NO118120B - - Google Patents

Description

Lavtrykkvikksølvdamputladningslampe.

Oppfinnelsen vedrører lavtrykkskvikksølvdamputladnings-lampe med et utladningsrom som inneholder to terraionisk emitterende katoder, som består av en med emisjonsmateriale dekket bærer.

Lamper av ovennevnte type for belysningsformål består for det meste av rettlinjet eller sirkelformet bøyede glassrør på hvis innersider det befinner seg et lysstoff som omdanner den i utladningen frembragte ultrafiolettstråling til synlig lys. Disse lamper har vist seg å ha stor betydning blant annet av den grunn at de pr. watt tilført energi gir et meget stort lumenutbytte. Dessuten kan man innen vide grenser forandre fargen av det fra lampen utstrålte lys ved anvendelse av forskjellige lysstoffer og således tilpasse det til ethvert ønsket formål.

En allerede i lengere tid kjent ulempe ved disse lav-trykkskvikksølvdamputladningslamper består i at det ved siden av lys også frembringer og emitterer elektromagnetiske svingninger hvis bølgelengder er således at de kan forstyrre elektromagnetiske fjernmeldesignaler f.eks. radiosignaler. Enskjønt størrelsen av de av lampene frembragte forstyrrelsessignaler sett absolutt ikke er høy, kan forstyrrelsene være spesielt hindrende ved svake fjernmeldesignaler . Undersøkelser har vist at de i lampene frembragte elektromagnetiske forstyrrelsesvingninger på to måter kan utøve deres forstyrrende innvirkning. En av disse måter er den direkte utstråling. Denne kan man f.eks. nedsette ved at lampene avskjermes elektrisk ved anbringelse i et jordet metallbur. Selvsagt består dette bur for det meste av et materiale, f.eks. metallgas, som slipper igjennom den ønskede lysstråling. Den annen måte hvorpå forstyrrelsessvingningene kan utøve deres innvirkning på arbeider til frembringelse eller iakttagelse av fjernmeldesignaler går over mateledningene. Er lampene og apparatene tilsluttet samme matnings-kilde, f.eks. nettet, så finnes en elektrisk ledende eller kapasitiv forbindelse og følgelig en sterk overføring av forstyrrelsene. Bort-sett fra denne direkte overføring overføres forstyrrelse ved at strømtilførselstrådene for de til nettet tilsluttede lamper emitterer en forstyrrelsesstråling. For å nedsette de to sistnevnte forstyrrelsesinnvirkninger er det allerede foreslått mellom lampen og matningsnettet å anbringe et av elektrisk filter bestående for-styrrelsesnedsettelsesanlegg. Filtrene kan f.eks. forenes med de for- mathing av lavtrykkskvikksølv<iamputladningslamper så godt som alltid nødvendige strømstabiliseringselementer, som strupnings-spoler. Det er klart at slike filterelementer kompliserer hele anlegget og gjør det således dyrere. Dessuten opphever disse forholdsregler ikke forstyrrelsesårsaken og kan derfor bare under be-stemte forhold gi et visst resultat. Hvis de signaler som skal oppfattes er meget svake så må man enten anvende spesielt kompliserte filtere eller akseptere en bestemt, enskjønt liten forstyrrelses-størrelse. Slike filtere er selvsagt ingen hjelp mot forstyrrelsene på grunn av den ovennevnte direkte utstråling fra selve lampen.

Angående årsaken til de i lampene frembragte forstyrrelsessvingninger er det riktignok anstillet undersøkelser, men disse har ennå ikke ført til en tydelig innsikt. Det synes som om to foreteelser spiller en hovedrolle: a) Opptreden av en negativ romladning i delen av ut-ladningsrommét like foran den som katode virksom elektrode.

Denne negative romladning oppstår ved den vanlige mat-ning med vekselspenning ved at den gjennom strømgjennomgangen i ut-ladning srommet på katoden bestående meget konsentrerte emisjons-flekk med høy temperatur under vekselspenningens nullgjennomgang forblir så varm at det emitteres flere elektroner enn det er nød-vendig i dette øyeblikk for opprettholdelse av utladningen. Derved frembringes i dette området uregelmessige svingninger av ladnings-bærere. De herav resulterende elektromagnetiske feltforandringer bevirker en del av de ovennevnte forstyrrelser som i det følgende betegnes som gjentenningsforstyrrelser. Disse forstyrrelsers frekvens ligger i området fra 550 til 1400 kHz.

b) Opptreden av anodesvingninger.

Disse svingninger oppstår når en elektrode er virksom

som anode. De betegnes i det følgende som anodeforstyrrelser. Disse forstyrrelsers frekvens ligger i området fra l60 til 24-0 kHz.

Det er allerede foreslått forholdsregler til å unngå de ovennevnte forstyrrelser. Således har man f.eks. forsøkt å til-veiebringe en forbedring ved forandring av katodeoppbygningen for eksempel ved endring av dimensjonen av emisjonsmaterialbæreren som for det meste er en glødespiral.

Det er også allerede foreslått å belegge eller å blande emisjonsmaterialet med en finfordelt mengde av materiale, f.eks. karbon, jern, platina, wolfram, palladium, molybden, tantal eller elektrisk ledende forbindelser av disse. Disse stoffer tilsettes i større mengder, under tiden sogar på 50 til 75 vektprosent av mengden av emisjonsmateriale.

Anvendelsen av slike høye prosentsatser medfører store ulemper, således opptrer det blant annet en sterk sverting av lampeendene, lampens lysytelse, dvs. det pr. watt tilført energi utsendte lumentall, synker sterkt og tennspenningen økes til praktisk talt ubrukbare verdier.

Oppfinnelsen har til hensikt en nedsettelse av intensiteten av de fra en lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe frembragte forstyrrelsessvingninger spesielt av gjentenningsforstyrrelsene, imidlertid under unngåelse av ovennevnte ulemper.

En lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge oppfinnelsen har et utladningsrom som inneholder to termoionisk emitterende elektroder som hver består av en bærer som er dekket med ett tynt sjikt av elektronemitterende materiale som inneholder ett eller flere jordalkalioksyder, og har det karakteristika at det elektronemitterende materiale er blandet med bor og/eller minst ett borid av et element fra det periodiske systems sjette gruppe i en mengde som utgjør 0,1-15% av vektmengden av jordalkalioksyd.

Det anvendte periodiske system er det som forekommer

på side 96 i "Encyclopedia of Chemical Technology" av Kirk-Othmer, annen utgave, bind 8, publisert i I965 av John Wiley og Sons, Inc.

Borider av krom, molybden og wolfram egner seg spesielt for dette formål. Wolframmonoborid gir dessuten en bare meget liten nedsettelse' av den spesifikke lysstrøm.

Da de tilsatte materialer må blandes godt med emisjonsmaterialpartiklene blir kornstørrelsen av det tilsatte materiales partikler fortrinnsvis ikke valgt større enn 30 ganger den midlere kornstørrelse av emisjonsmaterialpartiklene. Spesielt gode resul-tater fåes med en kornstørrelse som er mindre enn 15 ganger den midlere kornstørrelse av emisjonspartiklene.

Fra de forsøk som førte til oppfinnelsen har det vist seg at de tilsatte materialmengder fortrinnsvis må utgjøre 0,1-10% av vektmengden av emisjonsmaterialet. Derved oppnås nemlig, mellom nedsettelse av forstyrrelses-svingningene og fallet i det spesifikke lysutbytte, et godt kompromiss.

Elektrodene i en lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge oppfinnelsen inneholder dessuten fortrinnsvis i blanding med emisjonsmaterialet en mengde av zirkonium. En slik tilsetning for nedsettelse av sverting av lampeendene ved hjelp av desintegrasjon av elektrodene er i og for seg kjent. Det kan vises at i lamper ifølge oppfinnelsen forbedres nedsettelsen av opptreden av forstyrrelsessignaler ved anvendelse av zirkonium på elektronene ytter-ligere. Den anvendte zirkoniummengde utgjør fortrinnsvis 1-5% av emisjonsmaterialets vektmengde.

