hexagonalen Aluminat weiterhin ein rot leuchtendes, mit dreiwertigem Europium aktiviertes Seltenes Erdoxyd der Formel LnpO~. pEu , worin Ln mindestens eines der Elemente Y, Gd und Lu darstellt und worin 0,01^ ρ ^.0,20 ist. Diese Lampen emittieren in ziemlich schmalen Wellenlängenbereichen im blauen, grünen und roten Bereich des Spektrums und liefern ausser einem hohen Lichtstrom auch eine sehr gute Wiedergabe von Gegenstandsfarben (siehe die niederländische Patentanmeldung 731369*0 · A very advantageous embodiment of a inventive lamp contains in addition to one with Eu or hexagonal aluminate activated with Eu and Mn and one hexagonal aluminate activated with Ce and Tb continues to be a glowing red, activated with trivalent europium Rare earth oxide of the formula LnpO ~. pEu, where Ln at least represents one of the elements Y, Gd and Lu and wherein 0.01 ^ ρ ^ .0.20. These lamps emit quite a bit narrow wavelength ranges in the blue, green and red range of the spectrum and deliver except for a high one Luminous flux also provides a very good rendering of object colors (see Dutch patent application 731369 * 0 ·

Ein Vorteil der Lampen nach der Erfindung besteht darin, dass sie mit den gleichen Längenabmessungen wie die der bekannten Normaltypen hergestellt werden können, wobei die elektrischen Eigenschaften nahezu gleich denen dieser Normaltypen sind. Dadurch können die erfindungsgemässen Lampen ohne zusätzliche Massnahmen in bestehenden Leuchten gegen die bekannten Lampen ausgetauscht werden. Bevorzugt werden erfindungsgemässe Lampen, bei denen der Entladungskolben eine Länge von 60 bis 120 cm hat und im Betrieb eine Leistung von 0,3 bis 0,4 Watt pro cm aufnimmt. Zu dieser Lampengruppe gehören die häufig angewandten 20 Watt- und 4θ Watt-Lampen.An advantage of the lamps according to the invention is that they have the same length dimensions as those of the known normal types can be produced, with the electrical properties almost equal to those these are normal types. As a result, the lamps according to the invention can be used in existing ones without additional measures Luminaires can be exchanged for the known lamps. Lamps according to the invention are preferred in which the Discharge bulb has a length of 60 to 120 cm and an output of 0.3 to 0.4 watts per cm in operation records. The frequently used 20 watt and 4θ watt lamps belong to this group of lamps.

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PHN. 8595.PHN. 8595.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnung und einer Anzahl von Beispielen und Messungen
näher erläutert.
The invention is described below with reference to
Drawing and a number of examples and measurements
explained in more detail.

In der Zeichnung stellt die einzige Figur schematisch eine erfindungsgemässe Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe dar.In the drawing, the single FIGURE shows schematically a low-pressure mercury vapor discharge lamp according to the invention represent.

1 ist der rohrförmige Gasentladungskolben einer
Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, die im Betrieb eine Leistung von kO Watt aufnimmt. Der Kolben 1 ist
120 cm lang, hat einen Innendurchmesser von 2k mm und eine Wanddicke von 0,7 πιπί. An den Enden des Kolbens 1 befinden
sich Elektroden 2 und 3» zwischen denen im Betrieb der
Lampe die Entladung erfolgt.. Die Lampe ist mit einem Edelgas oder mit einer Edelgasmischung zu einem Druck vpn 0,5 bis 5 Torr gefüllt. Das Edelgas dient als Zündgas. Weiter enthält der Entladungskolben eine geringe Quecksilbermenge. An der
Innenseite ist der Kolben 1 mit einer Leuchtstoffschicht k bedeckt, die ein leuchtendes Aluminat mit hexagonaler
Kristallstruktur enthält. Diese lumineszierende Schicht k kann auf übliche Weise auf dem Kolben 1 angebracht werden, beispielsweise mit Hilfe einer Suspension, die das
leuchtende Aluminat enthält. Auf an sich bekannte Weise
kann in einer erfindungsgemässen Lampe zwischen dem
Kolben 1 und der Leuchtstoffschicht h eine Reflektorschicht für sichtbare Strahlung angeordnet werden, die sich über
1, the tubular gas discharge bulb is a
Low-pressure mercury vapor discharge lamp that consumes kO watts during operation. The piston 1 is
120 cm long, has an inner diameter of 2k mm and a wall thickness of 0.7 πιπί. Located at the ends of the piston 1
electrodes 2 and 3 »between those in operation of the
The lamp is discharged. The lamp is filled with a noble gas or with a noble gas mixture to a pressure of 0.5 to 5 Torr. The noble gas serves as ignition gas. The discharge bulb also contains a small amount of mercury. At the
Inside, the bulb 1 is covered with a phosphor layer k , which is a luminous aluminate with hexagonal
Contains crystal structure. This luminescent layer k can be applied to the bulb 1 in the usual way, for example with the aid of a suspension that contains the
Contains luminous aluminate. In a known way
can in a lamp according to the invention between the
Bulb 1 and the phosphor layer h a reflector layer for visible radiation are arranged, which extends over

