HU219701B - Elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa foszfortöltettel - Google Patents
Elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa foszfortöltettel Download PDFInfo
- Publication number
- HU219701B HU219701B HU9700317A HUP9700317A HU219701B HU 219701 B HU219701 B HU 219701B HU 9700317 A HU9700317 A HU 9700317A HU P9700317 A HUP9700317 A HU P9700317A HU 219701 B HU219701 B HU 219701B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- discharge lamp
- light
- active ingredient
- bulb
- lamp
- Prior art date
Links
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims abstract description 25
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 32
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 7
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L barium iodide Chemical compound [I-].[I-].[Ba+2] SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910001638 barium iodide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229940075444 barium iodide Drugs 0.000 claims 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 9
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 150000002730 mercury Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002731 mercury compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
A találmány tárgya elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amelymagában foglal egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyitöltetet a burában, a lámpagyújtást segítő nemesgázt vagy nitrogént aburában, amely nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten 101,32 kPa-nál kisebb nyomáson van, valamint a burában fénykibocsátóplazmakisülést létrehozó nagyfrekvenciás energiát körülbelül 13–6000MHz-en a burára csatlakoztató eszközt. A találmány szerinti lámpában atöltet elsődleges aktív összetevője foszfort vagy illékonyfoszforvegyületet tartalmaz. Higanymenteslámpa-kialakításnál azelsődleges aktív összetevő mennyisége körülbelül 1–10 mg afényáteresztő bura térfogatának egy köbcentiméterére számítva. ŕ
Description
A találmány tárgya elektród nélküli kisülési fényforrások, különösen elektród nélküli lámpák, amelyek töltetét nagyfrekvenciás, például mikrohullámú energia működteti. A legutóbbi időkig valamennyi, kereskedelemben kapható nagy fényerejű kisülőlámpa higanyt vagy higanysókat tartalmazott, amelyekhez más fémsókat adtak a spektrumkibocsátás növelése vagy szabályozása céljából. Az elmúlt néhány évben a környezetvédelmi előírások alapján végzett kísérletek higanymentes nagy fényerejű kisülőlámpák előállítására irányultak. Különös problémát jelentett a kiégett lámpák kidobása, ami a higany környezetbe jutását jelentette.
Higanymentes lámpa kifejlesztésére példa az a higanymentes nagynyomású nátriumlámpa, amelynek töltete nátrium és nagy (atmoszferikusnál nagyobb) nyomású inért gáz. Nátrium-halogenid- és -oxi-halogenidlámpákra néhány példát az US 4,672,267, az US 4,801,846 és az US 5,070,277 számú szabadalmi iratokban ismertetnek. Mint minden lámpa, amely reaktív vegyi töltetet tartalmaz, ezek a lámpák falreakcióknak vannak kitéve, ami befolyásolhatja az ívlámpa optikai tulajdonságait, és módosíthatja annak kémiai jellegét a kiindulásihoz képest.
A higanymentes lámpa másik típusában kén, szelén vagy ezek vegyületei vannak a lámpatöltetben, amelyeket elektromágneses energia gerjeszt körülbelül 50 watt/köbcentimétemél, előnyös módon 100 watt/köbcentimétemél nagyobb mennyiségben. Más ismert elektród nélküli lámpák fém-halogenideket vagy -oxi-halogenideket tartalmaznak. Ezeknek ugyan jók a színvisszaadási tulajdonságaik és nagy a fényáram-teljesítményük, de legtöbbjük szintén tartalmaz higanyt.
Találmányunk célja elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa megadása foszforalapú töltettel.
Találmányunk további célja higanymentes, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa megadása foszforalapú töltettel.
Találmányunk még további célja elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa megadása olyan foszforalapú töltettel, amely nem tartalmaz sem higanyt, sem fém-halogenidet.
Találmányunk még további célja higanymentes, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa foszforalapú töltettel, amely kis mennyiségű fém-halogenidet tartalmaz, és széles spektrumtartományban bocsát ki fényt.
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a kisülőlámpa magában foglal:
egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyi töltetet a burában, a lámpagyújtást segítő nemesgázt vagy nitrogént a burában, amely nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten 101,32 kPa-nál kisebb nyomáson van, valamint a burában fénykibocsátó plazmakisülést létrehozó nagyfrekvenciás energiát a burára csatlakoztató eszközt.
