Газорязрядная лампа

 

Использование: при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления. Сущность изобретения: трубчатая колба из оптически прозрачного материала заполнена инертным газом и ртутью. На внутреннюю поверхность колбы нанесен первый слой вещества, поглощающего излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области 300-400 нм. из суспензии на основе двуокиси титана и второй слой из люминофорной суспензии. Последняя содержит ортофосфат магния - стронция, активированный оловом, и ортосиликат цинка, активированный марганцем. В состав люминофорной суспензии введены галофосфат стронция, активированный сурьмой, оксид иттрия, активированный европием , при следующем соотношении компонентов , мас.%: галофосфат стронция, активированный сурьмой 53-61, ортофосфат магния - стронция, активированный оловом 27-34; ортосиликат цинка, активированный марганцем 3-6, оксид иттрия, активированный европием - 2-6, хлорфосфат стронция - бария, активированный европием 3-9. Удельная плотность первого слоя на основе двуокиси титана лежит в пределах 0,25-0,50 мг/см2. 2 табл. 73 С

(я)я Н 01 J 61/35, 61/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5029244/07 (22) 18.07.91 (46) 07.09.93. Бюл, М 33-36 (71) Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников света им.А.Н,Лодыгина (72) Девятых Э.В., Басалаева А.В., Соловьева А.Б., Коробкова Л.Д. (73) Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников света им.А.Н.Лодыгина (56) 1, Технические условия на люминофор марки ФЛ Ц-610-3900-4. ТУ 6-09-5162-84.

Заявка Японии hh 62-41379, кл. Н 01 J

61/35, 61/44. (54) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА (57) Использование: при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления. Сущность изобретения: трубчатая колба из оптически прозрачного материала заполнена инертным газом и ртутью. На

Изобретение относится к электрической промышленности и может быть использовано при производстве гаэоразрядных люминесцентных ламп низкого давления.

Известна гаэоразрядная лампа с однослойным люминофорным покрытием на внутренней поверхности трубки-колбы, при производстве которой готовят люминофорную суспензию с применением состава

ФЛ Ц-610-3900-4, состоящего из смеси пртофосфата магния — стронция, активированного оловом, титанат-фосфата бария ° галофосфата кальция, активированного

„„RU„„ 2000627 С внутреннюю поверхность колбы нанесен первый слой вещества, поглощающего излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области 300 — 400 нм, из суспенэии на основе двуокиси титана и второй слой из люминофорной суспенэии. Последняя содержит ортофосфат магния — стронция, активированный оловом, и ортосиликат цинка, активированный марганцем. В состав люминофорной суспенэии введены галофосфат стронция, активированный сурьмой, оксид иттрия, активированный европием, при следующем соотношении компонентов, мас. (,: галофосфат стронция, активированный сурьмой 53-61, ортофосфат магния — стронция, активированный оловом 27-34; ортосиликат цинка. активированный марганцем 3 — 6, оксид иттрия, активированный европием — 2 — 6, хлорфосфат стронция — бария, активированный европием 3 — 9. Удельная плотность первого слоя на основе двуокиси титана лежит в пределах

0,25 — 0,50 мг/см . 2 табл. сурьмой и марганцем, ортосиликата цинка, активированного марганцем на водорастворимом или органорастворимом связующем, наносят покрытие, сушат и выжигают связующее из люминофорного слоя (1).

Лампы, изготовленные данным способом, имеют низкие значения индекса цветопередачи и наличие излучения в длинноволновой ультрафиолетовой о6пасти 300 — 400 нм, которое составляет около

0,23 Вт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляе2000621

15

25

ЗО

40

50

3 — 6 мому является газорээрядная лампа, содержащая трубчатую колбу иэ оптически прозрачного материала, заполненную инертным газом и ртутью, на внутреннюю поверхность которой наносят покрытие, отражающее свет видимого диапазона спектра и поглощающее ультрафиолетовое излучение, На этот слой нанесен второй слой люминофора, люминесцирующего в видимом диапазоне спектра. Первый слой изготовлен иэ оксида титана и нанесен на поверхность колбы в количестве 1,2 мг/см .

Второй слой содержит люминесцентный состав, состоящий из смеси борофосфата стронция, активированного европием

2(Srp,ээ Еир,р2 0) .0,84 P20s 0,16 В205; ортофосфата стронция, магния, активированного оловом (Sr, Мц)з(Р04)2: Sn; силиката цинка, активированного марганцем (Zn2 SI04: Mn) и галофосфата кальция, активированмого сурьмой и марганцем, Са а(РО4)в (F, Cl)2 Sb. Mn (6100K) (2).

Недостатком описанной лампы является большая толщина первого слоя и высокая стоимость из-за наличия в покрытии большого количества дорогостоящего люминофора, активированного редкоземельным элементом .

Целью изобретения является снижение стоймости гаэоразрядных ламп и увеличение их светоотдачи.

Цель достигается тем, что в известной гаэорээрядной лампе, содержащей трубчатую колбу из оптически прозрачного материала, заполненную нертным газом и ртутыб, на внутреннюю поверхность которой нанесен первый слой вещества, поглощающего излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области ЗОΠ— 400 нм, из суспенэии на основе двуокиси титана и второй слой из люминофорной суспенэии, содержащей ортофосфат магния — стронция, эктивированный оловом, и ортосиликат цинка, активированный марганцем, согласно изобретению в состав люминофорной суспензии введены галофосфат стронция, активированный сурьмой, оксид иттрия, активированный европием, и хлорфосфат стронция — бария, активированмый европием, при следующем соотношении компонентов. мас, ф,:

Галофосфат стронция, активированный сурьмой 53-61

Ортофосфат магния— стронция, активированный оловом 21 — 34

Ортосиликат цинка, активированный марганцем

Оксид иттрия, активированный европием 2 — 6

Хлорфосфат стронция — бария, активированный европием 3-9 при этом удельная плотность первого слоя на основе двуокиси титана лежит в пределах 0,25 — 0,50 мгlсм2, Для экспериментальной проверки были изготовлены люминесцентные лампы, в которых первый слой иэ двуокиси титана имел три разные толщины, а для второго слоя были применены четыре состава смеси люминофоров, которые приведены в табл.1.

Применение галофосфата стронция, ак-тивированного сурьмой, повышает величину и стабильность светового потока, а также улучшает цветопередачу ламп. Использование его в указанных пределах обусловлено заданной цветовой температурой ламп (5500 +500)К. При введении его в смесь менее 531ь происходит сдвиг в сторону более низких цветовых температур, а при увеличении его содержания более 61ф цветовая температура выходит за верхний предел.

Использование укаэанных пределов содержания оксида иттрия, активированного европием, обусловлено необходимостью достижения высоких значений светового потока и индексов цветопередачи. При этом содержание в составе оксида иттрия, активированного европием, менее 2 приводит к снижению величины светового потока и ухудшемию цветопередачи, а при использовании его свыше 61ь повышается стоимость ламп.

Введение хлорфосфата стронция — бария, активированного европием, улучшает цветопередачу ламп. Содержание его обусловлено укаэанными пределами цветовой температуры. Увеличение его содержания сдвигает лампы в область более высоких цветовых температур, а уменьшение — в область более низких цветовых температур.

Применение в люминесцентных лампах защитного покрытия из двуокиси титана Ч удельной плотностью 0,25-0,50 мг!см обеспечивает надежную защиту от ультрафиолетового излучения в области 300 — 400 нм. При этом доля излучения не превышает таковую для ламп накаливания соответствующей мощности.

Использование указанных пределов удельной плотности защитного покрытия обусловлено необходимостью сохранения в заданных пределах доли ультрафиолетового излучения при максимальной эффективности ламп. При этом уменьшение удельной

2000627 плотности защитного покрытия менее 0,25 мг/cM приводит к увеличению доли излучения в длинноволновой ультрафиолетовой области, а увеличение плотности защитного покрытия более 0,50 мг/см — к уменьше- 5 г нию световой отдачи ламп.

Пример. В фарфоровый барабан емкостью 2 л загружают 600 r ситалловых шаров диаметром 18-25 мм, 100 мл лака на основе водно-щелочного раствора сополи- 10 мера метилметакрилата и метакриловой кислоты вязкостью 0,088 Па с при 293 К, 50 г двуокиси титана. Затем полученную смесь размалывают в течение 25 ч при частоте вращения барабана 60 мин 1. 15

После этого полученную суспензию по стандартной методике наносят на трубку люминесцентной лампы, Удельная нагрузка защитного покрытия составляет 0,25 мг/см . 20

Для нанесения второго люминофорного слоя в фарфоровый барабан емкостью 2 л загружают 600 г ситалловых шаров диаметром 18-25 мм, 61 г галофосфата стронция, активированного сурьмой в количестве 0,8 25 мас. ; 27 г ортофосфата магния — стронция, активированного оловом (0,4 мас.7); 5,0 г ортосиликата цинка, активированного марганцем (4 мас. $); 4,0 г оксида иттрия, активированного европием (6 мас.;(); 3,0 г 30 хлорфосфата стронция — бария, активированного европием (4 мас.g), 60 мл лака на основе сополимера бутилметакрилата и метакриловой кислоты, растворенного в бутилацетате, вязкостью 0,01 Па с при 293 К и 35

1 (, тетрафосфата бария. Затем полученную смесь размалывают в течение 20 мин при 60 мин

После этого полученную люминофорную суспензию по стандартной методике 40 наносят на трубку люминесцентной лампы поверх защитного покрытия. Удельная нагрузка двуслойного покрытия составляет

3,5-4,0 мг/см . Выжигание связующего ве2 щества осуществляют одновременно иэ 45 двух слоев при 540-560ОC в течение 5 мин с поддувом подогретого воздуха.

С применением предлагаемого состава были изготовлены газоразрядные люминесцентные лампы низкого давления мощно- 50 стью 36 Вт.

В табл.2 приведены данные, характеризующие световую отдачу люминесцентных ламп с мощностью излучения в длинноволновой ультрафиолетовой обла- 55 сти 300-400 нм.

Формула изобретения

Газоразрядная лампа, содержащая трубчатую колбу из оптические прозрачного материала, заполненную инертным газом и ртутью, на внутреннюю поверхность которой нанесен первый слой вещества, поглощающего излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области 300 — 400 нм, из суспензии на основе двуокиси титана и второй слой из люминофорной суспензии, содержащей ортофосфат магния-стронция, активированный оловом и ортосиликат цинка, активированный марганцем, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости, в состав люминофорной суспензии введены галофосфат стронция, активированный сурьмой, оксид иттрия, активированный европием, и хлорфосфат стронция-бария, активированный европием, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Галофосфат стронция, активированный сурьмой 53 — 61

Ортофосфат магния-стронция, активированный оловом

Ортосиликат цинка, активированный марганцем 3 — 6

Оксид иттрия, активированный европием 2 — 6

Хлорфосфат стронция-бария, активированный европием 3 — 9 а удельная плотность первого слоя на основе двуокиси титана лежит в пределах

0,25-0,50 мг/см .

27-34

Новый способ нанесения двуслойных покрытий увеличивает световую отдачу ламп до 1,5 Кроме того, в предлагаемом люминесцентном составе по сравнению с прототипом содержание дорогостоящих люминофоров, активированных редкоземельными элементами. снижено с 46 до 7—

12, что уменьшает его стоимость и цену ламп с его применением, Их цветовая температура 5500 К при высоком индексе цветопередачи.

Такие лампы особенно необходимы для освещения музеев и картинных галерей, где требуется высокая степень различия цветов и вместе с тем уменьшенная мощность ультрафиолетового излучения, которое ускоряет процесс разрушения красок.

2000627

Таблица 1

Пример

Состав покрытия

0,4

0,4

0.4

0.5

0,4

0,25

Двуокись титана

56

54

61

27

27

27

Таблица 2

Составитель Э. Девятых едактор А. Купрякова Техред M.Моргентал К орректор . емчик

М. "

Заказ 3080 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Пате "., У тент . r, жгород, ул.Гагарина, 101

Галофосфат стронция. эктивированный сурьмой

Ортофосфат магниястронция ° активированный оловом

Ортосиликат цинка, активированный марганцем

Оксид иттрия, вктивированный европием

Хлорфосфат стронция - бария, эктивированный европием

Удельная плотность первого слоя. мг/см

Содержание компонентов во втором слое, г