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PHN. 8595·PHN. 8595

26.9-77.26.9-77.

AlAl

einen Teil des Kolbens 1 erstreckt. Weiterhin ist es möglich, von der in der Zeichnung dargestellten geraden Rohrform abzuweichen und die Lampe als gebogenes Rohr auszuführen, beispielsweise in Torus- oder U-Form.a part of the piston 1 extends. Furthermore, it is possible from the straight tube shape shown in the drawing deviate and design the lamp as a curved tube, for example in a torus or U-shape.

I. Eine Lampe der in der Zeichnung dargestellten Art (hO W) wurde mit einer Leuchtstoffschicht versehen, die aus einer Mischung besteht vonI. A lamp of the type shown in the drawing (hO W) was provided with a phosphor layer, which consists of a mixture of

38 Gew.* Ge0167Tb0 38 wt. * Ge 0167 p . 0

12 Gew.* Ba0i9EuOf,12 wt. * Ba 0i9 Eu Of ,

50 Gew.* Y1j9EuO)1O3.50 wt. * Y 1j9 Eu O) 1 O 3 .

Die Lampe enthielt neben Quecksilber Argon zu einem Druck von 2,2 Torr, so dass es sich heraus stellte, dass die Lampe beim Anschluss an ein Nornial-^O-Watt-Vorschaltgerät eine Leistung von etwa ^O Watt bei einem Lampenstrom von 390 nm aufnahm. Das von der Lampe ausgesandte weisse Licht hatte eine Farbtemperatur von etwa 4000 K und ermöglichte eine besonders gute Farbwiedergabe. Der Anfangslichtstrom dieser Lampe betrug S6tk Lumen/Watt. Nach 100 Stunden war der Lichtstrom nur um etwa 1,5* auf 95»0 Lumen/Watt abgesunken,In addition to mercury, the lamp contained argon at a pressure of 2.2 Torr, so that it was found that the lamp, when connected to a normal ^ 0 watt ballast, had an output of about ^ 0 watts at a lamp current of 390 n m recorded. The white light emitted by the lamp had a color temperature of around 4000 K and enabled particularly good color rendering. The initial luminous flux of this lamp was S6 t k lumen / watt. After 100 hours the luminous flux had only dropped by about 1.5 * to 95 »0 lumens / watt,

Zum Vergleich wurde mit der gleichen Leuchtstoffmischung eine kO Watt Lampe mit einem Innendurchmesser von 36 mm hergestellt. Dafür wurde eine 1,5-mal grössere Leuchtstoffmenge benötigt. Das Edelgas in dieser Lampe war eine Mischung von 75 * A und 25 * Ne zu einem Druck von 2,5 Torr. Diese Lampe (Leistungsaufnahme ^O Watt,For comparison, a kO watt lamp with an internal diameter of 36 mm was produced with the same phosphor mixture. A 1.5 times larger amount of fluorescent material was required for this. The noble gas in this lamp was a mixture of 75 * A and 25 * Ne at a pressure of 2.5 torr. This lamp (power consumption ^ O watt,

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PHN. 8595. 26.9.77.PHN. 8595. 9/26/77.