Oppfinnelsen skal forklares ved hjelp av et utførelses-eksempel og en tabell.

. Eksempel.

I en vanlig 40 Watt lavtrykkskvikksølvdamputladnings-lampe ble det montert elektroder som hver besto av en vendelformet wolframtråd overtrukket med en blanding av bariumkarbonat, kalsium-karbonat, strontiumkarbonat, zirkonium og wolframmonoborid. Mengdene av denne blandings karbonater var valgt således at vektforholdet BaCO^CaCO,^ SrCO^ var lik 8:5:7. Zirkoniummengden utgjør tre vektprosent av karbonatmengden. Wolframmonoboridmengden ble variert, og i følgende tabell er det angitt tre prosentsatser i forhold til den samlede vektmengde av karbonat og av zirkonium.

Lampene ifølge utførelseseksemplet ble forøvrig gjort ferdig på helt vanlig måte, idet bl.a. katodene ble oppvarmet hvorved karbonatene spaltet seg i oksyder. Derved ble lampene tatt i bruk i et forsøksanlegg og størrelsen av de fra lampene utsendte forstyrrelsessignaler ble målt ved forskjellig i tabellen angitte frekvenser. Denne forstyrrelsesstørrelses intensitet ble sammenlignet med intensiteten av forstyrrelsesstørrelsen av en lampe som bare adskiller seg fra lampen ifølge eksemplet i at det ikkevar til stede wolframmonoborid på elektrodene. I tabellen er det angitt forskjellene overfor denne referanselampe i dB.

Siste spalte i tabellen angir nedsettelse av den spesifikke lysytelse av lampene ifølge eksemplet sammenlignet med referanselampen i prosent. Lysfallet og forstyrrelsesstørrelsen ble hver gang målt etterat lampen hadde brent 100 timer.

Tabellen viser også måleresultater av lamper som var fremstilt helt overensstemmende med overnevnte eksempel hvor imidlertid det ble anvendt andre borider eller selve elementet bor i de angitte mengder.

Claims (6)

1. Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe med et utladningsrom, hvori det befinner seg to termionisk emitterende elektroder som hver består av en bærer som er overtrukket med ett tynt sjikt av elektronemisjonsmateriale som inneholder ett eller flere jordalkalioksyder, karakterisert ved at elektronemisjonsmaterialet er blandet med bor og/eller minst ett borid av et element fra det periodiske systems sjette gruppe i en mengde som utgjør 0,1-15% av vektmengden av jordalkalioksyd.

2. Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge krav 1, karakterisert ved at elektronemisjonsmaterialet er blandet med ett eller flere borider av krom, molybden eller wolfram.

3- Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at elektronemisjonsmaterialet er blandet med wolframmonoborid.

4- Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge krav 1,

2 eller 3»karakterisert ved at kornstørrelsen av det med emisjonsmaterialet blandede bor eller av boridene er mindre enn 30 ganger den midlere kornstørrelse av emisjonsmaterialpartiklene.

5» Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge krav 1, 2, 3 eller 4f karakterisert ved at den samlede mengde av bor og borid utgjør 0,1 til 10% av vektmengden av emisjonsmaterialet .

6. Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5, karakterisert ved at kornstørrelsen av det med emisjonsmaterialet blandede bor eller av boridéne er mindre enn 15 ganger den midlere kornstørrelse av emisjonsmaterialpartiklene. f. Lavtrykkskvikksølvdamputladningslampe ifølge kravene 1, 2, 3» 4» 5 eller 6, karakterisert ved at emisjonssjiktet i blanding med emisjonsmaterialet og bor resp. boridene inneholder 1 til 5% zirkon referert til vektmengden av emisjonsmaterialet.