DE2265321B2 - Ultraviolettlicht aussendende Quecksilberdampflampe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ultraviolettlicht aussendende Quecksilberdampflampe mit einem ultraviolettdurchlässigen Lampenkolben, in dem Elektroden angeordnet sind und der eine Füllung aus Quecksilberdampf und Magnesiumhalogeniddampf sowie Edelgas zum Zünden der Entladung enthält.

In den Ultraviolettbereichen von 200—300 nm und 360—390 nm kann man aus einer Entladungslampe nur mit Schwierigkeiten ein breites Strahlungsband erhalten. Die am häufigsten verwendeten Lampen für die Erzeugung von Strahlungsenergie in den Bereichen des kurzwelligen und des langwelligen Ultraviolettlichts zwischen 200 und 390 nm arbeiten mit der Anregung von Quecksilber allein, wobei der Anteil der in diesem Wellenlängenbereich abgestrahlten Energie stark von dem Quecksilberdampfdruck abhängig ist. Im Wellenlängenbereich zwischen 200 und 300 nm ist die Resonanzlinie bei 254 nm und im Wellenlängenbereich zwischen 360 und 390 nm die Resonanzlinie bei 366 nm am kräftigsten. Wegen des niedrigen Arbeitsdrucks und der niedrigen Kolbentemperatur, die für die Erzeugung der Ultraviolettstrahlung des kurzwelligen Bereichs erforderlich sind, war es bisher nicht möglich, eine mit hohem Wirkungsgrad und hoher Leistung arbeitende Lampe geringen Volumens herzustellen.

Beispielsweise aus »Journal of the Optical Society of America« 1964 Band M Nr. 4, Seiten 532-540, ist es bekannt geworden, zusätzliche Substanzen wie unter anderem Magnesiumjodid in den Kolben einer Quecksilberdampflampe zu geben, um den Lampenwirkungsgrad im sichtbaren Wellenlängenbereich zu erhöhen. Dabei wird jedoch die Emission im Ultraviolettbereich verringert.

Gemäß dem Stammpatent (DE-PS 22 25 223) wird zwecks Erhöhung der Breitbandemission der Ultraviolettstrahlung beiderseits der Resonanzlinien bei 254 und 366 nm das Gewichtsverhältnis des Magnesiums zu Quecksilber in der Lampe im Bereich von 0,002 :1 bis 0,1 :1 gewählt Wenn Magnesium in dem Quecksilberplasina angeregt wird, entstehen zusätzliche Strahlungsbanden zwischen 277 und 285 nm sowie bei 383 nm.

Da sich Magnesiumjodid nur schwierig handhaben und in den Lampenkolben einführen läßt liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Quecksilberdampf und Magnesiumhalogeniddampf enthaltende Quecksilberdampflampe anzugeben, deren Herstellung einfacher als die der bekannten Lampen ist

Diese Aufgabe wird bei einer Quecksilberdampflampe der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß das Magnesium als Magnesiummetall zusammen mit dem Halogenid eines weiteren Metalls eingeführt ist

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Indem Magnesiumhalogenid nicht unmittelbar z. B. als Magnesiumjodid sondern als metallisches Magnesium zusammen mit Quecksilberhalogenid in den Lampenkolben eingeführt wird, vereinfacht sich die Lampenherstellung, da sich z. B. Quecksilberjodid wesentlich einfacher verarbeiten läßt als Magnesiumjodid.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.

Bei einer Auslegung der Lampe für z.B. 1200W besitzt der Lampenkolben einen Innendurchmesser von 14 mm und eine Entladungsstrecke von 190 mm Länge. In den Lampenkolben sind 10 mg Quecksilber, 0,5 mg Magnesium und etwa 10 mg Quecksilberjodid eingegeben, damit sich ein Druck ergibt bei dem die Gesamtemission im Ultraviolettbereich hoch ist. Die Mengen können jedoch in einem weiten Bereich eingestellt werden, z. B. kann der Partialdruck des Quecksilbers zwischen 0,24 Bar und 9,8 Bar betragen, wobei Magnesium und Halogenid dem angepaßt werden. Zum Erzeugen einer Bogenentladung wird eine Argonfüllung mit einem Fülldruck zwischen 2666 Pa und 6666 Pa eingebracht.

Die beschriebene Lampe kann auch als Quelle für sichtbare Strahlung eingesetzt werden, wenn der Lampenkolben sich in einem Außenkolben mit einer Leuchtstoffbeschichtung, etwa aus Magnesiumfluorgermanat oder Yttriumvanadat, befindet Die zusätzliche Linienanregung, die von Magnesium in der Bogenentladung ausgeht, führt zu einer Strahlung im blaugrünen Wellenlängenbereich, die das gesamte sichtbare Licht verstärkt und eine erhebliche Verbesserung der Farbwiedergabe gegenüber einer üblichen Quecksilberdampflampe mit leuchtstoffbeschichtetem Außenkolben bewirkt.

Die Lampenfüllung kann noch andere Spurenzusätze von Halogeniden zur Verbesserung der Strahlung im Ultraviolett- und im sichtbaren Bereich enthalten, vorausgesetzt, daß diese Zusätze nicht die Magnesiumstrahlung herabsetzen oder sie absorbieren, was beispielsweise dann eintreten könnte, wenn ein Natriumhalogenid verwendet werden würde. Als Zusätze sind Gallium- und Thalliumhalogenid zu bevorzugen, man kann aber auch die Halogenide der folgenden Metalle anwenden: Aluminium, Eisen, Zink, Yttrium, Chrom, Wismut und Kadmium.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ultraviolettlicht aussendende Quecksilberdampflampe mit einem ultraviolettdurchlässigen Lampenkolben, in dem Elektroden angeordnet sind und der eine Füllung aus Quecksilberdampf und Magnesiumhalogeniddampf sowie Edelgas zum Zünden der Entladung enthält dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesium als Magnesiummetall zusammen mit dem Halogenid eines weiteren Metalls eingeführt ist

2. Quecksilberdampflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halogenid eines weiteren Metalls Quecksilberhalogen id ist

3. Quecksilberdampflampe nach Anspruch 1 oder 2, mit einem leuchtstoffbeschichteten Außenkolben zur Aussendung sichtbarer Strahlung, dadurch gekennzeichnet daß die Gasfüllung weiterhin Spurenzusätze von Halogeniden der folgenden Metalle enthält: Gallium, Thallium, Aluminium, Eisen, Zink, Yttrium, Chrom, Wismut und Kadmium.