Lampen strom 425 mA) hatte einen Anfangslichtstrom von 89i5 Lumen/W, der nach 100 Detriebsstunden um etwa 2,8 $ auf 87|O Lumen/W zurückgegangen war. Es zeigt sich, dass die erfindungsgemässe Lampe (bei 100 Stunden) einen Lichtstroin ergibt, der um 9» 2 $ grosser ist als der der bekannten Lampe. Zum weiteren Vergleich diene, dass eine 4θ Watt Halophosphatlampe (4000 K) mit 24 mm Durchmesser nach 100 Betriebsstunden nur um einen etwa 5 $ höheren Lichtstrom in bezug auf eine vergleichbare Lampe mit einem Entladungsrohr von "}6 mm Durchmesser besitzt. II. Eine Lampe mit einem Entladungskolben mit einer Länge von I50 cm und einem Innendurchmesser von 2k mm wurde mit der gleichen Leuchtstoffmischung wie im Beispiel I bedeckt. Als Edelgas wurde eine Mischung von 25 $ A und 75 "fa zu einem Druck von 1,5 Torr angewandt. Beim Anschliessen der Lampe an ein 65 Watt Vorschaltgerät zeigte es sich, dass die Lampe eine Leistung von ungefähr ^9 W bei einem Lampenstrom von 678 mA aufnahm. Der Aufangslichtstrom der Lampe betrug 96,1 Lumen/W. Nach 100 Betriebsstunden beträgt dieser Lichtstrom 94,1 Lumen/V (Abfall 2,1 %). Es zeigte sich, dass die gleiche Lampe, jetzt jedoch mit ■ einem Entladungskolben mit dem Innendurchmesser von 36 mm und mit 2,4 Torr A gefüllt, eine Leistung von 6k W bei einem Lampenstrom von 67Ο mA auf nahm und einen Initial— lichtstrom von 88,2 Lumen/W ergab. Nach 100 BetriebsstundenLamp current 425 mA) had an initial luminous flux of 89i5 lumens / W, which after 100 hours of operation had decreased by about $ 2.8 to 87 | O lumens / W. It can be seen that the lamp according to the invention (at 100 hours) produces a light flux which is 9 »2 $ greater than that of the known lamp. For a further comparison, the fact that a 4θ watt halophosphate lamp (4000 K) with a diameter of 24 mm after 100 hours of operation only has a luminous flux that is about 5 $ higher than that of a comparable lamp with a discharge tube of 6 mm diameter. II. A lamp with a discharge bulb with a length of 150 cm and an inner diameter of 2k mm was covered with the same phosphor mixture as in Example I. A mixture of 25 $ A and 75 "fa at a pressure of 1.5 Torr was used as the inert gas. When the lamp was connected to a 65 watt ballast, it was found that the lamp consumed approximately ^ 9 W at a lamp current of 678 mA. The light output of the lamp was 96.1 lumens / W. After 100 hours of operation, this luminous flux is 94.1 lumen / V (2.1 % drop). It was found that the same lamp, but now with a discharge bulb with an internal diameter of 36 mm and filled with 2.4 Torr A, consumed a power of 6k W at a lamp current of 67Ο mA and an initial luminous flux of 88% , 2 lumens / W. After 100 hours of operation

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26.9.77.9/26/77.

war der Lichtstrom um etwa 4,1 $ auf 84,7 Lumen/W abgesunken. Bei 100 Betriebsstunden hatte die erfindungsgemässe Lampe einen Lichtstrom, der um 11,1 $ grosser war als der der bekannten Lampe.the luminous flux had dropped by about $ 4.1 to 84.7 lumens / W. At 100 hours of operation, the lamp according to the invention had a luminous flux that was $ 11.1 higher than that of the well-known lamp.

III. Eine Lampe der in der Zeichnung dargestellten Art (40 W) wurde mit einer Leuchtstoffschicht versehen, die aus 3,15 Gramm CeQ 67Tbo T3MgAl11°19 besteht· Das von der Lampe ausgesandte grüne Licht hatte einen Anfangslichtstrom von 121,3 Lumen/W. Nach 100 Stunden war der Lichtstrom nur um 1,6 $ auf 119,4 Lumen/W abgesunken. Zum Vergleich wurde mit 4,5 Gramm des gleichen Leuchtstoffes eine 4o Watt Lampe mit einem Innendurchmesser von 36 mm hergestellt. Diese Lampe hatte einen Anfangslichtstrom von 113»5 Lumen/W, der nach 100 Betriebsstunden um 3,1 $ auf 110,1 Lumen/W zurückgegangen war.III. A lamp of the kind shown in the drawing (40 W) was provided with a luminescent layer consisting of 3.15 grams of Ce Q 67 Tb o T3 MgAl 11 ° 19 consists · The light emitted from the lamp green light had an initial luminous flux of 121.3 Lumens / W. After 100 hours the luminous flux had only dropped by $ 1.6 to 119.4 lumens / W. For comparison, a 40 watt lamp with an internal diameter of 36 mm was produced with 4.5 grams of the same phosphor. This lamp had an initial luminous flux of 113.5 lumens / W, which had decreased by $ 3.1 to 110.1 lumens / W after 100 hours of operation.

IV. Eine Lampe der in der Zeichnung dargestellten Art (40 W) wurde mit einer Leuchtstoffschicht versehen, die aus blau leuchtendes Ban QEu ,MgAl1-O1- besteht. Der relative Lichtstrom betrug anfänglich 3511 (in willkürlichen Einheiten) und nach 100 Stunden 32,7· Zum Vergleich wurde mit dem gleichen Leuchtstoff eine 40 Watt Lampe mit einem Innendurchmesser von 36 mm hergestellt. Diese Lampe hatte anfänglich einen relativen Lichtstrom von 33|O und nach 100 Stunden von 31,4.IV. A lamp of the type shown in the drawing (40 W) was provided with a phosphor layer which consists of blue-shining Ba n Q Eu, MgAl 1 -O 1 -. The relative luminous flux was initially 3511 (in arbitrary units) and after 100 hours 32.7 · For comparison, a 40 watt lamp with an inner diameter of 36 mm was produced with the same phosphor. This lamp initially had a relative luminous flux of 33 | O and after 100 hours of 31.4.

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Claims (1)

PHN. 8595-26.9.77. PHN. 8595-26.9.77. PATENTANSPRÜCHE: PATENT CLAIMS : Ι Λ J . Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einem rohrförmigen Kolben, der eine Länge von 60 bis I50 cm hat und dazu bestimmt ist, im Betrieb eine Nennleistung von 0,25 bis 0,50 Watt pro Zentimeter Rohrlänge aufzunehmen, und der mit einer Quecksilber- und Edelgasmenge sowie mit einer Leuchtstoffschicht versehen ist, die zumindest ein leuchtendes Aluminat enthält, das eine hexagonale Kristallstruktur besitzt, die der Struktur der hexagonalen Ferrite verwandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Entladungskolbens einen Wert von 20 bis 28 mm hat Ι Λ J. Low-pressure mercury vapor discharge lamp with a tubular bulb that has a length of 60 to 150 cm and is designed to receive a nominal output of 0.25 to 0.50 watt per centimeter of tube length during operation, and with a quantity of mercury and noble gas as well as a fluorescent layer which contains at least one luminous aluminate which has a hexagonal crystal structure which is related to the structure of the hexagonal ferrites, characterized in that the inner diameter of the discharge bulb has a value of 20 to 28 mm 2. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Entladungskolbens einen Wert zwischen 23,5 und 25,5 mm hat.2. Low pressure mercury vapor discharge lamp after Claim 1, characterized in that the inner diameter of the discharge bulb has a value between 23.5 and 25.5 mm. 3. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, bei der das leuchtende Aluminat die Struktur von j b -Alumina hat und der Formel (i-p)A. (x-q)B.yC; pEuO.qMnO entspricht, worin A mindestens eines der Oxyde BaO und SrO, B mindestens eines der Oxyde MgO, ZnO und BeO und C das Oxyd Al„0 darstellt, wobei bis zu 25 Mol.# von C durch GapO„ und/oder Sc„O„ ersetzt.3. Low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1 or 2, in which the luminous aluminate has the structure of j b -alumina and the formula (ip) A. (xq) B.yC; pEuO.qMnO, where A is at least one of the oxides BaO and SrO, B is at least one of the oxides MgO, ZnO and BeO and C is the oxide Al "0, with up to 25 mol. # of C by GapO" and / or Sc "O" replaced. sein kann, worin can be in what 0 £ χ ^. 20 £ χ ^. 2 5^y < 85 ^ y <8 0 ^. q £1,0 ist,
wobei A BaO ist, wenn x-q = 0.
0 ^. q £ 1.0,
where A is BaO when xq = 0.
809819/0652 ORIGINAL INSPECTED809819/0652 ORIGINAL INSPECTED PHN. 8595-26.9.77. PHN. 8595-26.9.77. k. Niederdruckquecksilberdanipfentladungslampe nach Anspruch 3, worin A BaO und B MgO ist und χ = 1, y = 5» 0,05 ^ P ^ 0,20 und 0 .£' q ,$' 0,50 ist. k. A low-pressure mercury-pin discharge lamp according to claim 3, wherein A is BaO and B is MgO and χ = 1, y = 5 »0.05 ^ P ^ 0.20 and 0. £ 'q, $' 0.50. 5. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, bei der das lumineszierende Aluminat eine Magnetoplumbit verwandte Struktur hat und nachstehender Formel entspricht: (Ce La Tb )2θ' . xMgO.yAl2O„, worin bis zu 25 Mol.$ des Al^O« durch Ga2O„ und/oder Sc„O„ ersetzt sein kann, und worin o <: χ £ 25. Low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1 or 2, in which the luminescent aluminate has a magnetoplumbite-related structure and corresponds to the following formula: (Ce La Tb) 2 θ '. xMgO.yAl 2 O ", in which up to 25 mol. $ of the Al ^ O" can be replaced by Ga 2 O "and / or Sc" O ", and in which o <: χ £ 2 10 ^ y $. 16
0 £ ρ £ 0,50
0 ' £ q £ 0 , 60
ρ + q .£ 0,90 ist.
10 ^ y $. 16
0 £ ρ £ 0.50
0 '£ q £ 0.60
ρ + q. £ 0.90.
6. Niederdruckquecksilberdampfentladungslainpe nach Anspruch h, worin χ = 2, y = 11, ρ ^ 0 und 0,20 £ q ^0,^0.6. The low pressure mercury vapor discharge lamp according to claim h, wherein χ = 2, y = 11, ρ ^ 0 and 0.20 £ q ^ 0, ^ 0. 7. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, bei der die Leuchtstoffschicht ein mit Eu oder mit Eu und Mn aktiviertes hexagonales Aluminat und ein mit Ce und Tb aktiviertes hexagonales Aluminat enthält, und bei der die Leuchtstoffschicht weiterhin ein rot lumineszierendes, mit dreiwertigem Europium aktiviertes Seltenes Erdoxyd der Formel Ln„0„; pEu enthält, worin Ln mindestens eines der Elemente Y, Gd und Lu darstellt und worin 0,01 <^ ρ ·£ 0,20 ist.7. Low pressure mercury vapor discharge lamp after One or more of the preceding claims, in which the phosphor layer is one activated with Eu or with Eu and Mn contains hexagonal aluminate and a hexagonal aluminate activated with Ce and Tb, and in which the phosphor layer furthermore a red luminescent one with a trivalent one Europium activated rare earth oxide of the formula Ln "0"; pEu contains, where Ln contains at least one of the elements Represents Y, Gd and Lu and wherein 0.01 <^ ρ x £ 0.20. 809819/0652809819/0652 3 PHN. 8595.3 PHN. 8595. 26.9.77.9/26/77. 8. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» bei der der Entladungskolben eine Länge von 6O bis 120 cm hat und im Betrieb eine Leistung von 0,3 bis 0,4 Watt pro cm aufnimmt,8. Low pressure mercury vapor discharge lamp after one or more of claims 1 to 7 »in the case of the Discharge bulb has a length of 60 to 120 cm and consumes 0.3 to 0.4 watts per cm during operation, 809819/0652809819/0652
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