A találmány szerinti lámpában a töltet elsődleges aktív összetevőként foszfort vagy illékony foszforvegyületet tartalmaz.
A jelen találmány fenti és még további céljai, jellemzői és előnyei a következő leírás alapján válnak nyilvánvalóvá.
A találmány egy elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amelyben az elsődleges aktív összetevő foszfor vagy illékony foszforvegyület, amely a spektrumnak a kéktől az ultraibolyáig tetjedő tartományában bocsát ki fényt.
A találmány első kiviteli alakja egy elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amely magában foglal egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyi töltetet a burában, a lámpagyújtást segítő nemesgázt vagy nitrogént a burában, valamint eszközt a nagyfrekvenciás energiának a burára való csatlakoztatására, fénykibocsátó plazmakisülés létrehozása céljából a burában. A töltet elsődleges aktív összetevőként foszfort vagy illékony foszforvegyületet tartalmaz. A nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten 101,32 kPa-nál kisebb nyomáson van. Egy szűkebb kiviteli alakban a lámpa higanymentes. Egy másik szűkebb kiviteli alakban a töltet másodlagos aktív összetevőként tartalmaz továbbá ként vagy illékony kénvegyületet, például bór-szulfidot.
A második kiviteli alak egy higanymentes és fémhalogenid-mentes, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amely magában foglal egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyi töltetet a fényáteresztő burában, a lámpagyújtást segítő xenongázt a fényáteresztő burában, valamint eszközt a körülbelül 13-6000 MHz-es nagyfrekvenciás energiának a fényáteresztő burára való csatlakoztatására, fénykibocsátó plazmakisülés létrehozása céljából a fényáteresztő burában. A töltet elsődleges aktív összetevőként foszfort vagy illékony foszforvegyületet tartalmaz. Az elsődleges aktív összetevő mennyisége körülbelül 1 -10 mg a fényáteresztő bura térfogatának egy köbcentiméterére számítva. A xenongáz szobahőmérsékleten körülbelül 2,67-26,64 kPa nyomáson van. Egy szűkebb kiviteli alakban a töltet másodlagos aktív összetevőként tartalmaz továbbá ként vagy illékony kénvegyületet, például bór-szulfidot.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül az
1. ábra a találmány első kiviteli alakja szerinti, gömb alakú, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa lámpatestének keresztmetszeti vázlatos elölnézete, a
2. ábra a találmány második kiviteli alakja szerinti lámpa töltetének emissziós spektruma.
A találmány szerinti elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa példaképpeni kiviteli alakja a fényáteresztő burába forrasztva higanymentes, illékony vegyi töltetet és nemesgázt vagy nitrogént tartalmaz. A töltet elsődleges aktív összetevője foszfor vagy egy illékony foszforvegyület, amely aktiválva kétatomos foszfort (P2) szolgáltat. Az aktív összetevő kifejezésen egy illékony fénykibocsátó összetevőt értünk azzal, hogy az elsődleges aktív összetevő a legdominánsabb spektrumkibocsátású összetevő. A töltet másodlagos aktív összetevőként tetszés szerint tartalmazhat ként vagy egy illékony kénvegyületet. A másodlagos aktív összetevő kifejezésen egy sugárzó összetevőt értünk, amely ahol az elsődleges kibocsátás hiányzik, hozzáad egy spektrumösszetevőt, hogy kitöltse a spektrumot, és hogy javítsa
HU 219 701 Β a fényáram- és színtulajdonságokat. Az „aktív összetevő” kifejezésbe, ahogy itt használjuk, a kívánt aktív összetevő prekurzorai is beletartoznak. A prekurzorokat a lámpaburához vezetjük, hogy a lámpa működése közben, kémiai reakció során előálljon a kívánt vegyület. Ily módon az aktív összetevő reagált prekurzorai által kibocsátott sugárzás a kívánt tartományban van.
A foszforösszetevő a spektrumnak a kéktől az ultraibolyáig terjedő tartományában bocsát ki fényt, és csúcskibocsátása 400 nm körül van, míg a kénösszetevő, ha van jelen, a zöldtől a sárgáig terjedő tartományban bocsát ki. Ily módon a kombináció széles spektrumtartományban bocsát ki fényt.
Jellemző foszforvegyület-összetevők: PC14, PBr4 és PI4, amelyek szintén a kéktől az ultraibolya tartományig bocsátanak ki. Jellemző kénvegyület-adalékanyag a bór-szulfid (B2S3), amely a kibocsátást a látható spektrumban lévő sárgától a vörösig terjedő tartomány felé tolja vagy szélesíti. A lámpabura egy nagyfrekvenciás energiaforráshoz van csatlakoztatva fénykibocsátó plazmakisülés létrehozása céljából a burában.
Másodlagos aktív összetevőként kis mennyiségben a lámpatöltethez hozzá lehet adni egy vagy több fémet vagy fém-halogenidet, például csak annyit, amennyi elegendő ahhoz, hogy növekedjen a töltet emissziós hullámhossza az elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa működése közben. Jellemző fémek: nátrium, tallium, indium, gallium és bárium. A fém-halogenid lehet például a sárgászöld tartományban kibocsátó nátrium-jodid vagy más fém-halogenidek, úgy mint tallium-, indium-, gallium-, bárium-, cézium-, kálium-, lítium- és szkandiumhalogenidek, például jodidok, amelyek a zöld, kék és sárga tartományban bocsátanak ki. Néhány kiviteli alakban kis mennyiségű higany lehet hozzáadva a töltethez a lámpa ellenállásfutésének javítása végett, jellemző módon 1-35 mg a fényáteresztő burán belüli térfogat egy köbcentiméterére számítva. Higany vagy higanyvegyületek jelenléte nélkül is előidézhető azonban fénykibocsátás.
A fent említett nemesgáz vagy nitrogén a burában a légköri nyomásnál kisebb nyomáson (szobahőmérsékleten 101,32 kPa-nál kisebb nyomáson) van jelen, hogy elősegítse a lámpa gyújtását, azaz fénykibocsátó plazmakisülést hoz létre a burában. Ez a gáz lehet a VIII. csoport bármelyik nemesgáz eleme, nitrogén vagy ezek kombinációja. Az argon, kripton és xenon nemesgázokkal állíthatók elő a legstabilabb és legjobb minőségű lámpák, és előnyösebbek a nitrogénnél; a legelőnyösebb a xenon. A nemesgáz előnyös nyomása körülbelül 0,3-93,3 kPa, előnyösebb nyomása körülbelül
2.67- 93,3 kPa, legelőnyösebb nyomása körülbelül
2.67- 26,64 kPa. 2,67-26,64 kPa nyomáson a nemesgázt azonnal ionizálja a rendelkezésre álló nagyfrekvenciás energia, és gyorsan termikus ívvé alakul. Kisebb nyomáson a nemesgázt könnyebb ionizálni, de a termikus ívvé való átalakulás lassabb, és a lámpának hosszabb felfutási időre van szüksége. Nagyobb nyomáson a nemesgázt nehezebb ionizálni, ugyanis a termikus ív létrehozásához nagyobb energia alkalmazására van szükség.
Az illékony aktív töltetösszetevők burán belüli mennyisége a bura térfogatától függ. A lámpát előnyös módon telítetlen üzemmódban működtetjük úgy, hogy az üzemi hőmérsékleten nincs jelen kondenzátum. A telítetlen üzemmódban való működéshez a hozzáadott töltet mennyisége előnyös módon 1,0-3,4 mg/cm3. A lámpa kevésbé előnyös üzemeltetése a telített üzemmód, amikor az üzemi hőmérsékleten van jelen kondenzátum.
Ahogy fentebb említettük, a foszfor a kéktől közel az UV-ig terjedő tartományban bocsát ki. A szín kissé tovább eltolódhat a látható tartományba, a spektrum zöld területe felé, növelve a lámpadózist. Ez az eltolódás azért következik be, mert a lámpadózis növekedése növeli a lámpán belüli nyomást, és a nagyobb nyomás a foszfor kibocsátásának még inkább a láthatóba való tolódását idézi elő.
Azt is említettük fentebb, hogy a lámpabura egy nagyfrekvenciás energiaforráshoz van csatlakoztatva fénykibocsátó plazmakisülés létrehozása céljából. A lámpát előnyös módon egy körülbelül 13-6000 MHz-en működő nagyfrekvenciás RE energiaforrás működteti. Még előnyösebb módon az energiaforrás az ISM sávokban [Industrial, Scientific and Medical bands=ipari, tudományos és orvosi sávok, létrehozta az FCC (Federal Communications Commission=Szövetségi Hírközlési Tanács)], az elektromágneses spektrum teljes területén működik, legelőnyösebb módon azokban az ISM sávokban, amelyek 915 és 2450 MHz körül vannak csoportosítva.
A kisülést a nemesgázban keltjük, amely aztán felmelegíti és gőzzé alakítja a vegyi töltetet, növelve a gőznyomást a burában. Az aktív összetevő vagy összetevők ezután disszociálódni és ionizálódni kezd(enek), fényt kibocsátva a fent említett spektrumtartományokban. A plazmaív hőmérsékletét a burában lévő gőznyomás és az arra adott energia befolyásolja. Az ívhőmérséklet viszont a részecskeeloszlást befolyásolja a gerjesztett molekuláriselektron-állapotban. Ily módon a maximális kibocsátás hullámhosszát a burára adott energia változtatása kissé eltolhatja. Az elpárologtatott aktív összetevő(k) nagy működési nyomása továbbá hőszigetelést nyújt, hogy elszigetelje a kisülési gócot, megemelve így az ív maghőmérsékletét, lehetővé téve az aktív összetevő(k) gerjesztett állapota(i) magasabb rezgési szintjeinek sokaságát.
Az itt közzétett lámpákhoz az előnyös nagyfrekvenciás energiaforrás egy mikrohullámú energiaforrás, amely több, a bura körül elhelyezett, a villamos teret becsatoló geqesztésbecsatoló egységeket foglal magában. Egy energiaosztó és egy fázistoló hatására a burához a geqesztésbecsatoló egységek által becsatolt villamos tér az energiaforrás frekvenciáján forog. Ilyen energiaforrást tesznek közzé az US 5,498,928 számú szabadalmi iratban, amelyre itt a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk.
Alternatív módon másik típusú nagyfrekvenciás energiaforrás is alkalmazható, például az, amelyet a fentebb már hivatkozott US 5,070,277 számú szabadalmi iratban tettek közzé, vagy más ismert nagyfrekvenciás geqesztésbecsatoló egységek. Az alkalmazott gerjesztésbecsatoló egységeknek előnyös módon lehetővé kellene tennie, hogy a lámpa kicsi legyen, jól összpontosított, nagyfrekvencia által működtetett plazmával.
HU 219 701 Β
A teljes gerjesztésbecsatoló egység előnyös módon beszerelhető egy optikába, amely a mikrohullámú energiaforrástól függetlenül optimalizálható a kibocsátott fény gyűjtésére.
A lámpatest vagy fényáteresztő bura kvarcüvegből, szintetikus szilícium-oxidból, keményüvegből, kerámiaanyagból (például polikristályos alumínium-oxidból vagy ittrium-oxidból) vagy egykristályos anyagból, például kristályos alumínium-oxidból (zafír) készül. A lámpatest készülhet egyéb anyagok széles választékából, beleértve azokat az üvegeket, amelyek alacsonyabb hőmérsékletűek, mint azok, amelyek az ismert típusú elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpákhoz használhatók.
Az alacsonyabb hőmérsékletű üvegek azért használhatók, mert az illékony elsődleges aktív anyag alacsonyabb hőmérsékleten párolog el, mint az ismert aktív anyagok, és kémiailag kevésbé reaktív az üveggel szemben, mint a hagyományos nagy fényerejű kisülőlámpákban használt fémsók.
Az ábrákon látható példaképpeni kiviteli alak egy gépkocsilámpa.
Az 1. ábrán a jelen találmány első kiviteli alakja szerinti elektród nélküli, nagy fényerejű 10 kisülőlámpa látható. A 10 kisülőlámpa magában foglal egy gömb alakú, elektród nélküli 12 lámpatestet, amelyet alább részletesebben ismertetünk, és a villamos teret becsatoló 14 és 16 gerjesztésbecsatoló egységeket mindkét oldalon és a 12 lámpatesthez szorosan közel. A 14 és 16 getjesztésbecsatoló egységeket a nagyfrekvenciás elektromágneses energiának a 12 lámpatesthez való hangolatlan csatlakoztatására használjuk. Az elrendezés egyik előnyös változatában a 14 és 16 geijesztésbecsatoló egység a fent hivatkozott US 5,498,928 számú amerikai szabadalmi iratban leírt rendszer szerinti villamos teret becsatoló négy gerjesztésbecsatoló egység közül kettő. A villamos teret becsatoló gerjesztésbecsatoló egységek előnyös módon spirál alakú csatlakozók vagy spirál alakú tekercsek. A villamos teret becsatoló gerjesztésbecsatoló egységek a 12 lámpatest körül, a lámpatest középpontját metsző síkban és a lámpatest középpontjára vonatkoztatva egymáshoz képest 90°-os közökben vannak elhelyezve. A (nem ábrázolt) nagyfrekvenciás energiaforrás nagyfrekvenciás energiával táplálja a (nem ábrázolt) energiaosztót és a (nem ábrázolt) fázistolót, úgyhogy a 12 lámpatesthez a négy geijesztésbecsatoló egység által becsatolt villamos tér az energiaforrás frekvenciáján forog. Az elrendezés másik (nem ábrázolt) változatában egy geijesztésbecsatolóegység-pár lehet elhelyezve a 18 lámpabura felett és alatt, annak (nem ábrázolt) forgástengelyével egy vonalban.
A12 lámpatest 18 lámpaburája fényáteresztő anyagból készül, amelyen a nagyfrekvenciás energia lényegében csillapítatlanul halad át. A 18 lámpabura anyaga lehet kvarc, szintetikus szilícium-oxid, keményüveg, kerámia vagy egykristályos anyag, például zafír.
A 18 lámpabura az 1. ábrán gömb alakú, de az elektród nélküli lámpatesteknél szokásos alakok bármelyike alkalmazható, például általában hosszúkás vagy lapított ellipszoid keresztmetszetű, például ami a gerjesztés síkjára merőleges keresztmetszetet illeti. A 18 lámpabura keresztmetszete a gerjesztés síkjában előnyös módon közel kör alakú. A 12 lámpatest belső átmérője előnyös módon körülbelül 1-12 mm, még előnyösebb módon 2-8 mm. A falvastagság például körülbelül 0,25-2,0 mm lehet. Ha a 18 lámpaburát telített üzemmódban kell működtetni, akkor lehet rajta egy vagy több 20 bemélyedés, amely benyúlik a lámpabura belső térfogatába, hogy elősegítse a 22 töltetkondenzátum eloszlásának szabályozását. Az ilyen, telített üzemmódú lámpában a 22 töltetkondenzátum gyűrűt képez a 20 bemélyedés körül. A 18 lámpaburát egy 24 támasztórúd támasztja, amely lehet cső alakú, ahogy az ábrán látható, vagy tömör, és előnyös módon egy vonalban van a 18 lámpabura középpontjával. A 24 támasztórúddal átmérősen szemben, azzal egy vonalban egy második (nem ábrázolt) támasztóelem lehet elhelyezve.
A 18 lámpabura ionizálható nemesgázt vagy nitrogént, előnyös módon xenont tartalmaz, amelynek nyomása szobahőmérsékleten körülbelül 2,67-26,64 kPa. A 18 lámpabura tartalmaz elpárologtatható foszfor töltőanyagot is, amely elpárologtatva részben ionizálódik és részben gerjesztődik sugárzó állapotokba, úgy, hogy a kisülés hasznos fényt bocsát ki.
Működés közben az energiaforrás be van kapcsolva, így villamos teret hoz létre a lámpabura középpontjában, és ionizálja a nemesgáz- vagy nitrogén-összetevőt. Az aktív összetevőik) molekulái elpárolognak, bediffundálnak, és ha vegyületekként vannak jelen, fényt létrehozva ívvé disszociálnak.
A következő példa azt a célt szolgálja, hogy az adott szakterületen járatos szakemberek világosabban értsék és a gyakorlatban használhassák a jelen találmányt. Ez a példa nem tekinthető úgy, mint a jelen találmány terjedelmének korlátozása, hanem mint annak szemléltetése és bemutatása.
Példa
W-os elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpát készítettünk egy cső alakú, elektród nélküli, nagy fényerejű gépkocsi-kisülőlámpa lámpatestéből, amelynek belső átmérője 2 mm, külső átmérője 4 mm, belső hossza 10 mm, töltete foszfor és 1,3 kPa nyomású kripton nemesgáz. A lámpatesthez 0,9 mg mennyiségű higanyt adtunk az ellenállásfűtés javítása céljából. A lámpatöltet emissziós spektruma a 2. ábrán látható, a higany csúcsai 365,0; 404,7; 435,8; 546,1; 577,0 és 579,0 nm-en vannak. A P2 foszforkibocsátás egy kontinuum, amely körülbelül 380 nm-en ér el csúcsértéket, és benyúlik a közeli infravörösbe.
A lámpatestet tömítettük, és beszereltük egy nagyfrekvenciás energiaforrás belsejébe, hogy nagyfrekvenciás energiával lássuk el a lámpát 915 MHz-en. A lámpa telítetlen üzemmódban működött, 235 lumen fényt nyújtva. A lámpa korrelált színhőmérséklete 14 900 K volt; az általános színvisszaadási index 70 Ra volt.
Az itt ismertetett találmány az adott szakterületnek egy újszerű, tökéletesebb, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpát mutat be, amelynek foszfortöltete van, és nem igényel higanyt vagy higanysókat, sem lényeges mennyiségű fém-halogenidet. A foszfortöltet a
HU 219 701 Β spektrumnak a kéktől az ultraibolyáig terjedő tartományában bocsát ki, és a fentebb ismertetett adalékokkal a kibocsátás eltolható vagy kiszélesíthető, hogy a látható spektrum sárgászöld, sárga vagy vörös tartományai is beleessenek.
A találmánynak ugyan a jelenleg előnyösnek tekintett kiviteli alakjait ismertettük és mutattuk be, de az adott szakterületen járatos szakemberek számára nyilvánvaló, hogy annak módosításai és változatai is lehetségesek a találmány terjedelmétől való eltérés nélkül.
Claims (17)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amely magában foglal:egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyi töltetet a burában, a lámpagyújtást segítő nemesgázt vagy nitrogént a burában, amely nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten 101,32 kPa-nál kisebb nyomáson van, valamint a burában fénykibocsátó plazmakisülést létrehozó nagyfrekvenciás energiát a burába csatoló eszközt, azzal jellemezve, hogy a töltet elsődleges aktív összetevőként foszfort vagy illékony foszforvegyületet tartalmaz.
- 2. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa higanymentes.
- 3. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a töltet másodlagos aktív összetevőként ként vagy illékony kénvegyületet tartalmaz.
- 4. A 3. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a másodlagos aktív összetevő bór-szulfidot tartalmaz.
- 5. A 2. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa fém-halogenid-mentes.
- 6. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a burában tartalmaz továbbá elegendő mennyiségű, a kisülőlámpa működése közben a töltet emissziós hullámhosszát növelő fém-halogenidet.
- 7. A 6. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a fém-halogenid a nátrium-, cézium-, kálium-, lítium-, szkandium-, tallium-, indium-, gallium- és bárium-jodidból álló csoportból van kiválasztva.
- 8. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy az elsődleges aktív összetevő mennyisége körülbelül 1-3,4 mg a bura térfogatának egy köbcentiméterére számítva.
- 9. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten körülbelül 0,3-93,3 kPa nyomáson van.
- 10. A 9. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a nemesgáz vagy a nitrogén szobahőmérsékleten körülbelül 2,62-26,64 kPa nyomáson van.
- 11. A 9. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőlámpa nemesgázt tartalmaz, és a nemesgáz xenon, argon vagy kripton.
- 12. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzaljellemezve, hogy a csatolóeszköz a nagyfrekvenciás energiát körülbelül 13-6000 MHz-en csatolja be.
- 13. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzaljellemezve, hogy a fényáteresztő bura a kvarcüveget, szintetikus szilícium-oxidot, üveget, zafírt és kerámiát magában foglaló csoportból választott fényáteresztő anyagból készül.
- 14. Higanymentes, elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa, amely magában foglal :egy tömített, fényáteresztő burát, illékony vegyi töltetet a fényáteresztő burában, a lámpagyújtást segítő xenongázt a fényáteresztőburában, amely xenongáz szobahőmérsékleten körülbelül 2,67-26,64 kPa nyomáson van, valamint a fényáteresztő burában fénykibocsátó plazmakisülést létrehozó nagyfrekvenciás energiát körülbelül 13-6000 MHz-en a fény áteresztő burába csatoló eszközt, azzal jellemezve, hogy a töltet elsődleges aktív összetevőként foszfort vagy illékony foszforvegyületet tartalmaz, amely elsődleges aktív összetevő mennyisége körülbelül 1-10 mg a fényáteresztő bura térfogatának egy köbcentiméterére számítva.
- 15. A 14. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a töltet másodlagos aktív összetevőként ként vagy illékony kénvegyületet tartalmaz.
- 16. A 15. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a másodlagos aktív összetevő bór-szulfidot tartalmaz.
- 17. A 14. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa fém-halogenid-mentes.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/595,476 US5818167A (en) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | Electrodeless high intensity discharge lamp having a phosphorus fill |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9700317D0 HU9700317D0 (en) | 1997-03-28 |
| HUP9700317A2 HUP9700317A2 (en) | 1997-12-29 |
| HUP9700317A3 HUP9700317A3 (en) | 1999-11-29 |
| HU219701B true HU219701B (hu) | 2001-06-28 |
Family
ID=24383392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9700317A HU219701B (hu) | 1996-02-01 | 1997-01-31 | Elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa foszfortöltettel |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818167A (hu) |
| EP (1) | EP0788141B1 (hu) |
| JP (1) | JPH09219179A (hu) |
| KR (1) | KR970063383A (hu) |
| CA (1) | CA2196360C (hu) |
| DE (1) | DE69706895T2 (hu) |
| HU (1) | HU219701B (hu) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818167A (en) * | 1996-02-01 | 1998-10-06 | Osram Sylvania Inc. | Electrodeless high intensity discharge lamp having a phosphorus fill |
| US6107752A (en) * | 1998-03-03 | 2000-08-22 | Osram Sylvania Inc. | Coaxial applicators for electrodeless high intensity discharge lamps |
| KR100406143B1 (ko) * | 1999-10-04 | 2003-11-15 | 한국수력원자력 주식회사 | 상관색 온도조절용 무전극 황전등 |
| KR100348610B1 (ko) * | 2000-01-19 | 2002-08-13 | 엘지전자주식회사 | 금속 할로겐 무전극 램프 |
| KR100393815B1 (ko) * | 2001-09-19 | 2003-08-02 | 엘지전자 주식회사 | 표면처리된 공진기를 가지는 무전극 조명기기 |
| US6566817B2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-05-20 | Osram Sylvania Inc. | High intensity discharge lamp with only one electrode |
| CA2465786A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-10 | Gem Lighting Llc | High intensity discharge lamp with single crystal sapphire envelope |
| US20060170361A1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Osram Sylvania Inc. | Single-ended Arc Discharge Vessel with a Divider Wall |
| US9230771B2 (en) | 2014-05-05 | 2016-01-05 | Rayotek Scientific, Inc. | Method of manufacturing an electrodeless lamp envelope |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4252890A (en) * | 1968-08-26 | 1981-02-24 | Xerox Corporation | Imaging system which agglomerates particulate material |
| US3725716A (en) * | 1971-06-16 | 1973-04-03 | Westinghouse Electric Corp | Hollow cathode device with improved spectral light output and stability |
| US3911318A (en) * | 1972-03-29 | 1975-10-07 | Fusion Systems Corp | Method and apparatus for generating electromagnetic radiation |
| US3748520A (en) * | 1972-05-05 | 1973-07-24 | Gen Telephone & Elect | Electric discharge lamp having a fill including niobium pentaiodide complexed with an inorganic oxo-compound as the primary active component |
| GB2023923B (en) * | 1978-05-22 | 1982-06-30 | Commw Scient Ind Res Org | Atomic spectral lamp |
| US4480213A (en) * | 1982-07-26 | 1984-10-30 | Gte Laboratories Incorporated | Compact mercury-free fluorescent lamp |
| US4647821A (en) * | 1984-09-04 | 1987-03-03 | Gte Laboratories Incorporated | Compact mercury-free fluorescent lamp |
| US4672267A (en) * | 1986-04-04 | 1987-06-09 | Gte Laboratories Incorporated | High intensity discharge device containing oxytrihalides |
| US4801846A (en) | 1986-12-19 | 1989-01-31 | Gte Laboratories Incorporated | Rare earth halide light source with enhanced red emission |
| US4810938A (en) * | 1987-10-01 | 1989-03-07 | General Electric Company | High efficacy electrodeless high intensity discharge lamp |
| CH675178A5 (hu) * | 1987-10-23 | 1990-08-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| DE3932030A1 (de) * | 1989-09-26 | 1991-04-04 | Philips Patentverwaltung | Hochdruckgasentladungslampe |
| US5070277A (en) | 1990-05-15 | 1991-12-03 | Gte Laboratories Incorporated | Electrodless hid lamp with microwave power coupler |
| JP3266156B2 (ja) * | 1990-09-19 | 2002-03-18 | 株式会社ニコン | 照明用光源装置および露光装置 |
| US5404076A (en) * | 1990-10-25 | 1995-04-04 | Fusion Systems Corporation | Lamp including sulfur |
| CA2133344A1 (en) * | 1990-10-25 | 1993-10-28 | James T. Dolan | Lamp having controllable characteristics |
| RU2130214C1 (ru) * | 1990-10-25 | 1999-05-10 | Фьюжн Лайтинг, Инк. | Лампа, обеспечивающая излучение в видимой части спектра (варианты) |
| US5145714A (en) * | 1990-10-30 | 1992-09-08 | Mcnc | Metal-organic chemical vapor deposition for repairing broken lines in microelectronic packages |
| US5151633A (en) * | 1991-12-23 | 1992-09-29 | General Electric Company | Self-extinguishing gas probe starter for an electrodeless high intensity discharge lamp |
| CA2144978A1 (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-14 | Fusion Lighting, Inc. | Electrodeless lamp with bulb rotation |
| US5818167A (en) * | 1996-02-01 | 1998-10-06 | Osram Sylvania Inc. | Electrodeless high intensity discharge lamp having a phosphorus fill |
-
1996
- 1996-02-01 US US08/595,476 patent/US5818167A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-21 EP EP97100889A patent/EP0788141B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-21 DE DE69706895T patent/DE69706895T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-29 KR KR1019970002519A patent/KR970063383A/ko active IP Right Grant
- 1997-01-30 CA CA002196360A patent/CA2196360C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-31 HU HU9700317A patent/HU219701B/hu not_active IP Right Cessation
- 1997-01-31 JP JP9019035A patent/JPH09219179A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09219179A (ja) | 1997-08-19 |
| US5818167A (en) | 1998-10-06 |
| HU9700317D0 (en) | 1997-03-28 |
| EP0788141A2 (en) | 1997-08-06 |
| CA2196360C (en) | 2004-04-27 |
| CA2196360A1 (en) | 1997-08-02 |
| KR970063383A (ko) | 1997-09-12 |
| DE69706895T2 (de) | 2002-03-28 |
| DE69706895D1 (de) | 2001-10-31 |
| HUP9700317A3 (en) | 1999-11-29 |
| HUP9700317A2 (en) | 1997-12-29 |
| EP0788141A3 (en) | 1997-11-12 |
| EP0788141B1 (en) | 2001-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3078523B2 (ja) | 可視光発生方法 | |
| EP0990248B1 (en) | Unit comprising a short-arc discharge lamp with a starting antenna | |
| JP2002124211A (ja) | 低圧ガス放電ランプ | |
| HU217160B (hu) | Gázkisülő lámpa, továbbá eljárás gázkisülő lámpa készítésére, valamint annak működtetésére | |
| JP2002124211A5 (hu) | ||
| US10453669B2 (en) | Electrodeless gas discharge lamps and methods of making the same | |
| JPH11345598A (ja) | 無電極ランプ | |
| JP2003229088A (ja) | 放電ランプおよびランプからの可視光線の量を増加させる方法 | |
| HU219701B (hu) | Elektród nélküli, nagy fényerejű kisülőlámpa foszfortöltettel | |
| JP2008545233A (ja) | 分子放射体及び添加剤を有する低圧放電ランプ | |
| JP2002093367A (ja) | 低圧ガス放電ランプ | |
| JP2002093367A5 (hu) | ||
| EP1093152B1 (en) | Electrodeless lamp using tin iodide | |
| EP0788140B1 (en) | Electrodeless high intensity discharge lamp having a boron sulfide fill | |
| GB2115977A (en) | High efficacy fluorescent/arc discharge light source | |
| JP2005276691A (ja) | 蛍光ランプ | |
| US7825598B2 (en) | Mercury-free discharge compositions and lamps incorporating Titanium, Zirconium, and Hafnium | |
| Geens et al. | Progress in high pressure sodium lamp technology | |
| Preston et al. | Metal halide lamps | |
| JP2782794B2 (ja) | 無電極放電ランプ | |
| CA2111426A1 (en) | Electrodeless lamp bulb | |
| WO2008120172A2 (en) | Gas discharge lamp comprising a mercury-free gas fill | |
| Dobrusskin et al. | Mercury and Metal Halide Lamps1 | |
| JPH0917393A (ja) | 放電ランプ、照明装置および放電ランプの製造方法 | |
| US7944148B2 (en) | Mercury free tin halide compositions and radiation sources incorporating same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |