DE2843259A1 - HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP - Google Patents

HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP

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DE2843259A1
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phosphor
radiation
arc tube
activated
discharge
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Application number
DE19782843259
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German (de)
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Willi Lehmann
Anselm Wachtel
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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    • 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
    • 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
    • C09K11/7729Chalcogenides
    • C09K11/7731Chalcogenides with alkaline earth metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

PATENTANWALT
D-4OOO DÜSSELDORF 1 - SCHADOWPLATZ 9
PATENT ADVOCATE
D-4OOO DÜSSELDORF 1 - SCHADOWPLATZ 9

Püsseldorf, 2. Okt. 1978Püsseldorf, October 2, 1978

■47,550■ 47,550

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.
Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

HochintensitätsentladungslampeHigh intensity discharge lamp

• Die Erfindung betrifft Hochintensitätsentladungslampen, die auf der inneren Oberfläche des Schutzkolbens einen Leuchtstoff aufweisen, insbesondere aber solche Lampen, die einen europiumaktivierten, zinn-sensibilisierten Calciumsulfidleuchtstoff aufweisen, der besonders geeignet ist, um in Verbindung mit einer derartigen Entladungslampe als Beschichtung verwendet zu werden.• The invention relates to high intensity discharge lamps that have a luminescent material on the inner surface of the protective bulb, but in particular those lamps that have a europium-activated, tin-sensitized calcium sulfide phosphor, which is particularly suitable to be used in conjunction with to be used as a coating of such a discharge lamp.

Hochintensive Entladungslampen sind in der Technik bekannt, wobei Hochdruckquecksilberdampflampen Beispiele darstellen, die weit verbreitete kommerzielle Anwendung gefunden haben. Derartige Lampen erzeugen gelbgrüne Strahlung zusammen mit
einem erheblichen Anteil an ultravioletter Strahlung, die normalerweise nicht verwendet wird, es sei denn, daß diese UV-Strahlung durch eine zusätzliche Leuchtstoffbeschichtung in Strahlung von längerer Wellenlänge umgewandelt wird. Derartige LeuchtstoffbeSchichtungen sind ebenfalls bekannt, es sei beispielsweise auf die US-Patentschrift 27 48 303 verwiesen. Der in diesem Patent zur Farbkorrektur der Quecksilberentladung vorgeschlagene beste Leuchtstoff ist mangan-aktiviertes Magnesiumfluorogermanat. Andere zum Zwecke der Parbkorrektur bei derar-
High intensity discharge lamps are known in the art, examples of which are high pressure mercury vapor lamps that have found widespread commercial use. Such lamps generate yellow-green radiation together with
a significant amount of ultraviolet radiation that is not normally used unless this UV radiation is converted into radiation of longer wavelength by an additional phosphor coating. Such phosphor coatings are also known; reference is made, for example, to US Pat. No. 2,748,303. The best phosphor suggested in this patent for color correction of the mercury discharge is manganese-activated magnesium fluorogermanate. Others for the purpose of paring correction in such

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Postscheck, Berlin WEsr (BLZ 100 100 10) 132736-109 · deutsche bank (BLZ 300 700 10) 6 160 2S3Postscheck, Berlin WEsr (BLZ 100 100 10) 132736-109 deutsche bank (BLZ 300 700 10) 6 160 2S3

tigen Lampen verwendete Leuchtstoffe sind ζinn-aktiviertes Strontiummagnesiumorthophosphat und europium-aktiviertes Yttriumvanadat. The fluorescent materials used in common lamps are tin-activated strontium magnesium orthophosphate and europium activated yttrium vanadate.

Die rote Emission von durch divalentes Europium aktiviertem Calciumsulfid ist verhältnismäßig gut bekannt und das Emissionsspektrum umfaßt ein einziges, ziemlich schmales Band, das bei Raumtemperatur seine Spitze bei etwa 650 nm aufweist. Derartige Leuchtstoffe haben einen ziemlich guten Wirkungsgrad und sind besonders empfindlich gegenüber Elektronenstrahlanregung oder gegenüber kurzwelliger Ultraviolettstrahlung, wie beispielsweise gegenüber der 254 nm-Strahlung, die von einer Niederdruckquecksilberentladung erzeugt wird. Der jeweilige Leuchtstoff wird auch in bestimmtem Umfang durch sichtbares Licht angeregt, das vom violetten bis zum gelben Bereich des sichtbaren Spektrums reicht. Es gibt jedoch nur eine verhältnismäßig kleine bzw. gar keine Absorption im nahe dem Ultraviolett liegenden Bereich, so daß der Leuchtstoff gegenüber langwelliger Ultraviolettstrahlung (365 nm), welche von Hochdruckquecksilberdampflampen erzeugt wird, nicht sehr empfindlich ist.The red emission of divalent europium activated calcium sulfide is relatively well known and the emission spectrum comprises a single, rather narrow band, which at room temperature peaks at about 650 nm. Such Phosphors have fairly good efficiency and are particularly sensitive to electron beam excitation or to short-wave ultraviolet radiation, such as, for example, to 254 nm radiation from a low-pressure mercury discharge is produced. The respective phosphor is also stimulated to a certain extent by visible light, the ranges from the purple to the yellow part of the visible spectrum. However, there is only a relatively small or no absorption at all in the region lying close to the ultraviolet, so that the phosphor against long-wave ultraviolet radiation (365 nm) generated by high pressure mercury vapor lamps is not very sensitive.

Die US-Patentschrift 25 52 074 offenbart sogenannte infrarotempfindliche Leuchtstoffe, die aus Alkalierdmetallsulfiden bestehen, welche als Hauptaktivator Europium, Cer, Mangan, Kupfer oder Samarium und als zweiten oder unterschiedlichen Aktivator Samarium, Wismuth oder Zinn verwenden. Halidflußmittel werden benutzt, um diese Leuchtstoffe herzustellen. Derartige Leuchtstoffe sind gegenüber Infrarotstrahlungen in der Weise empfindlich, daß sie darin gespeicherte Energie freigeben, und diese Leuchtstoffe können für verschiedene Instrumentierungen verwendet werden.The US patent specification 25 52 074 discloses so-called infrared-sensitive phosphors, which consist of alkaline earth metal sulfides, which as the main activator europium, cerium, manganese, copper or samarium and use samarium, bismuth or tin as a second or different activator. Halide flux used to make these phosphors. Such phosphors are sensitive to infrared radiation in such a way that that they release energy stored therein, and these phosphors can be used for various instrumentation will.

In der Druckschrift "Journal of Luminescence 5" (1972), Seiten 87 bis 107, offenbart der Autor W. Lehmann Calciumsulfidleuchtstoffe, die durch 31 unterschiedliche Elemente aktiviert sind, zusammen mit geeigneten Coaktivatoren. In der Tabelle 2 dieser Druckschrift wird Zinn als ein Aktivator bezeichnet, der eineIn the publication "Journal of Luminescence 5" (1972), pages 87 to 107, the author W. Lehmann discloses calcium sulfide phosphors, activated by 31 different elements, together with suitable coactivators. In Table 2 this In the reference, tin is referred to as an activator that has a

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grüne Emission erzeugt, während in Tabelle 3 dieser Druckschrift Europium als ein Aktivator offenbart wird, der eine rote Emission erzeugt.green emission, while in Table 3 of this reference europium is disclosed as an activator which produces a red emission generated.

In der US-Patentschrift 38 98 174 (Lehmann) wird Calciumsulfid offenbart, das durch Cer aktiviert ist und durch Zinn, Blei oder Kupfer zusammen mit einem geeigneten Halogencoaktivator sensibilisiert wird, um eine wirksame Grünemission bei Anregung sowohl mittels kurzwelliger als auch mittels langwelliger Ultraviolettstrahlung zu erhalten.In US Pat. No. 3,898,174 (Lehmann), calcium sulfide is used disclosed which is activated by cerium and by tin, lead or copper together with a suitable halogen coactivator is sensitized to an effective green emission when excited by means of both short-wave and long-wave ultraviolet radiation to obtain.

Nachteilig bei den bekannten durch Leuchtstoffe farbkorrigierten Hochdruckquecksilberdampflampen ist die Tatsache, daß entweder der Wirkungsgrad oder die Farbwiedergabe noch nicht optimal sind.The disadvantage of the known high-pressure mercury vapor lamps color-corrected by phosphors is the fact that either the efficiency or the color rendering are not yet optimal.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Hochintensitätsentladungslampe, bei der der Wirkungsgrad und die Farbwiedergabe gegenüber den bekannten Lampen noch weiter verbessert sind.The object of the invention is to create a high-intensity discharge lamp, in which the efficiency and the color rendering are even further improved compared to the known lamps.

Gelöst wird diese Erfindung durch die Merkmale des Hauptanspruchs, also dadurch, daß eine Hochintensitätsentladungslampe geschaffen wird, bestehend aus einer strahlungsdurchlässigen Schutzhülle, einer innerhalb dieser Schutzhülle gehaltenen Lichtbogenröhre, in der eine Strahlungserzeugende Entladung aufrechterhalten werden kann, und aus elektrischen Zuführeinrichtungen, die durch die Schutzhülle dicht hindurchgeführt sind, um die Lichtbogenröhre mit einer Leistungsversorgungsquelle zu verbinden. Die innere Oberfläche des Schutzkolbens trägt einen rotemittierenden Calciumsulfidleuchtstoff, der sowohl gegenüber der langwelligen Ultraviolettstrahlung als auch gegenüber der kurzwelligen Ultraviolettstrahlung derart empfindlich ist, daß er rot erscheinende Strahlungen erzeugt. Der Leuchtstoff besteht im wesentlichen aus einer fein zerteilten Calciumsulfidmatrix, die durch divalentes Europium aktiviert und durch Zinn sensibilisiert und durch Halogen coaktiviert wird, wobei der Calciumsulfidleuchtstoff durch die folgende Formel repräsentiert wird:This invention is achieved by the features of the main claim, thus created by the fact that a high-intensity discharge lamp consists of a radiation-permeable protective cover, an arc tube held within this protective cover, in which a radiation generating discharge can be sustained, and from electrical feeders passing through the protective sheath are tightly passed to connect the arc tube to a power supply source. the inner surface of the protective bulb carries a red-emitting calcium sulfide phosphor, which is opposite to the long-wave Ultraviolet radiation as well as short-wave ultraviolet radiation is so sensitive that it appears red Generates radiations. The phosphor consists essentially of a finely divided calcium sulfide matrix, which is divalent Europium is activated and sensitized by tin and co-activated by halogen, the calcium sulfide phosphor is represented by the following formula:

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- 6 CaS: xEu, ySn, zX,- 6 CaS: xEu, ySn, zX,

wobei sowohl χ wie y von 2 χ 10 bis 2 χ 10 reichen, ζ zumindest gleich der Summe von χ + y ist und X Fluor, Chlor und/ oder Brom bedeutet, wobei diese Ingredienzien, aus denen der
Leuchtstoff hergestellt wird, im wesentlichen frei von Alkalimetall sind.
where both χ and y range from 2 χ 10 to 2 χ 10, ζ is at least equal to the sum of χ + y and X denotes fluorine, chlorine and / or bromine, these ingredients from which the
Phosphor produced are essentially free of alkali metal.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment which is shown in the drawings.

Die einzige Figur zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht eine hochintensive Entladungslampe der Quecksilberdampfbauart.The single figure shows a partially sectioned side view of a high-intensity discharge lamp of the mercury vapor type.

In der Zeichnung ist eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe 10 dargestellt, die aus dem üblichen Lichtbogenrohr 12
besteht, das innerhalb einer lichtdurchlässigen Schutzhülle 14 angeordnet ist. Das Lichtbogenrohr 12 besteht aus einem geeigneten hochtemperaturfesten Material wie Quarz, während die äußere Schutzumhüllung 14 vorzugsweise aus hartem Glas hergestellt
ist. Das Lichtbogenrohr ist innerhalb der Schutzumhüllung mittels einer konventionellen Metallstüzze 16 befestigt, welche an einem Zuführungsdraht 18 angebracht ist, der seinerseits in einem am Umhüllungshals angeschmolzenen Glasstiel 20 verankert ist.
The drawing shows a high-pressure mercury vapor discharge lamp 10, which consists of the conventional arc tube 12
consists, which is arranged within a transparent protective cover 14. The arc tube 12 is made of a suitable high temperature resistant material such as quartz, while the outer protective sheath 14 is preferably made of hard glass
is. The arc tube is fastened inside the protective cover by means of a conventional metal support 16 which is attached to a feed wire 18 which in turn is anchored in a glass stem 20 fused to the cover neck.

Der zweite Zuführungsdraht 21 ist im Stiel eingebettet und mit einem der Lichtbogenrohrelektroden 22 mittels eines Leiters
verbunden, welcher an einer Zuführanordnung befestigt ist, welche in einer am Ende des Lichtbogenrohres 12 gebildeten Preßdichtung eingebettet ist. Der Stützrahmen 16 erstreckt sich
längs der Seiten des Lichtbogenrohres und seine inneren Enden
betten sich gegen das kolbenförmige Domende 24 der äußeren Umhüllung oder Kolbens 14. Das Lichtbogenrohr ist mechanisch innerhalb des Stützrahmens 16 durch Metallstreifen 26 festgelegt,
die an Seitengliedern des Rahmens befestigt sind und die Preßdichtungen des Lichtbogenrohrs in Eingriff nehmen. Der Rahmen ist mit der anderen Hauptelektrode 28 durch einen Leiter elek-
The second lead wire 21 is embedded in the stem and connected to one of the arc tube electrodes 22 by means of a conductor
connected, which is attached to a feed assembly which is embedded in a press seal formed at the end of the arc tube 12. The support frame 16 extends
along the sides of the arc tube and its inner ends
bed themselves against the piston-shaped dome end 24 of the outer envelope or piston 14. The arc tube is mechanically fixed within the support frame 16 by metal strips 26,
attached to side members of the frame and engaging the compression seals of the arc tube. The frame is connected to the other main electrode 28 by a conductor

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trisch verbunden, welcher an der Zuführanordnung befestigt ist, die in der zugehörigen Preßdichtung eingebettet ist. Die Startelektrode 30 am gegenüberliegenden Ende des Lichtbogenrohres ist durch eine andere Zuführanordnung angeschlossen und zu einem Startwiderstand 32 geführt, der mit dem angrenzenden Seitenteil des Stützrahmens in üblicher Weise verbunden ist. Die Zuführdrähte 18 und 21 sind mit einer geeigneten Basis 34 verbunden, die am abgedichteten Hals des Kolbens 14 angebracht ist. Diese Elemente stellen elektrische Zuführeinrichtungen dar, die durch den Schutzkolben abgedichtet hindurchgeführt sind, um das Lichtbogenrohr mit einer Lexstungsversorgungsquelle zu verbinden. Das Lichtbogenrohr enthält eine kleine Menge Quecksilber 36 und ein geeignetes Startgas gemäß herkömmlicher Praxis.trically connected, which is attached to the feed assembly, which is embedded in the associated compression seal. The starting electrode 30 at the opposite end of the arc tube is connected through another feed arrangement and fed to a starting resistor 32, which is connected to the adjacent side part of the support frame is connected in the usual way. The feed wires 18 and 21 are connected to a suitable base 34, which is attached to the sealed neck of the piston 14. These elements represent electrical feed devices, which are carried out by the protective flask are passed through to the arc tube in a sealed manner to be connected to a power source of supply. The arc tube contains a small amount of mercury 36 and a suitable starting gas in accordance with conventional practice.

Eine Leuchtstoffschicht 38, welche aus Calciumsulfid besteht, das durch divalentes Europium aktiviert und durch Zinn sensibilisiert ist, wird als eine Schicht auf der inneren Oberfläche des Schutzkolbens 14 getragen. Als besonderes Beispiel für die Herstellung dieses Leuchtstoffes werden 1500 g Calciumcarbonat mit 1,32 g Europiumoxid (Eu3O^) gemischt und die Mischung dann bei einer Temperatur von 1100° C in einer Wasserstoffsulfidatmosphäre gebrannt, um die Oxide zu Sulfid umzusetzen. Zu 72 g der sich ergebenden Sulfidmischung werden 0,068 g Zinnoxid, 0,54 g Ammoniumchlorid, 0,20 g Calciumfluorid und 3,3 g elementarer Schwefel hinzugefügt. Die vorgenannten Bestandteile werden gemischt und in Teleskopröhren angeordnet, so daß der elementare Schwefel innerhalb der Teleskopröhren während des Brennprozesses, welcher bei einer Temperatur von 1100° C eine Stunde lang durchgeführt wird, eine Schwefelatmosphäre aufrecht erhält, während die die Teleskopröhren umgebende Atmosphäre aus Stickstoff besteht. Der Leuchtstoff wird dann abgekühlt, in einen fein zerteilten Zustand gebracht und dann in eine Lösung aus Alkohol mit darin gelösten 3 g/l Ammoniumfluorid eingetaucht. Der Leuchtstoff wird dann aus der alkoholischen Lösung entfernt und getrocknet, wodurch sich fein zerteilte Teilchen ergeben, die eine Schutzumhüllung aus Calciumfluorid besitzen, wodurch sich die Handhabung erleichtert.A phosphor layer 38 consisting of calcium sulfide activated by divalent europium and sensitized by tin is carried as a layer on the inner surface of the protective envelope 14. As a special example of the production of this phosphor, 1500 g of calcium carbonate are mixed with 1.32 g of europium oxide (Eu 3 O ^) and the mixture is then fired at a temperature of 1100 ° C. in a hydrogen sulfide atmosphere to convert the oxides to sulfide. To 72 grams of the resulting sulfide mixture are added 0.068 grams of tin oxide, 0.54 grams of ammonium chloride, 0.20 grams of calcium fluoride, and 3.3 grams of elemental sulfur. The aforementioned ingredients are mixed and placed in telescopic tubes so that the elemental sulfur inside the telescopic tubes during the burning process, which is carried out at a temperature of 1100 ° C for one hour, maintains a sulfur atmosphere, while the atmosphere surrounding the telescopic tubes consists of nitrogen . The phosphor is then cooled, made into a finely divided state, and then immersed in a solution of alcohol with 3 g / l of ammonium fluoride dissolved therein. The phosphor is then removed from the alcoholic solution and dried, resulting in finely divided particles which have a protective coating made of calcium fluoride, which makes handling easier.

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Der sich ergebende Leuchtstoff ist sowohl gegenüber kurzwelliger Strahlung als auch gegenüber der langwelligen Ultraviolettstrahlung empfindlich, welche von der Quecksilberentladung erzeugt wird, um auf diese Weise rote Strahlung zu erzeugen. Während Zinn allein als Aktivator in Calciumsulfid ein grünes Emissionsband mit einer Leistungsspitze bei etwa 540 nm erzeugt, ist die spektrale Position der Zinnemission derartig, daß die Emission vollständig vom sichtbaren Absorptionsband des Europiumaktivators absorbiert wird. Praktisch erscheint die gesamte Strahlung des Leuchtstoffes als rote Emission mit einer Spitze bei etwa 650 nm bei Raumtemperatur und bei etwa 635 nm bei einer Lampenbirnenwandtemperatur von etwa 350° C. Noch wichtiger, wenn Europium allein als ein Aktivator benutzt wird, ergibt der Leuchtstoff bestenfalls eine sehr schlechte Antwort auf Erregung durch langwellige Ultraviolettstrahlung, wie beispielsweise die von der Quecksilberentladung erzeugte 365 nm-Strahlung. Mit einem hinzugefügten Zinnsensibilisator wird der Leuchtstoff wirksam empfindlich gemacht gegenüber sowohl den Strahlungen kurzer Wellenlänge wie auch den Strahlungen langer Wellenlänge, um die gewünschte rote Strahlung zu erhalten. Der Quantumwirkungsgrad des Leuchtstoffes gegenüber der langwelligen Ultraviolettstrahlung hängt von den Konzentrationen von Europium und Zinn sowie von der Temperatur ab. Quantumwirkungsgrade von etwa 83 % wurden bei Raumtemperatur gemessen, und der Wirkungsgrad liegt immer noch weit oberhalb von 50 % bei einer Temperatur der Lampenbirnenwand von etwa 350° C. In dem vorstehenden Beispiel betrugen die Atom% von sowohl Europium und Zinn, bezogen auf die Grammatome des Calciumsulfids, 0,094 oder angenähert 0,1. Praktisch sollte das Atomverhältnis von sowohl dem Aktivator als auch dem Sensibilisator bezüglich den Grammatomen der Calciumsulfid-The resulting phosphor is against both short-wave radiation and long-wave ultraviolet radiation sensitive, which is generated by the mercury discharge to create red radiation in this way. While tin alone as an activator in calcium sulfide produces a green emission band with a power peak at around 540 nm the spectral position of the tin emission such that the emission is entirely from the visible absorption band of the europium activator is absorbed. Practically all of the radiation from the phosphor appears as red emission with a peak at around 650 nm at room temperature and at about 635 nm at a lamp bulb wall temperature of about 350 ° C. More importantly, when europium is used alone as an activator, the phosphor results at best a very poor response to excitation from long-wave ultraviolet radiation, such as that from the Mercury discharge produced 365 nm radiation. With an added Tin sensitizer, the phosphor is effectively made sensitive to both short wavelength radiations as well as long wavelength radiation to obtain the desired red radiation. The quantum efficiency of the phosphor compared to the long-wave ultraviolet radiation depends on the concentrations of europium and tin as well as on the Temperature. Quantum efficiencies of about 83% have been measured at room temperature and the efficiency is still there far above 50% at a lamp bulb wall temperature of about 350 ° C. In the example above, the atomic% of both europium and tin, based on the gram atoms of calcium sulfide, 0.094 or approximately 0.1. Practically should be the atomic ratio of both the activator and the sensitizer with respect to the gram atoms of the calcium sulfide

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matrix innerhalb der Bereiche von 2 χ 10 bis 2 χ 10 liegen.matrix lie within the ranges from 2 χ 10 to 2 χ 10.

Das Chlor, das als Ammoniumchlorid der Leuchtstoffrohmischung hinzugefügt wird, dient als ein Coaktivator und wird in die Leuchtstoffmatrix in einer Grammatommenge assimiliert, die zumindest gleich der Summe der Grammatome des Aktivators und des Coaktivators ist. Statt des vorzugsweisen Chlors können auch andere Halogene verwendet werden, wie beispielsweise Fluor oderThe chlorine, which is used as ammonium chloride in the raw fluorescent mixture is added, acts as a coactivator and is incorporated into the Phosphor matrix assimilated in a gram amount that is at least is equal to the sum of the gram atoms of the activator and the coactivator. Instead of the preferred chlorine can also other halogens can be used, such as fluorine or

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Brom oder irgendeine Mischung von Chlor, Fluor und Brom, wobei diese Halogene z. B. als Ammoniumverbindungen zur Leuchtstoffrohmischung hinzugefügt werden können. Bei der Herstellung des Leuchtstoffes sollten Alkalimetalle vermieden werden, d. h. daß die Bestandteile, aus denen der Leuchtstoff hergestellt wird, im wesentlichen frei von irgendwelchem Alkalimetall sein sollten. Zusammengefaßt wird der Leuchtstoff durch die folgende Formel repräsentiert:Bromine or any mixture of chlorine, fluorine and bromine, these halogens e.g. B. as ammonium compounds for fluorescent raw mixture can be added. Alkali metals should be avoided in the manufacture of the phosphor; H. that the ingredients from which the phosphor is made should be essentially free of any alkali metal. In summary, the phosphor is represented by the following formula:

CaS: xEu, xSn, zX,CaS: xEu, xSn, zX,

wobei sowohl χ als auch y von 2 χ 10 bis 2 χ 10 reichen, ζ zumindest gleich der Summe von χ plus y ist und X Fluor, Chlor und/oder Brom, darstellt, wobei sowohl Europium als auch Zinn divalent (zweiwertig) sind und die Bestandteile, aus denen der Leuchtstoff hergestellt wird, im wesentlichen frei von Alkalimetall sind.where both χ and y range from 2 χ 10 to 2 χ 10, ζ is at least equal to the sum of χ plus y and X represents fluorine, chlorine and / or bromine, where both europium and tin are divalent (bivalent) and the constituents from which the phosphor is made are essentially free of alkali metal are.

Bei der praktischen Anwendung kann der Leuchtstoff alleine als Beschichtung für den Lampenkolben benutzt werden, oder er kann mit anderen Leuchtstoffen vermischt werden, wie beispielsweise mit mangan-aktiviertem Magnesiumfluorogermanat, cer-aktiviertem und blei-sensibilisiertem Calciumsulfid oder europium-aktiviertem Yttriumvanadat, um nur Beispiele zu nennen, wobei er Teil einer zusammengesetzten Leuchtstoffbeschichtung darstellt, die als einzige Schicht oder in Form einer Doppelschicht aufgebracht ist.,Beim Aufbringen des Leuchtstoffes kann dieser mittels eines elektrostatischen Ausscheidungsverfahrens oder durch Anwendung eines organischen Lösungsmittels und Bindemittels gemäß herkömmlichen Verfahren abgelagert werden. Die sich ergebenden Lampen besitzen Strahlungen, die sich zu der üblichen Entladung hinzufügen und dadurch die Farberscheinung und damit das Aussehen der durch die Strahlung erleuchteten Objekte verbessert.In practical use, the phosphor can be used alone as a coating for the lamp envelope, or it can be mixed with other phosphors, such as, for example, with manganese-activated magnesium fluorogermanate, cer-activated and lead-sensitized calcium sulfide or europium-activated Yttrium vanadate, to name just a few examples, being part of a composite phosphor coating known as single layer or is applied in the form of a double layer. When applying the phosphor, this can be done by means of a electrostatic precipitation method or by using an organic solvent and binder according to conventional ones Procedure to be deposited. The resulting lamps have radiations that add to the usual discharge and thereby improves the color appearance and thus the appearance of the objects illuminated by the radiation.

Der Leuchtstoff kann auch zur Farbkorrektur anderer Arten von hochintensiven Entladungseinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise für hochintensive Quecksilbermetallhalidentladungslampen. The phosphor can also be used for color correction of other types of high intensity discharge devices such as for example for high-intensity mercury metal halide discharge lamps.

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Claims (3)

drying ERNS^ STRA~MANN PATENTANWALT D-4OOO DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9 Düsseldorf, 2. Okt. 1978 47,550 7853 Westinghouse Electric Corporation Pittsburgh, Pa., V. St. A. 'Patentansprüche ;drying ERNS ^ STRA ~ MANN PATENTANWALT D-4OOO DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9 Düsseldorf, Oct. 2, 1978 47,550 7853 Westinghouse Electric Corporation Pittsburgh, Pa., V. St. A. 'Patent Claims; 1. Hochintensive Entladungslampe, bestehend aus einer strahlung sdurchlassigen Schutzumhüllung, einer innerhalb der Schutzumhüllung gehaltenen Lichtbogenröhre, in der eine strahlungerzeugende Entladung aufrechterhalten werden kann, und mit durch die Schutzumhüllung dicht hindurchgeführte elektrische Zuführeinrichtungen, um das Lichtbogenrohr mit einer elektrischen Energiequelle zu verbinden, und mit einer auf der inneren Oberfläche der Schutzumhüllung getragenen, einen Leuchtstoff umfassenden Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff (38) ein rotemittierender Calciumsulfidleuchtstoff ist, der sowohl auf die langwellige Ultraviolettstrahlung als auch auf die kurzwellige Ultraviolettstrahlung durch Erzeugung von rot erscheinenden Strahlungen reagiert, wobei der Leuchtstoff im wesentlichen aus einer fein zerteilten Calciumsulf idma tr ix besteht, die durch divalentes Europium aktiviert und durch Zinn sensibilisiert und durch Halogen coaktiviert ist, wobei der Calciumsulfidphosphor durch die folgende Formel repräsentiert wird:1. High-intensity discharge lamp, consisting of one radiation permeable protective covering, one inside the Arc tube held in a protective sheath, in which a radiation-generating discharge can be maintained, and with electrical feed means passed tightly through the protective covering to the arc tube to be connected to a source of electrical energy, and to one on the inner surface of the protective cover carried coating comprising a phosphor, characterized in that the phosphor (38) is a red-emitting Calcium sulfide phosphor is both on the long-wave ultraviolet radiation as well as on the short-wave ultraviolet radiation by generating red appearing radiations reacts, whereby the phosphor consists essentially of a finely divided calcium sulfate idma tr ix, which is activated by divalent europium and sensitized by tin and co-activated by halogen where the calcium sulfide phosphorus is represented by the following formula: CaS: xEu, ySn, zX,CaS: xEu, ySn, zX, — 4 —3- 4 - 3 wobei sowohl χ als auch y von 2 χ 10 bis 2 χ 10 reichen, ζ zumindest gleich der Summe von χ plus y ist und X Fluor,where both χ and y range from 2 χ 10 to 2 χ 10, ζ is at least equal to the sum of χ plus y and X is fluorine, 909816/0779909816/0779 Postscheck= Berlin west (BLZ 100 100 10) 132736-109 · deutsche bank (BLZ 300 700 10) 6 160 253Postal check = Berlin west (BLZ 100 100 10) 132736-109 deutsche bank (BLZ 300 700 10) 6 160 253 Chlor und/oder Brom darstellt, und wobei die Bestandteile, aus denen der Leuchtstoff (38) hergestellt wird, im wesentlichen frei von Alkalimetall sind.Represents chlorine and / or bromine, and wherein the constituents from which the phosphor (38) is produced essentially are free from alkali metal. 2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzumhüllung (14) eine birnenförmige Gestalt aufweist und die Strahlung erzeugende Entladung eine innerhalb des Lichtbogenrohres (12) erfolgende Hochdruckquecksilberdampfentladung darstellt.2. Lamp according to claim 1, characterized in that the Protective covering (14) has a pear-shaped shape and the radiation-generating discharge is within the Arc tube (12) taking place high pressure mercury vapor discharge represents. 3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl χ als auch y ungefähr 5 χ 10 sind.3. Lamp according to claim 1 or 2, characterized in that both χ and y are approximately 5 χ 10. Beschreibung;Description; 909816/0779909816/0779
DE19782843259 1977-10-12 1978-10-04 HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP Withdrawn DE2843259A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0502778A1 (en) * 1991-03-05 1992-09-09 Thomson-Csf Process for producing alkaline earth sulfide phosphors with doping agents
DE102011076212A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Osram Ag DISCHARGE LAMP

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FR2673637A1 (en) * 1991-03-05 1992-09-11 Thomson Csf PROCESS FOR THE PREPARATION OF LUMINOPHORES BASED ON ALKALINO-TERROUS SULFIDE AND DOPING AGENTS
DE102011076212A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Osram Ag DISCHARGE LAMP

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NL7809771A (en) 1979-04-18
JPS5464089A (en) 1979-05-23
CA1108388A (en) 1981-09-08

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