DE2307631B2 - Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe - Google Patents
HochdruckquecksilberdampfentladungslampeInfo
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
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Description
Der Zusatz der genannten Seltenen Erden bietet den Vorteil, daß im Spektrum der von der Lampe ausgesandten
Strahlung eine gewünschte Ergänzung, insbesondere im Bereich zwischen 400 und 530 nm, erreicht
wird. Der vom Neodym gelieferte zusätzliche Beitrag zum Spektrum der ausgesandten Strahlung
besteht aus einer großen Anzahl Linien, die insbesondere im grünblauen Bereich des Spektrums einen
quasi-kontinuierlichen Strahlungsbeitrag bilden, wodurch die Farbwiedergabe der Lampe noch weiter
verbessert wird. Auch das Dysprosium liefert eine quasi-kontinuierliche Strahlung nahezu im ganzen
sichtbaren Bereich des Spektrums, wodurch die Farbwiedergabe der Lampe günstig beeinflußt wird.
Gegebenenfalls kann das Indium in der Lampenfiillung
völlig unterbleiben, wobei dennoch ein genügender Beitrag im blauen Bereich des Spektrums erhalten
wird. Das Fortlassen von Indium bistet weiter den Vorteil, daß im allgemeinen höhere Lichtausbeuten
erzielt werden.
In einer Lampe nach der Erfindung kann man bis 50 Gewichtsprozent der Menge Quecksilber vorteilhaft
durch Cadmium ersetzen. Das Cadmium hat, genauso wie das Quecksilber, die Funktion eines Puffergases.
Weiter ergibt das Cadmium einen gewünschten zusätzlichen Beitrag zur Lichtemission im grünen und
grünblauen Bereich des Spektrums.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe und
Fig. 2 in einer graphischen Darstellung die Spektralverteilung der ausgesandten Strahlung einer solchen
Lampe.
In Fig. 1 ist Idas Quarzglas-Entladungsgefäß einer
Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe. die während des Betriebs eine Leistung von ungefähr
400 W aufnimmt. An beiden Enden des Fntladungsgefäßes 1 ist eine Quetschung 2 bzw. 3 gebildet, in
die Stromzuführungselemente 4 und 5 eingeschmolzen sind. Diese Stromzuführungselemente sind im
Entladungsgefäß mit Wolframelektroden 6 und 7 verbunden, zwischen denen im Betrieb die Entladung
auftritt. Das Entladungsgefäß 1 ist in einem evakuierten oder mit Inertgas gefüllten Außenkolben 8, beispielsweise
aus Hartglas, angeordnet, der an einem Ende eine Quetschung 9 aufweist, durch die hindurch
Stromzuführungsdrähte 10 und 11 vakuumdicht geführt sind. Die Stromzuführungsdrähte 10 und 11 sind
mit den Stromzuführungselementen 4 und 5 verbunden und dienen gleichzeitig als Stützpole für das Entladungsgefäß.
Das Entladungsgefäß 1 hat einen Innendurchmesser von 15,5 mm und einen Inhalt von
7.5 cm3. Der Abstand zwischen den Elektroden 6 und 7 beträgt 41 mm.
Beispiel 1
Eine Lampe nach Fig. I wurde mit
Eine Lampe nach Fig. I wurde mit
36 mg Hg
0.08 mmol NaJ
2,5 mg Tl
0,08 mmol CaJ2
0,03 mmol GdJ1
0.08 mmol NaJ
2,5 mg Tl
0,08 mmol CaJ2
0,03 mmol GdJ1
Farbwiedergabeindex einer völlig analogen Lampe, die jedoch kein CaJ2 enthält. Von dieser bekannten
Lampe beträgt T = 4200 K und RaS = 68,5 und RaU
= 52.
Beispiel 2
Eine Lampe nach Fig. 1 wurde mit
Eine Lampe nach Fig. 1 wurde mit
35 mg Hg
0,08 mmol NaJ
4,5 mg TI
1,5 mg In
0,08 mmol CaJ2
0,03 mmol DyJ3
15
0,08 mmol NaJ
4,5 mg TI
1,5 mg In
0,08 mmol CaJ2
0,03 mmol DyJ3
15
und weiter mit Argon zu einem Druck von 20 Torr gefüllt.
Gemessen wurde η = 68 Im/W T = 525OK
und weiter mit einem Gemisch von Neon und 1 % Argon zu einem Druck von 20 Torr gefüllt.
An dieser Lampe wurde eine Lichtausbeute η von 78 Im/W und eine Farbtemperatur Γ der ausgesandten
Strahlung von 4950 K gemessen. Um die Farbwiedergabegüte der Lampe zu bestimmen, wurden die
Farbwiedergabeindexe gemessen (siehe CIE Publication Nr. 13 (E-I, 3. 2). 1965). Der Wert für Rai und
K11 η (Mittelwert des Farbwiedergabeindexes für 8
bzw. 14 Testfarben) betrug 83,5 bzw. 75,5. Zum Vergleich dienen die Werte von Farbtemperatur und
= «2,5
R,
Eine Lampe nach Fig. 1 wurde mit
36 mg Hg
0,08 mmol NaJ
5 mg Tl
5 mg Tl
1,7 mg In
0,08 mmol CaJ2
0,03 mmol NdJ3
0,03 mmol NdJ3
und weiter mit einem Gemisch von Neon und 1 % Argon zu einem Druck von 40 Torr gefüllt.
Gemessen wurde
η =62 Im W T
R„« = 88 R„
= 5150K = 80,5.
Die spektrale Energieverteilung der von dieser Lampe ausgesandten Strahlung ist in Fig. 2 dargestellt.
In der Figur ist auf die horizontale Achse die Wellenlänge λ in nm eingetragen. Auf die vertikale
Achse ist die ausgesandte Strahlungsenergie E pro Wellenlängenintervall von 5 nm in beliebigen Einheiten
eingetragen.
24 | mg Hg | Beispiel 4 | |
0,1 | mmol NaJ | Fig. 1 wurde mit | |
Eine Lampe nach | 5 | mg Tl | |
1 | mg In | ||
10 | mg Cd | ||
0,1 | mmol CaJ2 | ||
0,05 | mmol DyJ3 | ||
0,05 | mmol NdJ3 | ||
und weiter mit einem Gemisch von Neon und 1 % Argon zu einem Druck von 40 Torr gefüllt.
Gemessen wurde rj
=56 Im/W T
= 94 A0
= 94 A0
= 4200 K = 90.
Hienru 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
mit einem Entladungsgefäß, dessen Wandung während des Lampenbetriebes mit einer Leistung von 10 bis 100 W pro cm2 belastet ist
und das 0,5 bis 40 mg Quecksilber pro cm3 Gefäßinhalt, ein Edelgas als Zündgas, mindestens eines
der Halogene Jod, Brom und Chlor, sowie soviel Natrium in Form von Natriumhalogenid, daß
während des Betriebs unverdampftes Natriumhalogenid vorhanden ist, und 0,25 bis 25 Gewichtsprozent
auf die Menge Quecksilber berechnetes Thallium, 0 bis 15 Gewichtsprozent auf die Menge *5
Quecksilber berechnetes Indium und ferner 1 bis 30 Gewichtsprozent auf die Menge Quecksilber
berechnetes Kalzium enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß das Entladungsgefäß weiter mindestens eines der Elemente Gadolinium, Dysprosium
und Neodym in einer Menge zwischen 0,1 und 40 Gewichtsprozent der Menge Quecksilber
enthält, und daß die Menge Halogen mindestens gleich dem chemischen Äquivalent des vorhandenen
Natriums, Kalziums, Gadoliniums, Dysprosiums und Neodyms und höchstens gleich zweimal
dem chemischen Äquivalent aller vorhandenen Metalle mit Ausnahme von Quecksilber ist.
2. Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 3<> daß bis zu 50 Gewichtsprozent des Quecksilbers
durch Cadmium ersetzt ist.
35
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
mit einem Entladungsgefäß, dessen Wandung während des Lampenbetriebs mit einer Leistung zwischen 10 und 100 W
pro cm2 belastet ist und das 0,5 bis 40 mg Quecksilber pro cm3 Gefäßinhalt, ein Edelgas als Zündgas, mindestens
eines der Halogene Jod, Brom und Chlor, sowie soviel Natrium in Form von Natriumhalogenid, daß
während des Betriebs unverdampftes Natriumhalogenid vorhanden ist, und 0,25 bis 25 Gewichtsprozent
auf die Menge Quecksilber berechnetes Thallium, 0 bis 15 Gewichtsprozent auf die Menge Quecksilber
berechnetes Indium, und ferner 1 bis 30 Gewichtsprozent auf die Menge Quecksilber berechnetes Kalzium
enthält.
In einer solchen Lampe dient das Edelgas, das einen verhältnismäßig niedrigen partiellen Druck, z. B. zwischen
5 und 100 Torr, besitzt, als Zündgas. Bei der Betriebstemperatur der Lampe hat der Quecksilberdampfdruck
einen Wert zwischen ungefähr 0,5 und 30 Atmosphären und sind die Halogenide zum Teil
verdampft und zersetzt. Das Kalzium ist in der Lampe in Form von Kalziumhalogenid vorhanden (z. B.
CaJ2), das während des Lampenbetriebs verdampft und in der Entladung völlig oder zum Teil zersetzt
wird. Dabei wird eine Menge Kalziummonohalogenid (z. B. CaJ) gebildet. Durch den Kalziumhalogenid-Zusatz
wird im Spektrum der ausgesandten Strahlung 6S
ein großer Beitrag im roten Bereich zwischen ungefähr 605 und 670 nm geliefert. Dieser Beitrag entsteht in
den Kalziummonohalogenidmolekülen. Weiter findet man atomare Emissionslinien des Kalziums bei ungefähr
6120 und 645 nm.
