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具有改善的效率的低壓氣體放電燈的制作方法

文檔序號(hào):2934076閱讀:240來(lái)源:國(guó)知局

專(zhuān)利名稱::具有改善的效率的低壓氣體放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種4氐壓氣體放電燈。
背景技術(shù)
:低壓氣體放電燈通常包括汞作為用于產(chǎn)生紫外(另外也稱為uv)光的主要組分。包含發(fā)光材料(luminescentmaterial)的發(fā)光層可以存在于放電容器的內(nèi)壁上,從而將UV光轉(zhuǎn)換成為波長(zhǎng)增加的光,例如轉(zhuǎn)換成為用于醫(yī)療目的的UV-C、用于曬黑目的(tanningpurposes)(仿日曬燈(suntanninglamps))的UV-B和UV-A或轉(zhuǎn)換成為用于一4殳照明目的的可見(jiàn)輻射。因此,這種放電燈也稱為熒光燈。用于一般照明目的的熒光燈通常包括發(fā)光材料的混合物,其決定了由熒光燈發(fā)出的光的顏色。通常使用的發(fā)光材料的例子是例如發(fā)藍(lán)色光銪激活的鋇鎂鋁酸鹽BaMgAl1Q017:Eu2+(也稱為BAM)、發(fā)綠色光鈰-鋱共激活的鑭磷酸鹽LaP04:Ce,Tb(也稱為L(zhǎng)AP)和發(fā)紅色光銪激活的釔氧化物Y203:Eu(也稱為YOX)。低壓汞蒸汽放電燈的放電容器一般由以氣密方式圍起放電空間的透光罩構(gòu)成。所述放電容器一般為圓形,并包括細(xì)長(zhǎng)的和緊湊的實(shí)施方案(embodiment)。通常,用于產(chǎn)生和保持所述放電空間中的放電的裝置是設(shè)置在所述放電空間附近的電極。作為選擇,所述低壓汞蒸汽放電燈是所謂的無(wú)電極低壓汞蒸汽放電燈,例如電磁感應(yīng)燈(inductionlamp),其中所需的用于產(chǎn)生和/或保持放電的能量通過(guò)感應(yīng)交變電磁場(chǎng)傳遞通過(guò)所述放電容器。已知的低壓汞蒸汽放電燈的缺點(diǎn)在于發(fā)光轉(zhuǎn)換效率不佳。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種具有改善的效率的低壓氣體放電燈。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,該目的通過(guò)包括以下的低壓氣體放電燈實(shí)現(xiàn)以氣密方式圍起包括氣體填充物(gasfilling)的放電空間的透光放電容器,所述氣體填充物包含金屬化合物,和用于保持所述放電空間中的放電的裝置,所述金屬化合物選自由鈦、鋯、鉿的化合物和它們的混合物纟且成的纟且。。根據(jù)本發(fā)明的措施的效果在于選自由鈦、鋯、鉿的化合物和它們的混合物組成的組的金屬化合物的存在,導(dǎo)致來(lái)自所述放電空間的光發(fā)射的一部分在電磁頻譜的看見(jiàn)范圍內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的放電空間中,氣體放電在低壓下發(fā)生。除了鈦、鋯和/或鉿原子的特征鐠線以外,發(fā)射光還包括來(lái)自鈦、鋯和/或鉿的不同化合物如氯化物、溴化物、碘化物和/或例如碘氧化物(oxy-iodides)(其存在于所述放電空間中)的貢獻(xiàn),得到基本上連續(xù)的光譜。所述連續(xù)光譜的一部分在可見(jiàn)范圍中。在已知的低壓汞蒸汽放電燈中,主要的光發(fā)射在紫外區(qū)域(在已知的低壓汞蒸汽放電燈中主要的紫外光發(fā)射的波長(zhǎng)在約254納米)中。為了從這些已知的低壓汞蒸汽放電燈產(chǎn)生可見(jiàn)光,要使用發(fā)光材料。所述發(fā)光材料將發(fā)射的紫外光轉(zhuǎn)換成為可見(jiàn)光。在該轉(zhuǎn)換過(guò)程中,能量發(fā)生損失,這降低了已知的低壓汞蒸汽放電燈的效率。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈不需要發(fā)光材料即可產(chǎn)生可見(jiàn)光,這改善了效率。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的另一好處是由放電空間發(fā)射的部分光在所謂的近紫外區(qū)域中。所述近紫外區(qū)域包括波長(zhǎng)為約280納米-約320納米的紫外-B光(此外也稱為UV-B),和波長(zhǎng)為約320納米-約400納米的紫外-A光(此外也稱為UV-A)。UV-A光和UV-B光一般用于醫(yī)療(例如,用于治療銀屑病)、殺菌、漆固化和曬黑目的。在已知的低壓汞蒸汽放電燈中,使用發(fā)光材料將汞的UV-輻射轉(zhuǎn)換成為UV-A和UV-B。但是,已知的產(chǎn)生UV的低壓汞蒸汽放電燈的缺點(diǎn)在于由于所述發(fā)光材料的相對(duì)強(qiáng)的降解,用于產(chǎn)生UV-A和UV-B的發(fā)光材料具有有限的壽命。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈不使用發(fā)光材料,除了發(fā)射可見(jiàn)光以外,還發(fā)射近紫外區(qū)域內(nèi)的光。因?yàn)闆](méi)有使用發(fā)光材料,根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈與已知的產(chǎn)生UV的低壓汞蒸汽放電燈相比,具有提高的效率和增加的壽命。為了能夠發(fā)射近紫外區(qū)域內(nèi)的光,放電容器通常由石英或其它透UV光材料構(gòu)成。此外,根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈除了發(fā)射UV-A和UV-B光以外,還發(fā)射覆蓋電磁頻譜的部分可見(jiàn)范圍的基本上連續(xù)的可見(jiàn)光光譜,而不是常規(guī)的UV發(fā)射燈的藍(lán)色發(fā)射。發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到,由于斯托克司(Stokes)頻移導(dǎo)致的能量損失,已知的低壓氣體放電燈具有相對(duì)低的效率。斯托克司頻移是由于一個(gè)光子轉(zhuǎn)換成另一個(gè)波長(zhǎng)增加的光子引起的能量損失過(guò)程。通常,在已知的低壓汞蒸汽放電燈中,來(lái)自汞蒸汽放電的紫外光子通過(guò)發(fā)光材料轉(zhuǎn)換成為波長(zhǎng)增加的光子一例如轉(zhuǎn)換成為UV-A、UV-B和/或轉(zhuǎn)換成為可見(jiàn)光。紫外光子和可見(jiàn)范圍內(nèi)的光子之間的能量差通常損失掉,并被稱為斯托克司頻移。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈產(chǎn)生覆蓋電磁頻譜的部分可見(jiàn)范圍的基本上連續(xù)的可見(jiàn)光光譜。產(chǎn)生可見(jiàn)光而同時(shí)不再需要發(fā)光材料,其結(jié)果是由斯托克司頻移所引起的能量損失消失。美國(guó)專(zhuān)利US6,972,521中公開(kāi)了在低壓氣體放電燈的緩沖氣體中金放電容器,所述氣體填充物具有銦化合物和緩沖氣體。特別優(yōu)選具有銦卣化物的氣體填充物。但是,使用銦化合物的缺點(diǎn)在于包含銦的已知低壓氣體放電燈的放電容器內(nèi)的溫度必須相對(duì)高,以在放電空間內(nèi)保持足夠的銦蒸汽。當(dāng)將這些包含銦的已知低壓氣體放電燈用于一般的照明目的時(shí),由于這些高溫降低了效率(由用于獲得所需的高溫所需的能量引起),這要求對(duì)放電容器進(jìn)行特殊調(diào)整(adaptation)。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,氣體填充物進(jìn)一步包括緩沖氣體。所述緩沖氣體通常由惰性氣體,例如氦、氖、氬、氪和/或氙構(gòu)成。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,金屬化合物包括金屬卣化物。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述金屬卣化物包括金屬四卣化物和/或金屬囟氧化物(metaloxy-halide)。該實(shí)施方案的好處在于鈦卣化物、鋯卣化物、鉿卣化物和這些卣化物的混合物是相對(duì)揮發(fā)性的,這導(dǎo)致在相對(duì)低的溫度下在放電空間的氣體填充物中有足夠的金屬蒸汽。例如,包含四溴化鈦的低壓氣體放電燈在室溫下在氣體填充物中已經(jīng)包含足夠的鈦和鈦化合物,以確保足夠的來(lái)自所迷低壓氣體放電燈的放電空間的光發(fā)射。所述低壓氣體放電燈的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,在運(yùn)行時(shí)金屬化合物顆粒的密度為5xl018-5xl024顆粒/米3。金屬化合物包含金屬原子和金屬分子,其對(duì)根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的發(fā)射光譜均有貢獻(xiàn)。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,所述低壓氣體放電燈包括圍起放電容器的外容器。所述額外的外容器的好處在于它提供了額外的絕熱,這進(jìn)一步降低了源自熱損失的能量損失。此外,可以將發(fā)光層方便地施加在外容器的內(nèi)部,防止發(fā)光材料與放電容器內(nèi)的氣體填充物反應(yīng)。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,所述低壓氣體放電燈是基本上無(wú)汞的低壓氣體放電燈。無(wú)汞意即所述低壓氣體放電燈典型地每盞燈含有少于10微克的汞。在氣體填充物中的汞被認(rèn)為是對(duì)環(huán)境有害的,因此應(yīng)該盡可能避免。這可以通過(guò)用選自由鈦化合物、鋯化合物、鉿化合物和它們的混合物組成的組的金屬化合物,代替已知的低壓汞蒸汽放電燈中的汞實(shí)現(xiàn),從而獲得根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,所述低壓氣體放電燈包括通過(guò)電感作用(inductiveoperation)保持力文電的元件,此外也稱為電感耦合器。所述元件還可以通過(guò)電容作用(capacitiveoperation)、微波作用(microwaveoperationyf呆才寺;改電,或通過(guò)電扨/f呆持方文電。這種所謂的無(wú)電低壓氣體放電燈的平均壽命長(zhǎng)得多,其中所述常規(guī)低壓氣體放電燈具有穿過(guò)放電容器的電觸點(diǎn)(electricalcontact)以將能量傳輸?shù)椒烹娍臻g內(nèi)。通常,所述電觸點(diǎn),也稱為電極,限制了所述常規(guī)低壓氣體放電燈的壽命。所述電極可以例如被殘余物污染,或者例如被放電損壞而不能將足夠的能量傳輸?shù)椒烹娍臻g內(nèi)以保證常規(guī)低壓氣體放電燈的運(yùn)行。向根據(jù)本發(fā)明的所述低壓氣體放電燈提供電感耦合器相當(dāng)大地增加了所述低壓氣體放電燈的壽命。此類(lèi)電感耦合器的例子是線圈,其例如圍繞透光放電容器設(shè)置,或者其例如設(shè)置在向放電容器內(nèi)突出的玻璃突出體內(nèi)。所述電感耦合器除了用于保持放電以外,還可以用于產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的放電容器內(nèi)的放電。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,放電容器包括含有發(fā)光材料的發(fā)光層。所述發(fā)光材料例如吸收由鈦、鋯、鉿的化合物和/或它們的混合物發(fā)射的部分紫外光,并將所吸收的紫外光轉(zhuǎn)換成為可見(jiàn)光。當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈用于一般的照明目的時(shí),所述低壓氣體放電燈應(yīng)該在所需色溫產(chǎn)生基本上白色的光。由于所加入的鈦化合物、鋯化合物和/或鉿化合物,由所述低壓氣體放電燈發(fā)射的部分光在電磁頻譜的可見(jiàn)范圍內(nèi)。改變放電容器內(nèi)的氣體壓力和/或運(yùn)行溫度,引起發(fā)射光的光譜的變化,并從而也引起由根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈所發(fā)射的光的顏色的變化6但是,所述低壓氣體放電燈的所需色溫可能無(wú)法僅僅通過(guò)改變氣體壓力和/或運(yùn)行溫度實(shí)現(xiàn)。加入包含發(fā)光材料的發(fā)光層使得由所述發(fā)光材料發(fā)射的光能夠與由放電空間發(fā)射的光混合,從而產(chǎn)生所需要的色溫。通常使用的發(fā)光材料的例子是例如發(fā)藍(lán)色光銪激活的鋇鎂鋁酸鹽BaMgAlK)On:Eu"(也稱為BAM)和發(fā)紅色光銪激活的釔氧硫化物(yttriumoxysulfide)Y202S:Eu(也稱為YOS)。盡管在該優(yōu)選的實(shí)施方案中使用發(fā)光材料以調(diào)整來(lái)自所述低壓氣體放電燈的發(fā)射光的顏色,但是與常規(guī)的低壓汞蒸汽放電燈相比,所述低壓氣體放電燈的紫外范圍內(nèi),其包含與汞蒸汽的主要紫外發(fā)射(其在約254納^)相比基本上更長(zhǎng)的平均波長(zhǎng)。因?yàn)楸话l(fā)光材料吸收的紫外光子的平均能量與可見(jiàn)范圍內(nèi)被發(fā)射的光子的平均能量之間的差異減小,所以根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈中發(fā)射光的紫外部分的平均波長(zhǎng)向較長(zhǎng)波長(zhǎng)的這種頻移,導(dǎo)致了減小的斯托克司頻移,導(dǎo)致了損失的減少。由根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的放電空間發(fā)射的部分光在電磁頻譜的可見(jiàn)范圍內(nèi),其相對(duì)于常規(guī)的低壓汞蒸汽放電燈已經(jīng)改善了根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的效率??梢詫⑺霭l(fā)光材料的發(fā)光層施加到放電容器的內(nèi)部或外部。將包含發(fā)光材料的層施加到放電容器的外部防止了發(fā)光材料與放電容器內(nèi)的氣體填充物反應(yīng)。在所述低壓氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施方案中,放電容器包括用于絕熱(thermalinsulation)的涂層。通常,根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈的運(yùn)行溫度較常規(guī)的低壓汞蒸汽放電燈高,以確保在氣體填充物中有足夠的金屬蒸汽。用于絕熱的額外涂層可以是紅外輻射-反射涂層,其將來(lái)自放電空間的發(fā)射的紅外輻射反射回放電空間內(nèi)。加入的紅外輻射-反射涂層的結(jié)果是放電容器內(nèi)溫度的提高。作為選擇,用于絕熱的涂層可以在放電容器內(nèi)升高的溫度和放電容器的外部之間形成屏障(shield),這樣將操作所述低壓氣體放電燈的使用者與升高的溫度屏蔽開(kāi)來(lái)。和用于殺菌或美容應(yīng)用的用途。診斷應(yīng)用例如包括醫(yī)學(xué)成像,治療應(yīng)用例如包括用于治療銀屑病的放射治療。美容應(yīng)用例如包括曬黑。附圖簡(jiǎn)述從以下描述的實(shí)施方案本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易見(jiàn),并將參考以下描述的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明的這些和其它方面進(jìn)行說(shuō)明。在附圖中圖1A和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈的剖視圖,圖2示出了低壓四碘化鋯氣體放電燈的發(fā)射光譜,圖3示出了低壓四碘化鈦氣體放電燈的發(fā)射光譜,圖4示出了低壓四碘化鉿氣體放電燈的發(fā)射光譜,圖5示出了低壓四氯化鋯氣體放電燈的發(fā)射光譜,圖6示出了低壓四氯化鉿氣體放電燈的發(fā)射光譜,圖7示出了低壓四溴化鉿氣體放電燈的發(fā)射光語(yǔ)。這些附圖僅僅是示意性的并且沒(méi)有按比例繪制。特別是為了清晰一些尺寸被極度夸大。圖中類(lèi)似的部件盡可能用相同的附圖標(biāo)記表示。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述圖1A和1B示出了根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10,20的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10,20包括以氣密方式圍起放電空間14,24的透光放電容器12,22。所述放電空間14,24包括氣體填充物,例如包括金屬化合物和緩沖氣體。所述低壓氣體放電燈10,20進(jìn)一步包括耦合元件(co叩lmgelements)18,28。所述耦合元件例如通過(guò)電容耦合、電感耦合、微波耦合將能量耦合到所述放電空間14,24中,或通過(guò)電極將能量耦合到所述放電空間14,24中以獲得在所述放電空間14,24中的氣體放電。在圖1A所示的實(shí)施方案中,放電元件18是一套電極18。在圖1A中只示出了這套電極18的一個(gè)電極18。電極18是穿過(guò)低壓氣體放電燈10的放電容器12的電接頭(electricalconnections)。通過(guò)在兩個(gè)電極18之間施加電位差引發(fā)兩個(gè)電極18之間的放電。該放電通常位于兩個(gè)電極18之間,在圖1A作為放電空間14示出。通常,在所述低壓氣體放電燈10中的光產(chǎn)生基于以下原理載流子,特別是電子,以及離子,通過(guò)在所述低壓氣體放電燈10的電極18之間施加的電場(chǎng)而加速。這些經(jīng)過(guò)加速的電子和離子與所述低壓氣體放電燈10的氣體填充物中的氣體原子或分子的碰撞,導(dǎo)致這些氣體原子或分子被離解、激發(fā)或電離。當(dāng)所述氣體填充物的原子或分子回到基態(tài)時(shí),或多或少的相當(dāng)部分的激發(fā)能被轉(zhuǎn)化成輻射。由被激發(fā)的汞原子發(fā)射的光主要是波長(zhǎng)約為254納米的紫外光。這種紫外光隨后被包含發(fā)光材料的發(fā)光層吸收,所述發(fā)光材料將吸收的紫外光轉(zhuǎn)化成為例如預(yù)定顏色的可見(jiàn)光。在根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10中,放電空間14包括金屬化合物和緩沖氣體。根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10中的金屬化合物選自由鈦、鋯、鉿的化合物和它們的混合物組成的組。所述緩沖氣體一般由惰性氣體例如氦、氖、氬、氪和/或氙構(gòu)成,優(yōu)選壓力為0.1-100毫巴(典型地在室溫下而非在運(yùn)行時(shí))。根據(jù)本發(fā)明在放電中加入所述低壓氣體放電燈10的氣體填充物的金屬化合物和其碎片被加速的電子和離子激發(fā),并隨后發(fā)射光。所述低壓氣體放電燈10的發(fā)射光譜由氣體填充物中金屬化合物的類(lèi)型和例如放電容器12內(nèi)的壓力和溫度一起決定。所述氣體填充物包含不同的金屬化合物,例如金屬原子和分子,其對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10的發(fā)射光譜均有貢獻(xiàn)。例如,當(dāng)將四溴化鈦加入到根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10的氣體填充物中時(shí),發(fā)射光譜將由鈦化合物構(gòu)成,并將包括特征鈦原子和離子發(fā)射譜線以及鈦分子如溴化鈦、二溴化鈦和/或四溴化鈦的發(fā)射i普線。在圖2、3和4中示出了加入到所述低壓氣體放電燈10的氣體填充物中的金屬化合物的發(fā)射光譜的其它例子。在圖1A中所示的低壓氣體放電燈10的實(shí)施方案中,將發(fā)光層16施加到放電容器12的內(nèi)部。所述發(fā)光層16,例如吸收由放電空間14發(fā)射的部分近紫外光,并將所吸收的紫外光轉(zhuǎn)換成為預(yù)定顏色的可見(jiàn)光。在大范圍可能的發(fā)光材料中,一些通常使用的發(fā)光材料的例子是銪激活的鋇《美鋁酸鹽BaMgAl1Q017:Eu2+(也稱為BAM),其基本上發(fā)射藍(lán)色的光,和銪激活的釔氧硫化物Y202S:Eu(也稱為YOS),其基本上發(fā)射紅色的光。由于從放電空間14發(fā)射的可見(jiàn)光與由發(fā)光層16發(fā)射的光混合,通過(guò)選擇特定的發(fā)光材料或發(fā)光材料的混合物,可以決定所述低壓氣體》文電燈10的顏色。所述低壓氣體放電燈10例如還包括絕熱涂層19。通常,根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈10的運(yùn)行溫度比常規(guī)的低壓汞蒸汽放電燈高,以確保在氣體填充物中有足夠的金屬蒸汽。額外的絕熱涂層19例如是銦摻雜的錫氧化物(也稱為ITO)或氟摻雜的錫氧化物(Fluor-dopedTin-Oxide)(也稱為FTO)的紅外輻射反射涂層,其將從放電空間14發(fā)射的紅外輻射反射回放電空間14。加入的紅外輻射反射涂層的結(jié)果是放電容器12內(nèi)部的溫度升高。所述低壓氣體放電燈IO例如還包括圍起放電容器12的外容器11。額外的外容器11提供額外的絕熱,其進(jìn)一步減少了源自于熱損失的能量損失。而且,可以將發(fā)光層16例如施加在外容器11的內(nèi)部,防止發(fā)光層16中的發(fā)光材料與放電容器12內(nèi)的氣體填充物反應(yīng)。所述電感耦合器28用于以電感方式維持低壓氣體放電燈20中的放電。作為選擇,所述電感耦合器28還可以用于產(chǎn)生放電。所述電感耦合器28,也稱為功率耦合器28,—般包括纏繞在《失氧體芯(ferritecore)例如鎳-鋅鐵氧體或錳-鋅鐵氧體上的線圈。所述電感耦合器28布置在放電容器22中的凹槽23內(nèi)并在放電容器22內(nèi)在放電空間24處產(chǎn)生變化的電》茲場(chǎng)。放電空間24的氣體填充物中的電子和離子凈皮所述電》茲場(chǎng)加速并與加入所述氣體填充物中的金屬化合物碰撞。由于碰撞,金屬化合物被激發(fā)并隨后發(fā)射光。以電感方式產(chǎn)生和/或維持所述低壓氣體放電燈20中的放電的好處在于能夠省略電極18(其通常限制低壓氣體放電燈的壽命)。作為選擇,所述電感耦合器28可以設(shè)置在放電容器22的外部(沒(méi)有示出),其導(dǎo)致放電容器22的制造方法的筒化。在圖1B中所示的實(shí)施方案中,將發(fā)光層26施加到放電容器22的外部。能夠加入根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈10、20的金屬化合物的選擇可以在表I中找到。所有列出的金屬化合物都能夠在一般的照明應(yīng)用和在UV-A和/或UV-B應(yīng)用中使用,其由"+"表示。但是,一些化合物特別適合在一般的照明應(yīng)用中使用或在UV-A和/或UV-B應(yīng)用中使用,其由"++"表示。表I:根據(jù)本發(fā)明的金屬化合物的選擇<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖2示出了低壓四碘化鋯氣體放電燈10、20的發(fā)射光譜。圖2中的光譜示出了鋯的發(fā)射譜線(一些鋯的發(fā)射譜線通過(guò)圖2中的箭頭示出)和范圍在約250納米-約550納米的連續(xù)光語(yǔ)的清晰組合。使用四碘化鋯特別有利,因?yàn)樵诩s610納米的鋯發(fā)射譜線向發(fā)射光譜加入了橙/紅顏色(通過(guò)圖2中O示出),在約710納米的鋯發(fā)射譜線向發(fā)射光譜加入紅顏色(通過(guò)圖2中R示出)。通常,產(chǎn)生紅色發(fā)光的發(fā)光材料例如銪激活的釔氧硫化物Y202S:Eu(也稱為YOS)具有相對(duì)低的效率。原因是例如YOS的斯托克司頻移相對(duì)較大,這樣由斯托克司頻移引起的能量損失就相對(duì)較大。紅色R和橙色O發(fā)射譜線與連續(xù)光譜(其主要向發(fā)射光語(yǔ)加入藍(lán)顏色)的組合,導(dǎo)致從包括鈦化合物例如四碘化鈦的低壓氣體放電燈IO、20發(fā)射基本上白色的光,而不需要發(fā)光材料。在圖2中,示出了定義為紫外-BUV-B(約為280納米-320納米)和紫外-AUV-A(約在320納米-400納米)的電磁輻射的范圍,以及定義為可見(jiàn)光VIS的電磁輻射的范圍。圖3示出了低壓四硤化鈥氣體放電燈10、20的發(fā)射光譜。如從圖3中能夠看出的那樣,向氣體填充物中加入四碘化鈦導(dǎo)致特別是在可見(jiàn)電磁頻譜的藍(lán)色范圍內(nèi)的可見(jiàn)光的發(fā)射。為了生產(chǎn)發(fā)射基本上白色的光的低壓氣體放電燈,或者例如應(yīng)該加入發(fā)光層16、26,或者例如應(yīng)該將其它金屬化合物,如鈦化合物加入氣體填充物,從而帶來(lái)對(duì)發(fā)射光譜的紅色貢獻(xiàn)。四碘化鈦提供了在UV-A和UV-B范圍內(nèi)的相對(duì)較強(qiáng)的發(fā)射,并可以有利地用于例如診斷應(yīng)用如醫(yī)學(xué)成像,治療應(yīng)用如用于治療銀屑病的》文射治療和美容應(yīng)用如曬黑應(yīng)用。圖4示出了低壓四硤化鉿氣體放電燈10、20的發(fā)射光譜。四碘化鉿的發(fā)射光譜的連續(xù)部分主要在電磁頻譜的紫外-AUV-A和紫外-BUV-B的范圍內(nèi)。使用四碘化鉿特別有利,因?yàn)樵诩s720納米的鉿發(fā)射譜線向發(fā)射光譜加入深紅色(在圖4中以R示出),使得能夠改善紅顏色的顯色性。但是,如從圖4中所示的發(fā)射光語(yǔ)能夠看出的那樣,在約560納米的鉿發(fā)射譜線的貢獻(xiàn)(向發(fā)射光譜加入綠顏色G),和在約460納米的鉿發(fā)射譜線的貢獻(xiàn)(向發(fā)射光譜加入藍(lán)顏色B)可能不足以產(chǎn)生基本上白色的光??赡苄枰尤肜绨l(fā)光層16、26或例如混合其它金屬化合物如鉿化合物到氣體填充物中,以從根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈IO、20獲得基本上白色的光的發(fā)射。圖5示出了低壓四氯化鋯氣體放電燈10、20的發(fā)射光語(yǔ)。對(duì)于四氯化鋯,發(fā)射光譜的連續(xù)部分也主要在電磁頻譜的紫外-AUV-A和紫外-BUV-B范圍內(nèi)。在低壓氣體放電燈中使用四氯化鋯提供了在約470納米的發(fā)射語(yǔ)線,其向發(fā)射光譜加入藍(lán)顏色(在圖5中以B示出),和在約610納米的發(fā)射譜線,其向發(fā)射光譜加入紅顏色(在圖5中以R示出)。為了獲得由所述低壓四氯化鋯氣體放電燈發(fā)射的基本上白色的光,例如可以在發(fā)光層16、26中使用綠色發(fā)光材料,或例如可以將其它金屬化合物如鉿化合物加入到氣體填充物中。圖6和7分別示出了低壓四氯化鉿氣體放電燈10、20和低壓四溴化鉿氣體放電燈10、20的發(fā)射光語(yǔ)。將四氯化鉿或四溴化鉿加入氣體填充物導(dǎo)致相似的發(fā)射光語(yǔ),其中主發(fā)射還是在電磁頻譜的紫外-AUV-A和紫外-BUV-B范圍內(nèi)。如表I中所示,加入到低壓氣體放電燈的氣體填充物中的金屬化合物四氯化鉿和四溴化鉿導(dǎo)致特別有利于UV-A和/或UV-B發(fā)射的低壓氣體放電燈。用于一般照明應(yīng)用的基本上白色的光可以通過(guò)在發(fā)光層16、26中加入發(fā)光材料獲得。雖然加入發(fā)光材料以獲得基本上白色的光,但是所述低壓四氯化鉿氣體放電燈或所述低壓四溴化鉿放電燈的效率典型地比低壓汞蒸汽放電燈得到增加。增加的效率源自于與低壓汞蒸汽放電燈的主要紫外發(fā)射相比,所述低壓四氯化鉿氣體放電燈或所述低壓四溴化鉿放電燈的發(fā)射光的紫外部分顯著更長(zhǎng)的平均波長(zhǎng)。與已知的低壓汞蒸汽放電燈相比,由于斯托克司頻移減小,根據(jù)本發(fā)明的低壓氣體放電燈中發(fā)射光的紫外部分的平均波長(zhǎng)的這種增加減少了能量損失。應(yīng)該注意,上述實(shí)施方案說(shuō)明而非限制本發(fā)明,那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠在不背離附加的權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計(jì)很多可供選擇的實(shí)施方案。在權(quán)利要求中,位于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)該理解為限制權(quán)利要求。動(dòng)詞"包括"和它的變化形式的使用并不排除存在除了在權(quán)利要求中說(shuō)明的那些以外的元件或步驟。放在元件之前的冠詞"a,,或"an"并不排除存在多個(gè)這種元件。本發(fā)明可以通過(guò)包括幾個(gè)獨(dú)立元件的硬件實(shí)現(xiàn)。在列舉幾個(gè)裝置的器件權(quán)利要求中,幾個(gè)這些裝置可以通過(guò)一個(gè)并且相同的硬件項(xiàng)目具體化。僅僅在彼此不同的從屬權(quán)利要求中描述某些手段并不說(shuō)明不能夠方便地使用這些手段的組合。權(quán)利要求1.一種低壓氣體放電燈(10,20),包括—透光放電容器(12,22),其以氣密方式圍起包含氣體填充物的放電空間(14,24),所述氣體填充物包括金屬化合物,和所述低壓氣體放電燈(10,20)進(jìn)一步包括用于保持放電空間(14,24)內(nèi)的放電的放電裝置(18,28),所述金屬化合物選自由鈦、鋯、鉿的化合物和它們的混合物組成的組。2.權(quán)利要求1的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述放電空間(14,24)的所述氣體填充物進(jìn)一步包括緩沖氣體。3.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述金屬化合物包含金屬卣化物。4.權(quán)利要求3的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述金屬卣化物包含金屬四卣化物和/或金屬卣氧化物。5.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中在運(yùn)行時(shí)金屬顆粒的密度為5xl018-5xl024顆粒/米3。6.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10),其中所述低壓氣體放電燈(10)包括圍起所述放電容器(12)的外容器(11)。7.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述低壓氣體放電燈(10,20)是基本上無(wú)汞的低壓氣體放電燈(10,20)。8.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述放電裝置(18,28)通過(guò)電感作用(28),或電容作用、孩i波作用,或通過(guò)電極(18)保持放電。9.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述放電容器(12,22)包括含有發(fā)光材料的發(fā)光層(16,26)。10.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20),其中所述放電容器(12,22)包括用于絕熱的涂層(19)。11.權(quán)利要求1或2的低壓氣體放電燈(10,20)在診斷、治療、美容和/或殺菌應(yīng)用中的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種包含金屬化合物的低壓汞蒸汽放電燈(10),所述金屬化合物選自由鈦、鋯、鉿的化合物和它們的混合物組成的組。因?yàn)閬?lái)自放電空間(14)的部分發(fā)射光在電磁頻譜的可見(jiàn)范圍,所以將選自所述組的金屬化合物加入放電空間(14)的氣體填充物中的效果是導(dǎo)致低壓氣體放電燈(10)的效率提高。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,低壓氣體放電燈(10)不使用包括發(fā)光材料的發(fā)光層(16)就能產(chǎn)生基本上白色的光。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,將發(fā)光層(16)施加到低壓氣體放電燈(10)的放電容器(12)。由所述發(fā)光材料發(fā)射的光能夠與從放電空間(14)發(fā)射的光混合,從而產(chǎn)生所需要的顏色。文檔編號(hào)H01J61/12GK101449357SQ200780017857公開(kāi)日2009年6月3日申請(qǐng)日期2007年4月25日優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日發(fā)明者A·德格拉夫,P·J·W·范坎,P·安東尼斯,S·基西內(nèi)利斯申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司
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