201176. lajstromszámú szabadalom • Fémgőzös gázkisülőlámpa
1 HU 201176 B 2 kristályok "leárnyékolják" egymást. Az ideális vastagság olyan, ami a fent említett alakú és méretű kristályokból 3-4 réteget tartalmaz. Ismeretes az is. hogy adott kémiai összetételű fényporral bevont kisülőcsövek fénykibocsátását drasztikusan leronthatja az üvegbura anyaga és a fénypor között létrejövő kémiai reakció. A kisülőcső vagy üvegbura és a fényporbevonat közti védőréteg, mely ellenáll vegyi hatásnak és ultraibolya sugárzásnak, kellő védelmet nyújt a fényáram csökkenés ellen. Gázkisülőcsövek ilyen védőréteggel való bevonása ismeretes a 229 247 sz. DD szabadalmi leírásból. Ezen publikáció szerint a kisülőcső vagy üvegbura belső felületét szilíciumdioxid (SiOa) vizes szuszpenziójával vonják be. A 8405741-3 sz. SE szabadalmi leírás olyan bevonatot ismertet, amely csökkenti annak veszélyét, hogy a fénykibocsátó anyag érintkezzen a kisülőcső üvegfelületével és az üveget törékennyé tegye a gyártás közbeni ismételt hőkezelés során. A védőbevonat színtelen fém-oxid, alumínium-, szilícium-, vagy titán-oxid. A 3 544 828 sz. US szabadalmi leírás szerint a védőréteg tartalmaz poliorganosiloxant. A találmány célja higanyos gázkisülőlámpákban olyan védőréteg kialakítása, mely megakadályozza a higany és a lámpa üvegében található amalgámképző alkálifémek reakcióját. További cél olyan védőréteg létrehozása, mely megelőzi a fénykibocsátó anyagok és az üveg alkotóelemei közötti fotokémiai reakciót. Ez csökkenti a fénykibocsátás csökkenését a lámpa egész élettartama alatt, és a védőbevonat segíti átalakítani az ultraibolya fényt látható fénnyé különösen akkor, ha a fénypor szemcseeloszlása egyenletes. A védőbevonat alkalmas arra is, hogy megakadályozza a szolarizációhoz vezető kémiai reakciókat, azaz a kisülőcső üvegfalán az ionok oxidációját és redukcióját, melynek eredményeként a színes reakciótermékek elnyelnék a látható fény bizonyos hullámhosszú összetevőit. A találmány egységes célja tehát olyan gázkisülő lámpa létrehozása, mely nélkülözi a hagyományos gázkisülőlámpák fénykibocsátás csökkenését. A kitűzött célt olyan tárgyi kialakítással érjük el, hogy a kisülőcső üvegfala és fluoreszkáló anyaga közé báriumszulfát vagy báriumszulfát és amorf anyag keverékéből, és szétdiszpergált szilícium-dioxidból készült védőréteget helyezünk. Hosszantartó kísérletek bizonyították, hogy a találmány szerinti kisülőcsővel ellátott gázkisülőlámpák fénykibocsátó anyag elöregedéséből származó fénykibocsátás csökkenése kisebb a vártnál. Ez a kisülőcső szerkezetének csökkent mértékű reaktivitásának tudható be. A gerjesztett sugárzás visszaverődik a védőbevonatról és időben többször tükröződik a fénypor rétegen, miáltal jobb az ultraibolya sugárzás fényhasznosítása. Ismeretes, hogy egy gázkisülőlámpa maximális fénykibocsátása több különböző paraméter egybeesésekor valósul meg. Az egyik ilyen paraméter a fénypor réteg optimalizálása tekintettel a szemcseméretre, fixálásra, felületsúlyra stb. Optikai modellekben kísérleteket végeztek annak demonstrálására, hogy a létrehozott fény hogy terjed a fénypor rétegben. Ezek a kísérletek azt mutatták, hogy a létrehozott fénynek csak 35 %-a sugárzódik közvetlenül, és 65 %-a pedig legalább egyszer tükröződik a lámpán belül. A találmányt az alábbiakban célszerű példaképpen! kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a fény teijedésének modellje egy kisülőcsövön belül, a 2. ábra a hullámhossz és a remisszió közötti összefüggés grafikonja, a 3. ábra a fényáram a nullaórás (kezdeti) fényáram százalékában az egységnyi felületre felvitt fényportömeg függvényeként, s végül a 4. ábra védőbevonattal ellátott és anélküli fénycső fényáramcsökkenése az üzemóra függvényében. Az 1. ábrán a fény előállításának és kisülőcsövön belüli terjedésének modellje látható (a kisülőcső bal oldala védőbevonattal van ellátva, míg jobb oldala nincs). Az ábrán hivatkozási szám jelöli az 1 kisülőcsövet vagy üvegburát, a 2 védőréteget, a 3 fénypor bevonatot. A nyíllal jelölt fénysugarak áthaladnak a fénypor bevonaton, az U jelűek kisugároznak a lámpából, és az R nyíllal jelöltek visszatükrözött fénysugarakat jelölnek. A 2. ábrán a hullámhossz és a remisszió közötti összefüggés grafikonja látható. Mindegyik görbe egy bizonyos összetételű védőbevonatot jelöl, nevezetesen az a 0,1 Ba SO4 + 0,9 SÍO2 és a b pedig BaSC>4. A 3. ábrán látható a fényáram a nullaórás (kezdeti) fényáram százalékában a felvitt fényportömeg (g/36 Wattos fénycső) vagy az egységnyi felületre felvitt fényportömeg (mg/cm2) függvényeként. Az ábrából látható, hogy a találmány szerinti báriumszulfát vagy báriumszulfát és szilíciumdioxid 2 védőréteggel bevont (b görbe) kisülőcső maximális fényárama eltolódik az alacsonyabb felületsúlyú fénypor bevonat irányába. A 2 védőréteg alkalmazásával a fényáram (LO) ca. 2 %-al növelhető az egységnyi felületre felvitt fényportömeg 10 %-os csökkenése mellett az a görbével jelölt védőbevonat nélküli kisülőcsőhöz viszonyítva. A 4. ábra mutatja az üzemóra függvényében a fényáramcsökkenést védőbevonat nélküli 36 W-os fénycső (a görbe) és védőbevonattal ellátott 36 W-os fénycső (b görbe) esetében. Mindegyik görbe 30 mm-es 1 kisülőcsőre vonatkozik, és a görbékből világosan kitűnik a 2 védőréteg hatása a fény előállítására, nevezetesen magasabb fényáram (LO) érték nullaórás üzemmódnál, és kisebb fénykibocsátás csökkenés a lámpa működése során. A fényáram különbség 2000 üzemóra után eléri a 4 %-ot, és 10000 üzemóra égetési idő után 8 %-al lehet számolni. A találmány szerinti 2 védőréteg alkalmazása különösen előnyös a hasznos élettartam növelése szempontjából (a gazdaságos élettartam = 27.000 óra). Jelen találmány hasznosságát alátámasztja nagy számú lámpa gyártása során szerzett tapasztalat. Minden kísérleti sorozatú 2 védőréteggel ellátott kisülőcsövet belekevertek védőréteg nélküli kisülőcsövek közé, így a lehető legazonosabb gyártástechnológiai feltételek mellett történt az előállítás. A találmány szerinti 2 védőréteg tartalmaz kristályos, finomra granulált báriumszulfátot (szemcsemérete 30-220 nm. előnyösen 50-150 nm) vagy báriumszulfát és amorf keveréket, finoman diszpergált szilíciumdioxidot (szemcsemérete 5-30 nm, előnyösen 10-20 nm), és a rétegvastagság 0.03-0.50 mg/cm2, előnyösen 0.06-0,20 mg/cm-. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