Aus der US-PS 3234421 ist es bekannt, daß der Zusatz von Elementen in Form von Halogeniden, insbesondere
Jodiden, bei Hochdruckquecksilberdampfentladungslampen dieser Art eine Farbänderung
des ausgestrahlten Lichts und eine Verbesserung der Farbwiedergabe zur Folge hat. In den meisten Fällen
wird auch die Ausbeute der Lampe günstig beeinflußt.
Eine Lampenfüllung, die in der Praxis häufig angewandt wird, ist in der DT-OS 1489406 angegeben.
Die dort beschriebene Lampe enthält, neben einem Edelgas und Quecksilber, die Jodide von Natrium,
Thallium und Indium. Das Natriumiodid ist im Überschuß in der Lampe vorhanden, d. h., daß während
des Lampenbetriebs noch unverdampftes Natriumjodid vorhanden ist. Im Zusammenhang mit der Dosierung
des Natriumjodids in der Lampe wird in der Praxis ein sehr großer Überschuß angewandt. Der Zusatz
der Jodide hat zur Folge, daß das Quecksilberspektrum in der von der Lampe ausgesandten Strahlung
wesentlich unterdrückt wird Das Natriumjodid liefert einen wichtigen Beitrag im gelben Bereich des Spektrums.
Durch den Zusatz von Thallium und Indiumjodid wird ein wesentlicher Beitrag im grünen bzw.
blauen Bereich des Spektrums erhalten. Mit der bekannten Lampe kann eine hohe Lichtausbeute und
eine für allgemeine Anwendungen befriedigende Farbwiedergabe erzielt werden
Für solche Anwendungen, wobei an die Wiedergabe von Farben hohe Anforderungen gestellt werden,
ist eine Ergänzung des Spektrums der durch die Lampe ausgesandten Strahlung jedoch notwendig. Es
hat sich gezeigt, daß insbesondere die Intensität im roten Bereich des Spektrums ungenügend ist, wodurch
keine gute Wiedergabe von roten Farben erzielt werden kann. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen Lampen
eine Zugabe von Kalzium zwar eine Ergänzung im roten Bereich des ausgestrahlten Spektrums ergibt.
jedoch wird dadurch nur eine geringfügige Verbesserung der allgemeinen Farbwiedergabe erreicht.
Die Erfindung bezweckt, bei einer Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
die Farbwiedergabe zu verbessern bei gleichzeitigem hohem Strahlungsanteil im roten Bereich des Spektrums.
Hierfür ist eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß weiter mindestens eines der Elemente Gadolinium,
Dysprosium und Neodym in einer Menge zwischen 0,1 und 40 Gewichtsprozent der Menge
Quecksilber enthält, und daß die Menge Halogen mindestens gleich dem chemischen Äquivalent des
vorhandenen Natriums, Kalziums, Gadoliniums, Dysprosiums und Neodyms und höchstens gleich zweimal
dem chemischen Äquivalent aller vorhandenen Metalle mit Ausnahme von Quecksilber ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7203720A NL7203720A (de) | 1972-03-20 | 1972-03-20 | |
NL7203720 | 1972-03-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2307631A1 DE2307631A1 (de) | 1973-10-04 |
DE2307631B2 true DE2307631B2 (de) | 1976-11-04 |
DE2307631C3 DE2307631C3 (de) | 1977-06-23 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3208647A1 (de) * | 1982-03-10 | 1983-09-22 | Patra Patent Treuhand | Quecksilberdampf-hochdruckentladungslampe |
DE3427280A1 (de) * | 1984-07-24 | 1986-02-06 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München | Metallhalogenid-hochdruckentladungslampe |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3208647A1 (de) * | 1982-03-10 | 1983-09-22 | Patra Patent Treuhand | Quecksilberdampf-hochdruckentladungslampe |
DE3427280A1 (de) * | 1984-07-24 | 1986-02-06 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München | Metallhalogenid-hochdruckentladungslampe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1400976A (en) | 1975-07-16 |
IT980629B (it) | 1974-10-10 |
BE797013A (fr) | 1973-09-19 |
BR7301932D0 (pt) | 1974-07-11 |
CA964324A (en) | 1975-03-11 |
DE2307631A1 (de) | 1973-10-04 |
SE377983B (de) | 1975-08-04 |
FR2176814A1 (de) | 1973-11-02 |
CH563066A5 (de) | 1975-06-13 |
NL7203720A (de) | 1973-09-24 |
AU5338973A (en) | 1974-09-19 |
JPS4913988A (de) | 1974-02-06 |
US3852630A (en) | 1974-12-03 |
AT325149B (de) | 1975-10-10 |
ES412802A1 (es) | 1976-01-01 |
FR2176814B1 (de) | 1976-09-10 |
AR196519A1 (es) | 1974-02-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |