DE1639113C - Dampfentladungslampe für photochemische Zwecke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Dampfent« ladungslanipen, insbesondere solche Dampfentladungslampe^ die selektiv Strahlung In den Spektralblindem zwischen 2800A und 3200A sowie zwischen 3200A und 4200A emittieren, deren Licht also in denjenigen Spoktralgebieten liegt, die zum Auslösen photochemischer Reaktionen in Industrie und Wissenschart besonders wirksam sind. Unter der Bezeichnung A sind hier und im folgenden Angström-Binheiten zu verstehen.

Zur Erzeugung von Licht im sichtbaren Spektralberoich ist aus der schweizerischen Patentschrift 403 891 eine Quecksilber-Dampfentladungslampe bekannt, deren hermetisch abgeschlossene lichtdurchlässige Hülle ein Paar fester metallischer Bogenelektroden und Quecksilber in einer solchen Menge enthält, daß nach dessen Verdampfen eine Bogenentladung, durch die die Innenwandung des Entladungsgefäßes auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird, möglicht ist. Das Entladungsgefäß enthält neben ao einem Edelgas als Zündgas weiterhin Metallhalogenide, wie die Jodidc der Alkalimetalle und der Gruppe IHb des Periodensystems. Durch die Verwendung gewisser Kombinationen von Jodiden werden Verbesserungen im Wirkungsgrad und in den Färbeigenschaften gegenüber den üblichen Quecksilber-Dampflampen erreicht.

Bei diesen bekannten Lampen liegt jedoch entsprechend ihrer Zweckbestimmung die Strahlung hauptsächlich in dem photochemisch weniger wirksamen sichtbaren Spektralbereich oberhalb 4200A.

Für photochemische Zwecke wurden bisher hauptsächlich Quecksilberdampflampen verwendet, und zwar vorzugsweise Nieder- oder Mitteldruckdampflampen. Da jedoch ein beachtlicher Anteil des Lichtes einer Mitteldruck-Quecksilberdampflampe in einem Spektralgebiet mit Wellenlängen von mehr als 4200 A liegt — die Wellenlänge von 4200 A stellt die obere Grenze für photochemisch wirksames Licht dar — und da bei einer solchen Lampe auch noch Licht mit einer Wellenlänge von 6000 A auftritt, können Quecksilberdampflampen für photochemische Zwecke nur mit geringem Wirkungsgrad eingesetzt werden. Das bedeutet, daß ein erheblicher Anteil der Strahlung einer solchen Quecksilberdampflampe für photochemische Zwecke verloren geht. In denjenigen Fällen, in denen das photochemisch nicht ausnutzbare Licht störende Effekte auslöst, ist es notwendig, mit Filtern diesen Lichtanteil auszufiltern. Selbst unter den viel günstigeren Verhältnissen, unter denen der photochemisch nicht ausnutzbare Lichtanteil keine weiteren Wirkungen hervorruft, stellt dieser Lichtanteil doch einen Energieverlust dar, der den Wirkungsgrad einer Quecksilberdampflampe für photochemische Zwecke herabsetzt.

Es ergab sich daher die Aufgabe, eine Lampe für photochemische Zwecke zu finden, deren Füllung und Betriebsdrücke so beschaffen sind, daß man eine hohe Strahlungsleistung erhält, die vorwiegend oder nahezu gänzlich in dem pholochemisch wirksamen ultravioletten Bereich des Spektrums konzentriert ist.

F.rfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch eine Dampfentladungslampe für photochemische Zwecke mit einem für UV-Strahlung durchlässigen Entladungsgefäß gelöst, in dem zwei Elektroden angeordnet sind, und das eine Quecksilberfüllung und eine solche Menge eines durch Anlegen der Betriebsspannung ionisierbaren ZUndgases enthält, daß das Quecksilber verdampft und nach der Verdampfung des Quecksilbers sich eine Dogenentladung ausbildet, durch die die Innenwandung des Entladungsgefäß auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird. Die Lampe 1st dadurch gekennzeichnet, daß die Quecksilberfüllung so bemessen ist, daß nach dem Verdampfen ein Quecksilberpartialdruck von 0,5 bis 5 Atmosphären entsteht, und das Entladungsgefäß weiterhin eine solche Menge Wismuthalogenid, ausgenommen Wismutfluorid, enthält, daß bei der Betriebstemperatur ein Halogenidpartialdruck von 10 bis 200 Torr entsteht, so daß das Wismuthalogenid im Lichtbogen dissoziiert und im photochemisch wirksamen Spektralbereich die charakteristischen Linien des atomaren Wismut-Spektrums emittiert und durch die gewählte Quecksilbermenge die Linien des atomaren Wismut-Spektrums stoßverbreitert sind, ohne daß eine nennenswerte Verarmung an Wismuthalogenid eintritt.

Außerdem finden in dem Mitteldruck-Quecksilberdampfbogen thermische Anregungen statt, durch die das Wismut sein charakteristisches Linienspektrum in dem photochemisch besonders wirksamen Spektralbereich aussendet. Wenn man nun die Strahlung des Wismuts mit dem Bandenspektrum des Quecksilbers überlagert, entsteht eine konzentrierte Lichtquelle von hohem Wirkungsgrad für Licht in dem photochemisch besonders wirksamen Spektralbereich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Lampe ist das Wismuthalogenid Wismuttrichlorid. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Lampe weist eine besonders starke Lichtemission in dem für photochemische Zwecke günstigen Spektralbereich zwischen 2800 A und 3000 A auf.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit der Figur im einzelnen beschrieben werden. Die Figur stellt dabei einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lampe für photochemische Zwecke dar.

In der Figur ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe für photochemische Zwecke dargestellt. Diese Lampe weist einen ultraviolett durchlässigen, evakuierbaren Lampenkolben 1 auf, der auf einen Schraubsockel 2 aufgesetzt ist. Innerhalb des Lampenkolbens 1 ist ein Gasentladungsgefäß 3 angeordnet. Das Gasentladungsgefäß 3 ist zylindrisch ausgebildet und mittels Quetschdichtungen 4 und 5 oben und unten hermetisch abgeschlossen. Diese beiden Quetschdichtungen dienen dazu, das Gasentladungsgefäß hermetisch abzudichten, wenn es aus einem Rohr hergestellt wird, und gleichzeitig sind auch die verschiedenen Zuleitungen zu den Elektroden vakuumdicht durch sie hindurchgeführt.

Der Lampenkolben 1 und das Gasentladungsgefäß 3 können aus irgendeinem ultraviolett durchlässigen Material hergestellt sein. Beispiele hierfür sind Quarz, gesintertes Yttriumoxyd oder Lucalox (Lucalox ist der Handelsname für eine bestimmte Siliciumdioxydqualität).

An den beiden Enden des Entladungsgefäßes 3 sind in der Mitte zwei Elektroden 6 und 7 angeordnet. Diese Elektroden 6 und 7 können als Wendeln aus Wolframdraht; oder thoriertem Wolframdraht hergestellt sein, oder aber auch aus Wolframdraht mit einem Stückchen Thorium oder auch als Doppelwendeln. Wie solche Elektroden ausgebildet sein können, ist auf dem Lampengebiet bekannt. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden 6,7 ist so

groß, daß sich zwischen ihnen ein elektrischer Hoch· strombogen ausbilden kann, der die verdampfbaren Bestandteile der Lampenfüllung verdampfen kann, so daß diese Bestandteile dann Strahlung von hoher Intensität in dem gewünschten Spektralbereich emit- s tieren, Die Elektroden 6 und 7 sind auf Elektrodenhalterungen 8 und 9 aufgesetzt worden, die vakuumdicht durch die Quetschdichtungen 4 und 5 hindurchgeführt sind. An dom einen Ende des Entladungsgefaßes 3 ist noch eine Zündelektrode 10 angeordnet, die ebenfalls vakuumdicht durch die Quetschdichtung S des Entladungsgefäß 3 hindurchgefUhrt ist, Die Zündelektrode 10 ist Über einen Widerstand 11 mit einer Zuleitung und Halterung 12 verbunden, die auf der gleichen Spannung wie die Zuleitung und Halterung 13 liegt. Beide Zuleitungen und Halterungen 12 und 13 sind" mit dem gleichen Stromanschluß des Schraubsockels 2 verbunden. Es sei bemerkt, daß man an Stelle der Zündelektrode 10 auch andere Möglichkeiten anwenden kann, um die ao Lampe zu zünden.

Das Entladungsgefäß 3 ist im Lampenkolben 1 mittels einfacher Klammern 14 und 15 aufgehängt, die von der Zuleitung und Halterung 13 ausgehend fest um die Quetschdichtungen 4 und 5 des Ent- as ladungsgefäßes herumgeklemmt sind. Die untere Klammer 14 ist mit den Halterungen 12 und 13 verbunden. Die obere Klammer 15 ist zwischen die Halterung 13 und eine weitere herabhängende Halterung 15a gesetzt, die mit einem Ring 16 verbunden ist, der einen eingestülpten Teil 17 oben im Lampenkolben 1 seitlich umgreift. Dieser eingestülpte Teil 17 dient dazu, das obere Ende der Zuleitung und Halterung 13 zu verankern. Die eine Elektrode 6 ist mit der Zuleitung und Halterung 13 verbunden. Die andere Elektrode 7 ist über eine getrennte Zuleitung 18 an den Stromanschluß des Schraubsockels gelegt, der übrig bleibt, wenn die Zuleitungen und Halterungen 12 und 13 mit dem Sockel verbunden sind.

Das Entladungsgefäß 3 enthält eine Füllung in Form einer Flüssigkeitsperle 19, in der beispielsweise während der Betriebspausen die festen Zusätze enthalten sein können. Diese Flüssigkeitspcrle 19 enthält soviel Quecksilber, daß sie nach Erreichen stabiler Betriebsbedingungen vollständig verdampft und dadurch einen Quecksilberdampfdruck zwischen 0,5 und 5 Atmosphären erzeugt. Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Lampe ist es wesentlich, daß bei ihren höheren Betriebstemperaturen und bei Quecksilberdampfdrücken von größenordnungsmäßig einer Atmosphäre oder weniger kein flüssiges Quecksilber mehr vorhanden ist, da die Temperaturen, die zum Verdampfen der festen Zusätze erforderlich sind, erheblich höher als diejenigen Temperaturen sind, die man bei Vorhandensein von flüssigem Quecksilber im Entladungsgefäß erreichen kann. Da beispielsweise der Siedepunkt von Quecksilber bei etwa 355°C liegt, ist diese Temperatur die Gleichgewichtstemperatur in dem Entladungsgefäß 3, falls in dem Entladungsgefäß noch flüssiges Quecksilber übrig bleibt. Daher muß die Quecksilbermenge so gewählt werden, daß das ganze Quecksilber verdampft und nach der Verdampfung auf den gewünschten Betriebsdruck führt.

Die Füllung 19 enthält noch eine gewisse Menge eines Wismuthalogenids, vorzugsweise Wismuttrichlorid. Die Menge des Wismuthalogenids ist so gewählt, daß sich bei den Betriebstemperaturen der Lampe ein Wismuthalogenid-Partluldruck zwischen 10 Torr und 200 Torr, vorzugsweise zwischen 25 und SQTorr einstellt. Die obere Grenze der Mengo an Wlsmuthalogenld, die in das Entladungsgefäß eingegeben wird, ist nicht besonders kritisch, da die Menge von Wismulhalogenid, die vordampft, hauptsächlich durch die Betriebstemperatur im Entladungsgefäß bestimmt ist. Es ist günstig, wenn man Wisimuthalogenid im Überschuß verwendet. Wenn dünn nUmlich Wlsmuthalogenid durch Ablagerungen an den Wänden oder durch Reaktionen mit anderen Bestandteilen in der Lampe verloren geht, kann immer noch genügend Wismuthalogenid nachgeliefert werden, so daß der Beitrag der Wismutstrahlung zur gesamten Strahlung der erfindungsgemäßen Lampe erhalten bleibt.

Zusätzlich zu den beiden bereits erwähnten Zusatzstoffen in dem Entladungsgefäß 3 nach F i g. 1 wird noch ein Zündgas verwendet, das zweckmäßigerweise Neon oder ein anderes leicht ionisierbares Gas ist und unter einem Partialdruck zwischen 15 Torr und 25 Torr steht. Wie bereits erwähnt, können alle Halogenide des Wismuts bis auf das Fluorid in der erfindungsgemäßen Lampe verwendet werden, da Wismutfluorid zu heftig reagiert. Es können also Wismutchlorid, Wismutbromid und Wismutjodid verwendet werden. Die Verwendung des Chlorids in der erfindungsgemäßen Lampe ist besonders günstig, da Wismuttrichlorid einen recht hohen Dampfdruck aufweist und außerdem mit anderen Bestandteilen des Entl^dungsgefäßes nur sehr zögernd reagiert.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Lampe wird die Betriebsspannung zwischen 40 Volt für einen Niederdruckquecksilberbogen und 500 Volt für einen Quecksilberhochdruckbogen — (beide Angaben gelten für eine Bogenlänge von etwa 5 cm) — an die Stromanschlüsse des Schraubsockels 2 gelegt, so daß die volle Betriebsspannung zwischen den beiden Elektroden 6 und 7 erscheint. Ein Teil dieser Spannung liegt zwischen der Zündelektrode 10 und der Elektrode 7. Dieses wird durch den Spannungsabfall am Widerstand 11 verursacht. Die Feldstärke zwischen der Zündelektrode 10 und der Elektrode 7 ist so groß, daß das Zündgas, vorzugsweise Argon, ionisiert wird, so daß in der Nähe der Elektrode 7 eine Glimmentladung entsteht. Da stets Quecksilber innerhalb des Bereichs dieser Glimmentladung vorhanden ist, wird dieses Quecksilber von der Glimmentladung aufgeheizt, so daß sich ein gewisser Quecksijberpartialdruck einstellt. Dieser Quecksilberpartialdruck baut sich allmählich auf, und der Quecksilberdampf wird von der Glimmentladung bis zu einem solchen Grade ionisiert, daß sich zwischen den Elektroden 6 und 7 eine Bogenentladung ausbilden kann, die von dem ionisierten Quecksilberdampf unterhalten wird.

Da die- Glimmentladung in Argon zwischen der Zündelektrode 10 und der Elektrode 7 verhältnismäßig wenig Leistung und nur geringe Ströme verbraucht, was für eine Glimmentladung eigentümlich ist, reicht diese Glimmentladung nicht aus, um das Wismuthalogenid zu verdampfen. Die Entladung zwischen den beiden Elektroden 6 und 7 ist andererseits eine Hochstrom-Bogenentladung von hoher Temperatur, die insofern eine völlig andere Charakteristik als die Glimmentladung aufweist, als ihre Plasmatemperatur mehrere tausend Grad beträgt. Diese

ϊ 639 Ü3
5 6

Plasmatemperatur reicht aus, um das ganze Ent- samen Spektralbereich zwischen 2800 A und 3200 A ladungsgefäß 3 so hoch aufzuheizen, daß ein erheb- liegen bei folgenden Wellenlängen: 2803 A, 2848 A, licher Anteil des Wismuthalogenids verdampft, so 2894 A, 2967 A, 3021 A, 3125 A und 3132 A. Im daß sich ein Partialdruck zwischen 10 Torr und zweiten photochemisch wirksamen Spektralbereich 200 Torr einstellt. Wenn man in der erfindungsge- 5 zwischen 3200 A und 4200 A kann man bei folgen^ mäßen Lampe Wismutjodid verwendet, wird das Ent- den Wellenlängen Quecksilberlinien finden: 3341 A, ladungsgefäß zweckmäßigerweise auf eine Tempe- 3650A, 3655 A, 3663 A, 3906 A, 3984 A und ratur zwischen 300⁰C und 450⁰C gebracht. Bei 4045 A.

Wismutbromid sollte diese Temperatur zwischen Durch das gemeinsame Auftreten der stoßverbrei-

275° C und 425° C liegen. Bei der Verwendung von io terten Wismutlinien und der Quecksilberlinien, die Wismuttrichlorid liegt diese Temperatur zwischen ' ebenfalls bis zu einem gewissen Grad Stoßverbreite-250° C und 400' C. rung zeigen, geben die erfindungsgemäßen Lampen

Wenn das Wismuthalogenid verdampft ist und sich mit einem sehr guten Wirkungsgrad photochemisch dadurch in dem Entladungsgefäß ein gewisser Par- besonders wirksame Strahlung sehr hoher Intensität tialdruck aufgebaut hat, wie es bereits beschrieben 15 ab.

wurde, treten die Wismuthalogenidmoleküle in die Aus dem eben gesagten geht hervor, daß die Funk-

Säule der Bogenentladung ein und werden dissoziiert, tion der erfindungsgemäßen Dampfentladungslampe so daß Wismut im atomaren Zustand entsteht. Dieses für photochemische Zwecke auf einer Kombination Wismut im atomaren Zustand wird angeregt, so daß bestimmter Merkmale beruht. Zu Beginn muß in dem anschließend Strahlungsübergänge möglich sind. Da- 20 Entladungsgefäß der Lampe eine ausreichende bei werden in dem photochemisch besonders wirk- Quecksilbermenge vorhanden sein, die nach der Versamen Spektralbereich die charakteristischen Wismut- dampfung auf einen Quecksilberdruck zwischen 0,5 linien emittiert. Einige wichtige Wismutlinien in die- und 5 Atmosphären führt. Dieser Quecksilberdruck sem Spektralgebiet liegen bei 2898 A, 2938 A, ist notwendig, um einen elektrischen Hochstrom-2989 A, 3024 A, 3068 A. 25 bogen hoher Temperatur hervorzurufen. Weiterhin

Das reine Linienemissionsspektrum der angeregten muß im Entladungsgefäß der Lampe soviel Wismut-Wismutatome stellt sich als eine Anzahl sehr halogenid — vorzugsweise Wismuttrichlorid — vorschmaler Spektrallinien dar. Theoretisch wäre dieses handen sein, daß sich unter dem Einfluß der elek-Linienspektrum bereits für photochemische Zwecke taschen Bogenentladung im Quecksilberdampf ein durchaus brauchbar. Praktisch gesehen enthält dieses 30 Wismuthalogenid-Partialdruck zwischen 10 und Linienspektrum jedoch zu wenig Energie, um es für 200 Torr einstellt. Außerdem muß das Entladungsphotochemische Zwecke sinnvoll ausnutzen zu kön- gefäß so ausgebildet sein, daß die kälteste Stelle nen. Hier zeigt sich nun der Vorteil der Maßnahme, innerhalb des Entladungsgefäßes vom Lichtbogen auf das atomare Wismut, das unter einem niedrigen Par- einer Temperatur gehalten wird, die zur Ausbildung tialdruck steht, mit dem Quecksilber, das unter einem 35 des gewünschten Wismuthalogenid-Partialdruckes mittleren Druck steht, in dem Entladungsgefäß 3 ausreicht.

miteinander zu kombinieren. Es ist zwar nicht sinn- Als Folge dieser Bedingungen dissoziiert das Wis-

voll, die schmalen Wismutspektrallinien für sich muthalogenid, so daß Wismutatome entstehen, die allein für photochemische Zwecke auszunutzen, da angeregt werden und das charakteristische Wismutihr Hnergieinhalt zu gering ist. In Anwesenheit des 40 Linienspektrum ausstrahlen. Gleichzeitig muß der Quecksilberdampfes findet jedoch eine Stoßverbreite- Quecksilberdampfdruck innerhalb des Entladungsrung der Wismutlinien statt, die durch Stöße zwi- gefäßes so hoch sein, daß die Wismutlinien durch sehen den angeregten Wismutatomen und den Queck- Stoßverbreiterung verbreitert werden, um die gesilberatomen bedingt ist. Durch diese Stoßverbreite- samte Intensität der Wismutstrahlung zu erhöhen, rung werden die Spektrallinien, die von den ange- 45 Der Quecksilberdampfdruck darf aber nicht so groß regten Wismulalomcn emittiert werden, erheblich sein, daß das Halogenid aufgezehrt wird. Der Queckbreiter. Wenn man den Energicinhalt einer be- Silberdampfdruck im Entladungsgefäß muß jedoch stimmten Spektrallinie berechnet, so zeigt sich, daß so groß sein, daß im photochemisch wirksamen Spekdicse Knergie im wesentlichen gleich der Fläche tralbereich Quecksilberlinien in ausreichender Intenunterhalb der Kurve ist, durch die die Spektrallinie 50 sität emittiert werden können. Man sieht also, daß dargestellt wird. Unter ler Voraussetzung, daß die eine Stoßverbreite^rung der Linien nicht stattfindet. Maximalamplitude einer solchen Spektrallinie nicht wenn im Entladungsgefäß außer Wismuthalogenid wesentlich abnimmt, ist daher der Encrgieinhalt einer keine anderen Stoffe vorhanden sind. Außerdem Spektrallinie um so größer, je breiter die Spektral- darf auch der Queeksilbcrdruck nicht zu niedrig sein, linie ist. So betrügt bcispieslweise die natürliche 55 Wenn nämlich der Quecksilberdruck so niedrig ist. Breite der Wismutspektrallinie etwa 0,05 A. Durch dnß sich an Stelle einer Bogenentladung nur eine Wechselwirkung mit Quecksilberdampf von einer Glimmentladung ausbilden kann, bleibt die Tempe-Almosphäre, wie sie in <lei crnndungsgcmaikn rutur zu niedrig, so daß das Wismuthalogenid nicht Lampe stattfindet, tritt eine Stoßverbreitcrung der verdampft werden kann, wie es in den crfindungs-Wismutlinicn auf, deren Breiten dann zwischen etwa 60 gemäßen Lampen notwendig ist. Kl A und 25 Λ liegen. Diese stoßvcrbreilertcn Linien, Wie bereits gesagt, macht man in der erfindungs-

die durch Wechselwirkung zwischen den Wismut- gemäßen Lampe von der Stoßverbreiterung der Spekuiul den Queeksilberatoinen zustande kommen, ent- Irallinicn Gebrauch. Der dazu erforderliche Dampllialten nun soviel Hnergie. daß sie neben den Qucck- druck im Entladungsgefäß 3 der Lampe nach I· i g. 1 Silberlinien im pholochcmisch wirksamen Spektral- «3 darf nber nicht so groß sein, daß /usät/liehe bei eich einen erheblichen llcitrng /ui pliotochcmiseh chemische Reaktionen /wischen dem WisniuUialowiiksiiukn Strahlung liefern. Tinige Quecksilber- genid und den· Quecksilberdampf auflielen und das linien in dem ersten plintodtjmisch besdiuleis wirk- Wismut im liniladungsgefitlA aufgezehrt wiul. Aus

1 639 i

diesem Grunde liegt die obere Grenze für den Quecksilberdampfdruck erfindungsgemäß bei etwa 5 Atmosphären. Dieser Druck ist für eine genügende Stoßverbreiterung der Wismutspektrallinien ausreichend, so daß die Lichtausbeute der Lampe höher wird. Andererseits findet bei diesem Quecksilberdampfdruck noch keine nennenswerte Verarmung an Wismuthalogeiiid statt.

Es wurde eine erfindungsgemäße Dampfentladungslampe für photochemische Zwecke hergestellt, die ähnlich wie eine Quecksilberdampflampe von 400 Watt aufgebaut war. Der Außendurchmesser des Entladungsgefäßes betrug 20 mm, der Innendurchmesser 18 mm. In dem Entladungsgefäß waren im Abstand von 5 cm zwei Elektroden angeordnet, die als Doppelwendeln aus thoriertem Wolframdraht ausgebildet waren. Das Entladungsgefäß enthielt etwa 50 mg Quecksilber, etwa 50 mg Wismuttrichlorid und 18 Torr Argon als Zündgas. Während des Betriebes bildete sich eine Bogenentladung mit einem Spannungsabfall von 60 Volt und einem Strom von 3,2 Ampere aus. Das Licht des Quecksilberspektrums innerhalb des photochemisch besonders wirksamen Spektralbereiches wurde durch stark verbreiterte Wismutlinien ergänzt, die etwa bei folgenden Wellenlänpen auftraten: 2898 A, 2938 A, 2989 A, 3024 A und 3068 A. Die erfindungsgemäße Lampe gab dabei in dem ersten photochemisch besonders wirksamen Spektralbereich zwischen 2800 A und 3200A doppelt soviel Licht wie eine Quecksilberlampe üblicher Bauart für photochemische Zwecke ab, die mit der gleichen elektrischen Leistung betrieben wurde.

Claims (8)

Patentansprüche: 35

1. Dampfentladungslampe für photochemische Zwecke mit einem für UV-Strahlung durchlässigen Entladungsgefäß, in dem zwei Elektroden angeordnet sind, und das eine Quecksilberfüllung und eine solche Menge eines durch Anlegen der Betriebsspannung ionisierbaren Zündgases enthält, daß das Quecksilber verdampft und nach der Verdampfung des Quecksilbers sich eine Bogenentladung ausbildet, durch die die Innenwandung des Entladungsgefäßes auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Quecksilberfüllung so bemessen ist, daß nach dem Verdampfen ein Quecksilber-Partialdruck von 0,5 bis 5 Atmosphären entsteht und das Entladungsgefäß weiterhin eine solche Menge Wismuthalogenid, ausgenommen Wismutfluorid, enthält, daß bei der Betriebstemperatur ein Halogenid-Partialdruck von 10 bis 200 Torr entsteht, so daß das Wismuthalogenid im Lichtbogen dissoziiert und im photochemisch wirksamen Spektralbereich die charakteristischen Linien des atomaren Wismut-Spektrums emittiert und durch die gewählte Quecksilbermenge die Linien des atomaren Wismut-Spektrums stoßverbreitert sind, ohne daß eine nennenswerte Verarmung an Wismuthalogenid eintritt.

2. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismuthalogenid WismuttrichloryJ ist.

3. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine besonders starke Lichtemission im Spektralbereich zwischen 2800 und 3200 A.

4. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der kältesten Stelle der Innenwand des Entladungsgefäßes zwischen 250 und 450° C liegt.

5. Dampfentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismuthalogenid Wismuttrichlorid ist und daß die Temperatur der kältesten Stelle zwischen 250 und 400' C beträgt.

6. Dampfentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismuthalogenid Wismuttrijodid ist und daß die Temperatur der kältesten Stelle des Entladungsgefäßes zwischen 300 und 450 'C liegt.

7. Dampfentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismuthalogenid Wismuttribromid ist und daß die Temperatur der kältesten Stelle zwischen 275 und 425 C liegt.

8. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Wismuthalogenid so groß ist, daß der Halogenid-Partialdruck unter Betriebsbedingungen zwischer 25 und 50 Torr liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen