DE1589171C

DE1589171C - High intensity sodium vapor lamp with mercury

Info

Publication number: DE1589171C
Authority: DE
Inventors: Kurt Cleveland Heights Ohio Schmidt (V St A)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co

Description

1 ' 2 .1 '2.

Die Erfindung bezieht sich auf Hochdruck- ' rend der Lebensdauer bei solchen Lampen fest-The invention relates to high pressure 'end the life of such lamps fixed-

Natriumdampflampen, deren ionisierbare Gefäß- gestellt.Sodium vapor lamps, their ionizable vessel- provided.

füllung aus einem Anlaßgas und einer Menge Es ergab sich daher die Aufgabe, Natriumdampf-Natriumamalgam besteht, die größer ist als die im lampen hoher Intensität mit Quecksilber als Puffer Betrieb der Lampe verdampfte Menge. Die Betriebs- 5 zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen und temperatur an der kältesten Stelle des Entladungs- insbesondere die Einhaltung der gewählten Betriebsgefäßes beträgt 600 bis 950° C. ' daten der Lampe gewährleisten. Filling from a tempering gas and a quantity There was therefore the task of sodium vapor-sodium amalgam which is greater than that in high intensity lamps with mercury as a buffer Operation of the lamp evaporated amount. To create the operating 5 that do not have these disadvantages and temperature at the coldest point of the discharge, in particular compliance with the selected operating vessel is 600 to 950 ° C. 'ensure the lamp data.

In dem Zusatzpatent 85 245 zu der französischen Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durchIn the additional patent 85 245 to the French According to the invention this object is achieved

Patentschrift 1266181 wurde bereits eine Hoch- eine entscheidend verbesserte NatriumdampflampePatent 1266181 was already a high- a significantly improved sodium vapor lamp

druck-Natriumdampflampe beschrieben, welche in io hoher Intensität gelöst, deren röhrenförmiges Ent-pressure sodium vapor lamp described, which dissolved in io high intensity, whose tubular design

ihrer Füllung neben einem Anlaßgas Natrium- ladungsgefäß aus einem gegen Natriumdampf beiTheir filling is accompanied by a tempering gas, a sodium charge vessel from a sodium vapors

amalgam enthält. In der Füllung ist eine Menge Na- hohen Temperaturen widerstandsfähigen Materialcontains amalgam. There is a lot of high temperature resistant material in the filling

trium enthalten, die größer ist als das beim Betrieb besteht und eine ionisierbare Gefäßfüllung aus einemContain trium, which is larger than that in operation and an ionizable vessel filling from one

der Lampe verdampfte Natrium. Das Quecksilbier Anlaßgas sowie Natriumamalgam enthält, das inthe lamp evaporated sodium. The mercury beer contains tempering gas as well as sodium amalgam, which in

wird denr Amalgam in einer solchen Menge zugesetzt, 15 einer Menge eingegeben ist, die größer ist als die imthe amalgam is added in such an amount that an amount is added which is greater than that in the

daß es beim Betrieb der Lampe vollständig verdampft, Betrieb der Lampe verdampfte Menge, und bei der und dient als Puffergas für das Natrium. . die Betriebstemperatur an der kältesten Stelle desthat it is completely evaporated when the lamp is operating, the amount of evaporated operation of the lamp, and when the and serves as a buffer gas for the sodium. . the operating temperature at the coldest point of the

Bei dieser bekannten Anordnung hat die Hoch- Entladungsgefäßes 600 bis 950° C beträgt. Diese druck-Natriumdampflampe als Entladungsgefäß ein Natriumdampflampe ist dadurch gekennzeichnet, daß langgestrecktes Rohr aus einem Material, das den 20 das Entladungsgefäß beim Betrieb gleichzeitig in dem Angriff von Natriumdampf bei hohen Temperaturen überschüssigen, in flüssiger Form vorliegenden Amalaushalteri kann. Das Entladungsgefäß kann beispiels- gam ein Atomverhältnis des Natriums im Bereich weise aus einem lichtdurchlässigen polykristallinen von 0,5 bis 0,9, bezogen auf die Gesamtzahl der Aluminiumoxid hoher Dichte bestehen. Das Ent- Atome im Amalgam, aufweist und Natriumdampf ladungsgefäß enthält eine Füllung von Natrium- .35 mit einem Partialdruck von 30 bis 1000 Torr und amalgam und ein inertes Gas, ζ. B. Xenon. Beim Quecksilberdampf mit einem Partialdruck im BeBetrieb der Lampe wird mit einem Natriumdampf- reich von 0,1 bis 5 atm enthält,
druck im Bereich von 30 bis 1000 Torr ein großer Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus Prozentsatz der gesamten Strahlung infolge von der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Selbstabsorption und Selbstumkehr der Spektral- 30 Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichlinien zu beiden Seiten der Resonanzlinien des Na- nung dargestellt ist.In this known arrangement, the high discharge vessel is 600 to 950.degree. This high pressure sodium vapor lamp as a sodium vapor lamp discharge vessel is characterized in that an elongated tube made of a material that can prevent the discharge vessel from being exposed to excess sodium vapor at high temperatures in liquid form. The discharge vessel can consist, for example, of an atomic ratio of sodium in the range of a translucent polycrystalline from 0.5 to 0.9, based on the total number of high-density aluminum oxide. The ent atoms in the amalgam, and sodium vapor charge vessel contains a filling of sodium .35 with a partial pressure of 30 to 1000 Torr and amalgam and an inert gas, ζ. B. Xenon. In the case of mercury vapor with a partial pressure when the lamp is in operation, a sodium vapor range of 0.1 to 5 atm contains
pressure in the range of 30 to 1000 Torr. Further advantages of the invention result from the percentage of total radiation as a result of the following description of a preferred self-absorption and self-inversion of the spectral embodiment of the invention, which is shown in the drawing lines on both sides of the resonance lines of the Na - is shown.

triums ausgestrahlt. Dadurch erhält man nicht das Fig. 1 ist eine in einem Kolben angeordnetetriums broadcast. This does not result in that FIG. 1 is arranged in a piston

monochromatische gelbe· Licht der Niederdruck- Hochdruck-Natriumdampflampe gemäß der Erfin-monochromatic yellow light of the low pressure high pressure sodium vapor lamp according to the invention

Natriumdampflampe, sondern ein goldenes Weiß mit dung;Sodium vapor lamp, but a golden white with dung;

einem verhältnismäßig großen Anteil der Intensität 35 Fig. 2 zeigt die Dampfdruckkurven von Natrium-a relatively large proportion of the intensity 35 Fig. 2 shows the vapor pressure curves of sodium

im roten Spektralbereich. Das in der Füllung enthal- Quecksilber-Amalgam bei einer bestimmten Tempe-in the red spectral range. The mercury amalgam contained in the filling at a certain temperature

tene Quecksilber verdampft vollständig, so daß im ratur.tene mercury evaporates completely, so that in the ratur.

Betrieb der Lampe die Lampenfüllung neben Na- Die in Fig. 1 dargestellte Hochdruck-Natriumtriumdampf und Quecksilberdampf in' dem unver- dampflampe 1 hat einen äußeren Kolben 2 von längdampften Rest lediglich Natrium enthält. Das voll- 40 Hcher etwa eiförmiger Gestalt. Der Hals 3 des Kolständig verdampfte Quecksilber liefert höchstens bens ist durch einen umgebördelten Röhrenfuß 4 und einen verschwindenden Anteil an der Strahlung der einen Preßfuß 5 geschlossen, durch den verhältnis-Lampe. Es dient vielmehr als Puffergas und erzeugt mäßig steife Zuleitungsdrähte 6 und 7 hindurchdie richtige Temperaturverteilung in dem Plasma der geführt sind, die an ihren äußeren Enden mit einem Bogenentladung und an den Wänden des Entladungs- 45 Gewindeteil 8 bzw. dem Mittelkontakt 9 eines gefäßes. Dadurch wird der Spannungsgradient des üblichen Schraubsockels verbunden sind.
Lichtbogens vergrößert, die Lampe arbeitet mit höhe- Das innere Entladungsgefäß 11, welches die rer Spannung und kleinerem Strom, und man erhält eigentliche Entladungslampe bildet, besteht aus gein der Praxis einen höheren Wirkungsgrad im Strom- sintertem polykristallinem Aluminiumoxyd hoher bereich von 2,5 bis 5 A. Außerdem ergeben sich Er- 50 Dichte oder aus einem anderen lichtdurchlässigen sparnisse und eine vereinfachte Konstruktion der er- Material, das bei hohen Temperaturen gegen die ' forderlichen Vorschaltgeräte. ' Einwirkung des Natriumdampfes beständig ist. EinThe high-pressure sodium trium vapor and mercury vapor shown in FIG. 1 in the non-vaporized lamp 1 has an outer bulb 2 of longitudinally vaporized remainder containing only sodium. The full-length, roughly ovoid shape. The neck 3 of the columnar vaporized mercury delivers at most ben is closed by a flanged tubular foot 4 and a negligible proportion of the radiation of a press foot 5, by the ratio lamp. Rather, it serves as a buffer gas and generates moderately stiff lead wires 6 and 7 through the correct temperature distribution in the plasma that is guided at their outer ends with an arc discharge and on the walls of the discharge 45 threaded part 8 and the central contact 9 of a vessel. This will connect the voltage gradient of the usual screw base.
The inner discharge vessel 11, which forms the rer voltage and lower current, and the actual discharge lamp is obtained, consists of a higher degree of efficiency in the current sintered polycrystalline aluminum oxide high range from 2.5 to 5 A. In addition, there are 50 density or some other translucent savings and a simplified construction of the material, which at high temperatures against the 'necessary ballasts. 'Exposure to sodium vapor is stable. A

Eine in vielen Punkten ähnliche "Hochdruck- hierfür geeignetes Material ist z. B. in der USA.-Natriumdampflampe hoher Intensität wird ebenfalls Patentschrift von Coble, 3 026 210, beschrieben. ■ beschrieben in der Zeitschrift »Illuminating Engi- 55 Die Enden des Entladungsgefäßes 11 sind durch neering«, Dezember 1965, Heft 12, S. 696 bis 702. fingerhutartige Verschlußkappen 12 und 13 aus Niob Auch diese Lampe enthält in ihrer Füllung so viel verschlossen, die mit dem Aluminiumoxyd mittels Natriumamalgam, daß beim Betrieb der Lampe im .einer Einschmelzmasse, welche vorwiegend Alu-Entladungsgefäß neben Natriumdampf und Queck- miniumoxyd und Kalziumoxyd enthält, hermetisch silberdampf ein unverdampfter Überschuß an Na- 60 verbunden sind. Das untere Ende des Entladungstrium verbleibt. gefäßes 11 ist in der Zeichnung im Schnitt dargestelltA high-pressure material suitable for this purpose, which is similar in many respects, is, for example, in the USA a sodium vapor lamp high intensity is also described in the Coble patent 3,026,210. ■ described in the magazine »Illuminating Engi- 55 The ends of the discharge vessel 11 are through neering ", December 1965, No. 12, pp. 696 to 702. Thimble-like caps 12 and 13 made of niobium This lamp also contains so much sealed in its filling that means with the aluminum oxide Sodium amalgam that when the lamp is operated in .einer sealing compound, which is predominantly aluminum discharge vessel contains sodium vapor and mercury oxide and calcium oxide, hermetically silver vapor an unevaporated excess of Na-60 are connected. The lower end of the discharge strium remains. vessel 11 is shown in the drawing in section

Es wurde gefunden, daß bei Hochdruck-Natrium- und läßt die Verschlußkappe 12, die Einschmelzdampflampen, die ein keramisches Entladungsgefäß masse 14, die hier zur Veranschaulichung wesentaus polykristallinem Aluminiumoxid nach dem Hch übertrieben dick gezeichnet ist, erkennen, gegenwärtigen Stand der Entwicklung benutzen, eine 65 Thermionische Elektroden 15 und 15' sind an den allmähliche Aufzehrung des Natriums während der Enden des Entladungsgefäßes 11 angebracht. Jede Lebensdauer der Lampe auftritt. Außerdem wurde Elektrode 15,15' besteht aus einer doppelt gewickel-. eine Änderung der Betriebsdaten der Lampe wäh- ten Wolframdrahtwendel, deren Zwischenräume mitIt has been found that at high pressure sodium and leaves the cap 12, the melt-down lamps, a ceramic discharge vessel mass 14, which is essential here for illustration polycrystalline aluminum oxide after the Hch is drawn exaggeratedly thick, recognize Using the current state of development, a 65 thermionic electrodes 15 and 15 'are attached to the gradual consumption of the sodium during the ends of the discharge vessel 11 is appropriate. Every Lamp life occurs. In addition, electrode 15.15 'consists of a double-wound. a change in the operating data of the lamp would have to be made by tungsten filament, and the spaces between them

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aktivierendem Material in der Form von Erdalkali- Lampenspannung, die Farbwiedergabe und den Wiroxyden, beispielsweise Bariumoxyd, gefüllt sind. Die· kungsgrad. Die Änderung der Partialdampfdrücke Wolframwendel ist über einen Wolframstab 16 ge- von Natrium und Quecksilber über dem überschüssiwickelt, der in das Ende eines mit der Verschluß- gen flüssigen Amalgam bei 700° C als Funktion der kappe 12 verbundenen Metallröhrchens 17 einge- 5 Zusammensetzung der ■ Überschußflüssigkeit ist in klemmt ist. Das untere Metallröhrchen 17 ist bei 18 Fig. 2 dargestellt Man erkennt, daß der Partialdurchstochen bzw. gelocht und dient als Entlüftungs- druck für Atomverhältnisse über 0,5 verhältnismäßig rohr während der Herstellung der Lampe und für die konstant bleibt. Unterhalb dieser Zahl fällt der Na-Einführung des Füllgases und der Natrium-Queck- trium-Partialdruck P_Na schnell ab. Da der Dampfsilber-Amalgamdosis in das Entladungsgefäß 11. Es io druck des Natriums in bezug auf den Wirkungsgrad kann, wie bei 19 angedeutet ist, luftdicht durch Kalt- und die Farbwiedergabe oder die Farbtönung krischweißen mit Quetschverschluß geschlossen werden. tisch ist, ist es erwünscht, Atomverhältnisse von Das obere Metallröhrchen 17' ist innen verschlossen weniger als 0,5 zu vermeiden. Der Partialdruck des und benötigt keinen Quetschverschluß. Quecksilbers steigt verhältnismäßig schnell mit demactivating material in the form of alkaline earth lamp voltage, the color rendering and the wire oxides, for example barium oxide, are filled. The degree of efficiency. The change in the partial vapor pressure of the tungsten coil is wound over a tungsten rod 16 of excess sodium and mercury which is inserted into the end of an amalgam that is liquid with the closure at 700 ° C. as a function of the cap 12 Excess fluid is stuck in. The lower metal tube 17 is shown at 18 Fig. 2 It can be seen that the partially pierced or perforated and serves as a venting pressure for atomic ratios over 0.5 relatively tube during the manufacture of the lamp and for which remains constant. Below this number, the introduction of Na by the filling gas and the sodium-mercury partial pressure P _Na fall rapidly. Since the vapor silver amalgam dose in the discharge vessel 11. It can be closed airtight by cold welding and the color rendering or the color shade with pinch welding. table, it is desirable to avoid atomic ratios of The upper metal tube 17 'is sealed inside less than 0.5. The partial pressure of the and does not require a pinch seal. Mercury rises relatively quickly with that

Das Entladungsgefäß ist an dem äußeren Kolben 2 15 Atomverhältnis an. Wenn jedoch das Atomverhältnis mittels eines aus einem Draht geformten Rahmens 21 des Quecksilbers auf weniger als 0,1 reduziert wird gehalten, der sich von dem Zuleitungsdraht 7 an dem (entsprechend einem Atomverhältnis des Natriums Fußende zu der Einbuchtung 22 am oberen Ende von mehr als 0,9), dann fällt der Dampfdruck des entlang des Kolbens 2 erstreckt, wo er mit Hilfe Quecksilbers scharf ab. Da der Quecksilberdampfeiner federnden Klammer 23 befestigt ist. Die Ver- 20 druck der Primärfaktor für die Lampenspannung ist, schlußkappe 13 des Entladungsgefäßes 11 ist an sollten Atomverhältnisse von Quecksilber unterhalb einem Steg oder Streifen 24 des Rahmens 21 ange- von 0,1 vermieden werden. Daraus ergibt sich, daß es schweißt, während die untere Verschlußkappe 12 mit gemäß der Erfindung wünschenswert ist, eine Lamdem Zuleitungsdraht 6 über ein Band 25 und die Ver- penfüllung vorzusehen, bei der die Zusammensetzung bindungsstange 26 verbunden ist Der Raum zwischen as des Amalgam-Überschusses in der Lampe ein Atomdem Entladungsgefäß 11 und dem Kolben 2 wird vor verhältnis von Natrium im Bereich von 0,5 bis 0,9 dem Zuschmelzen zweckmäßigerweise evakuiert, um hat Die Gewichtsverhältnisse weichen natürlich von Wärme zu konservieren. Ein Getter, z. B. ein in mit den Atomverhältnissen ab, und das Gewicht jeder Kanälen versehene Ringe 27 gedrücktes Barium- Komponente entspricht dem Produkt aus dem Atommetallpuder, wird nach dem Zuschmelzen verdampft, 30 verhältnis und dem Atomgewicht. Infolgedessen entum ein hohes Vakuum zu gewährleisten. spricht ein Atomprozentsatz von 50% NatriumThe discharge vessel is at the outer bulb 2 15 atomic ratio. However, when the atomic ratio by means of a frame 21 formed from a wire, the mercury is reduced to less than 0.1 held, which is from the lead wire 7 at the (corresponding to an atomic ratio of sodium Foot of the indentation 22 at the upper end of more than 0.9), then the vapor pressure of the falls extends along the piston 2, where it sharpens with the help of mercury. Since the mercury vapor one resilient bracket 23 is attached. The pressure is the primary factor for the lamp voltage, Closing cap 13 of the discharge vessel 11 should be at atomic ratios of mercury below a web or strip 24 of the frame 21 should be avoided from 0.1. It follows that it welds, while the lower cap 12 is desirable according to the invention, a lambda Provide lead wire 6 over a tape 25 and the Verpenfüll, in which the composition connecting rod 26 is connected the space between as the amalgam excess in the lamp an atom dem Discharge vessel 11 and the bulb 2 is in front of the ratio of sodium in the range from 0.5 to 0.9 Expediently evacuated after melting, in order to have. The weight ratios of course deviate from To preserve warmth. A getter, e.g. B. an in with the atomic ratios, and the weight of each Rings provided with channels 27 pressed barium component corresponds to the product of the atomic metal powder, is evaporated after melting, 30 ratio and the atomic weight. As a result, entum to ensure a high vacuum. speaks an atomic percentage of 50% sodium

Viele Faktoren beeinflussen die Geometrie und 10 Gewichtsteilen Natrium und 90 GewichtsteilenMany factors affect the geometry and 10 parts by weight sodium and 90 parts by weight

den Arbeitspunkt einer Hochdruck-Natriumdampf- Quecksilber; 90 Atomprozent Natrium entsprechenthe working point of a high pressure sodium vapor mercury; 90 atomic percent are equivalent to sodium

lampe und müssen bei ihrer Konstruktion berück- 51 Gewichtsteilen Natrium und 49 Gewichtsteilenlamp and must take into account 51 parts by weight sodium and 49 parts by weight in their construction

sichtigt werden. Die Wandtemperatur eines Alu- 35 Quecksilber.be sighted. The wall temperature of an aluminum 35 mercury.

miniumoxyd-Entladungsgefäßes sollte nicht über Wie bereits erwähnt, ist es notwendig, einen Über-As already mentioned, it is necessary to have an over-

1400° C hinausgehen. Oberhalb dieser Temperatur schuß an Amalgam vorzusehen, um den AufzehreffektGo beyond 1400 ° C. Above this temperature, a small amount of amalgam should be provided in order to prevent the eye effect

ist die Verdampfungsgeschwindigkeit von Aluminium- an Natrium während der Lebensdauer der Lampe zuthe rate of evaporation of aluminum to sodium during the life of the lamp increases

oxyd mit anschließender Zersetzung in Aluminium kompensieren. Der Überschuß sammelt sich an derCompensate for oxide with subsequent decomposition in aluminum. The excess accumulates on the

und niedrigere Oxyde des Aluminiums und deren 4° kältesten Stelle des Lampengefäßes. Dies ist im all-and lower oxides of aluminum and their 4 ° coldest point on the lamp vessel. This is in general

Niederschlag auf der Innenseite des äußeren Kolbens, gemeinen die untere Verschlußkappe 12 und das ab-Precipitation on the inside of the outer piston, mean the lower cap 12 and the ab-

wo es Schwärzung hervorruft, übermäßig groß. Bei gequetschte Metallröhrchen 17. Dadurch, daß manwhere it causes blackening, excessively large. With squeezed metal tubes 17. By the fact that one

der in der Zeichnung dargestellten 400-Watt-Lampe das Metallröhrchen 17/verlängert, wird eine Stellethe 400 watt lamp shown in the drawing, the metal tube 17 / extends, becomes a point

hat das Entladungsgefäß einen inneren Durchmesser innerhalb des Entladungsgefäßes geschaffen, diethe discharge vessel has created an inner diameter within the discharge vessel that

von etwa 7,4 mm, eine Länge von 9,3 cm und einen 45 wesentlich kälter ist als die Verschlußkappe. Es wurdeof about 7.4 mm, a length of 9.3 cm and a 45 is considerably colder than the cap. It was

Abstand zwischen den Elektrodenspitzen von 7 cm. gefunden, daß zur Vermeidung einer übermäßigenDistance between the electrode tips of 7 cm. found that to avoid excessive

Bei Nennleistung erreicht die Wandtemperatur einen Natrium-Reaktionsgeschwindigkeit des Natriums mitAt rated output, the wall temperature reaches a sodium reaction rate of sodium with

ungefährlichen Wert von 1300° C. der Einschmelzmasse übermäßig hohe Temperaturen,safe value of 1300 ° C. of the sealing compound excessively high temperatures,

Die Füllung des Entladungsgefäßes enthält das insbesondere solche über 800° C, vermieden werdenThe filling of the discharge vessel contains, in particular, those above 800.degree. C. are to be avoided

Anlaßgas und das Natrium-Quecksilber-Amalgam. 50 sollten. Eine Temperatur an der Einschmelzstelle vonTempering gas and the sodium-mercury amalgam. 50 should. A temperature at the melting point of

Um einen günstigen Wirkungsgrad zu erhalten, soll ' etwa 725° C stellte sich als zufriedenstellend heraus,In order to obtain a favorable efficiency, should 'about 725 ° C turned out to be satisfactory,

das Anlaßgas eine niedrige Wärmeleitfähigkeit be- und dabei ergibt sich eine Betriebstemperatur an demthe tempering gas loading a low thermal conductivity and this results in an operating temperature at the

sitzen, und aus diesem Grunde wird Xenon bevor- Metallröhrchen 17, die etwas niedriger, d.h.ungefährsit, and for this reason xenon is preferred- metal tubes 17, which are slightly lower, i.e. approx

zugt. Bei der abgebildeten Lampe wird Xenon unter 700° C, istadmitted. In the lamp shown, xenon is below 700 ° C

einem Druck von 20 Torr benutzt, und das Zünden 55 Unter den angegebenen Bedingungen ergab eine der Lampe erfolgt durch einen der Leerlaufspan- Amalgam-Zusammensetzung von 70 bis 80 Atomnung überlagerten Hochspannungsimpuls (2500 Volt). prozent Natrium, vorzugsweise etwa 75 Atom-Es sei bemerkt, daß »Penning-Mischungen«, z. B. prozent Natrium, die besten Ergebnisse in bezug auf Neon mit 0,1 bis 1% Argon, als Anlaßgas benutzt hohe Wirkungsgrade und eine brauchbare Farbwerden können, um die Zündspannung auf wenige 60 wiedergabe. Bei der Lampe nach F i g. 1 mit einer 100 Volt zu erniedrigen. Jedoch haben Penning- Leistung von 400 Watt mit einem Innendurchmesser Mischungen eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ver- des Entladungsgefäßes von 7 bis 8 mm, vorzugsweise Ursachen einen nennenswerten Abfall im Wirkungs- etwa 7,4 mm, bestand eine, bevorzugte Füllung mit grad von bis zu 10 bis 20%. 75 Atomprozent Natrium aus ungefähr 54 mga pressure of 20 torr was used, and ignition 55 under the specified conditions gave one The lamp is made by one of the no-load chip amalgam composition from 70 to 80 atomization superimposed high voltage pulse (2500 volts). percent sodium, preferably about 75 atom-Es note that "Penning Mixtures", e.g. B. percent sodium, the best results in terms of Neon with 0.1 to 1% argon, used as a tempering gas, high efficiencies and useful coloring can reproduce the ignition voltage to a few 60. In the case of the lamp according to FIG. 1 with a 100 volts lower. However, they have Penning powers of 400 watts with an inside diameter Mixtures have a high thermal conductivity and the discharge vessel is from 7 to 8 mm, preferably Causes a noticeable drop in the effect of about 7.4 mm, if there was a, preferred filling with degree of up to 10 to 20%. 75 atomic percent sodium from approximately 54 mg

Die Zusammensetzung des Natrium-Quecksilber- 65 Amalgam, das 14 mg Natrium und 40 mg Queck-Amalgams bestimmt für eine gegebene Betriebstempe- silber enthielt. Diese Füllung erzeugt einen Natriumratur den Dampfdruck des Natriums und des Queck- Partialdruck P_S!l von etwa 80 Torr und einen Quecksilbers und ist somit ein primärer Faktor für die silber-Partialdruck P_He von etwa 0,38 atm bei einerThe composition of the sodium mercury amalgam, which contained 14 mg sodium and 40 mg mercury amalgam determined for a given operating temperature. This filling creates a sodium ratur the vapor pressure of the sodium and the mercury partial pressure P _{S! L} of about 80 Torr and a mercury and is thus a primary factor for the silver partial pressure P _He of about 0.38 atm at a

Betriebstemperatur am Metallröhrchen 17 von 700° C. Eine Ausbeute von 110 Lumen pro Watt wurde bei annehmbarer Farbwiedergabe, die einen Rotfaktor von 3 hatte, erreicht. Die Lampe arbeitet bei 4,7 Ampere und einem Spannungsabfall von *> 100 Volt. Der Rotfaktor ist ein willkürliches Maß für den Strahlungsanteil, der im sichtbaren Bereich oberhalb von 6000 A liegt. Zum Vergleich hat eine Hochdruck-Quecksilberdampflampe einen Rotfaktor von 1, und der Rotfaktor des Sonnenlichts schwankt" zwischen 2 und 3, je nach Zeit, Ort und Wetter.Operating temperature at the metal tube 17 of 700 ° C. A yield of 110 lumens per watt was achieved with acceptable color rendering, which had a red factor of 3. The lamp works at 4.7 amps and a voltage drop of *> 100 volts. The red factor is an arbitrary measure for the proportion of radiation that is above 6000 A in the visible range. For comparison, one has High pressure mercury vapor lamp has a red factor of 1, and the red factor of sunlight fluctuates " between 2 and 3, depending on the time, place and weather.

Durch Erhöhung des Quecksilbergehalts können etwas höhere Wirkungsgrade erhalten werden, aber die Farbwiedergabe verschlechtert sich dann, und der Rotfaktor fällt auf weniger als 3 ab. Wenn ein höherer Prozentsatz von Natrium verwendet wird, erhöht sich der Rotfaktor. Der Wirkungsgrad sinkt jedoch auf weniger als 100 Lumen pro Watt.Somewhat higher efficiencies can be obtained by increasing the mercury content, however the color rendering then deteriorates and the red factor drops to less than 3. When a higher percentage of sodium is used, the red factor increases. The efficiency drops however, to less than 100 lumens per watt.

Es wurde gefunden, daß unter Verwendung derselben Natrium-Quecksilber-Füllung eine Lampe mit weit besserer Farbwiedergabe bei verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad durch Verkleinerung des Innendurchmessers des Entladungsgefäßes auf ungefähr 6 mm erhalten werden kann. Für diese Lampe ist es erwünscht, die Betriebstemperatur des Amalgam-Speichers, beispielsweise des unteren Metallröhrchens ■ 17, auf 800° C zn erhöhen, wodurch sich Natrium- und Quecksilberdampfdrücke von etwa 205 Torr bzw. 1,55 atm ergeben. Die Lampe arbeitet dann etwa bei einem Strom von 2,5 A mit einem Spannungsabfall von 190 Volt entsprechend einer Eingangsleistung von etwa 400 Watt und besitzt einen Rotfaktor von 5,5 und eine Ausbeute von 100 Lumen pro Watt.It has been found that using the same sodium-mercury filling a lamp with Far better color rendering with a relatively high degree of efficiency by reducing the inner diameter of the discharge vessel can be obtained to about 6 mm. For this lamp it is desired, the operating temperature of the amalgam reservoir, for example the lower metal tube ■ 17, to 800 ° C zn, which increases sodium and mercury vapor pressures of about 205 Torr and 1.55 atm. The lamp then works at a current of around 2.5 A with a voltage drop of 190 volts corresponding to an input power of about 400 watts and has a red factor of 5.5 and a yield of 100 lumens per watt.

Claims

Claims: 35

1. High intensity sodium vapor lamp, the tubular discharge vessel of which is made of a material that is resistant to sodium vapor at high temperatures, and contains an ionizable vessel filling of a tempering gas and sodium amalgam, which is added in an amount that is greater than the amount evaporated during operation of the lamp and the operating temperature at the coldest point of the discharge vessel is 600 to 950 ⁰ C, characterized in that the discharge vessel (11) during operation at the same time in the excess amalgam present in liquid form has an atomic ratio of sodium in the range from 0.5 to 0, 9, based on the total number of atoms in the amalgam, and sodium vapor with a. Particle pressure of 30 to 1000 Torr and mercury vapor with a partial pressure in the range of 0.1 to 5 atm.

2. Sodium vapor lamp according to claim 1, characterized in that the atomic ratio of sodium in the amalgam excess is in the range 0.7 and 0.8.

3. Sodium vapor lamp according to claim 1 and 2, characterized in that the inner diameter of the discharge vessel (11) is 7 to 8 mm and the atomic ratio of sodium in the amalgam excess is approximately 0.75.

4. Sodium vapor lamp according to claim 3, characterized in that the temperature determining the gas pressure at the coldest point of the discharge vessel (11) is about 700 ° C and the partial pressure (P _Na ) of the sodium in operation at 80 Torr and the partial pressure (P _Hg ) of mercury is 0.38 atm.

5. Sodium vapor lamp according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the discharge vessel (11) is 6 mm and the atomic ratio of sodium in the amalgam excess is 0.75, the temperature at the coldest point of the discharge vessel is about 800 ° C and the partial pressure (Ρ _Ν? ) of sodium is 205 Torr and that (P _Hg ) of mercury is 1.55 atm.

1 sheet of drawings