DE3121689C2

DE3121689C2 - Fluorescent lamp with a radiation maximum in the UVA range

Info

Publication number: DE3121689C2
Application number: DE19813121689
Authority: DE
Inventors: Friedrich 6000 Frankfurt Wolff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-01
Filing date: 1981-06-01
Publication date: 1983-07-07
Also published as: DE3121689A1

Abstract

Bei einer im UVA-Bereich Strahlung abgebenden Leuchtstofflampe (1) besteht die Leuchtstoffschicht (3) aus einem ersten Leuchtstoff, der Strahlung im UVA-Bereich emittiert, und einem beigemischten Leuchtstoff, der Strahlung im Orange-Rot-Bereich emittiert, aber die von dem ersten Leuchtstoff emittierte UVA-Strahlung nicht wesentlich durch Absorption vermindert. Er kann Blaulicht-Strahlung teilweise absorbieren und/oder ebenfalls UVA-Strahlung emittieren.In the case of a fluorescent lamp (1) emitting radiation in the UVA range, the phosphor layer (3) consists of a first phosphor that emits radiation in the UVA range and an added phosphor that emits radiation in the orange-red range, but that of the UVA radiation emitted by the first phosphor is not significantly reduced by absorption. It can partially absorb blue light radiation and / or also emit UVA radiation.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampe, deren Strahlungsmaximum im UVA-Bereich liegt, nach so dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fluorescent lamp, the radiation maximum of which is in the UVA range, according to see above the preamble of claim 1.

Eine bekannte Leuchtstofflampe dieser Art (DE-OS 26 091) wird in Solarien und Bestrahlungsliegen verwendet Solche Geräte werden zur Bräunung oder zur Behandlung von Hautkrankheiten, wie der Psoriasis, eingesetzt. Diese Leuchtstofflampe geht über die bis dahin bekannten Leuchtstofflampen (»Lichttechnik«, 1976, Nr. 7, Seite 290) insoweit hinaus, als dem ersten Leuchtstoff ein zweiter Leuchtstoff zugemischt worden ist Durch ihn wird die Emissionskurve geringfügig in den UVB* Bereich verschoben. Auf diese Weise soll die UVB-Stfählung etwa erhöht werden. Allerdings darf von diesem zweiten Leuchtstoff nur ein geringer Anteil zugesetzt werden, der umso kleiner ist, je größer die Durchlässigkeit des Glaskolbens bei 300 nm ist. Durch das Filter werden diejenigen Teile der UV-Strahlung zurückgehalten, die eine zu bestrahlende Person durch LichtentzUndung oder dergleichen schädigen könnten.A known fluorescent lamp of this type (DE-OS 26 091) is used in solariums and radiation beds Such devices are used for tanning or for the treatment of skin diseases such as psoriasis, used. This fluorescent lamp goes over the previously known fluorescent lamps (»lighting technology«, 1976, No. 7, page 290) insofar as a second phosphor has been mixed with the first phosphor It shifts the emission curve slightly into the UVB * range. In this way, the UVB-Stfählung can be increased. However, only a small proportion of this second phosphor is allowed be added, which is smaller, the greater the permeability of the glass bulb at 300 nm. By The filter will hold back those parts of the UV radiation that a person to be irradiated through Light ignition or the like could damage.

Infolge dieser Ausgestaltung sind verhältnismäßig lange Bestrahlungszeiten zulässig, die in der Praxis auch ausgenutzt werden. Es hat sich nun gezeigt, daß zahlreiche Benutzer mit zunehmender Bestrahlungszeit immer müder werden, sogar während der Bestrahlung einschlafen und nach der Bestrahlung nur eine geringe Aktivität entfalten.As a result of this configuration are proportionate long irradiation times are permitted, which are also used in practice. It has now been shown that numerous users become more and more tired as the exposure time increases, even during exposure fall asleep and develop little activity after radiation.

Ferner ist eine Leuchtstofflampe bekannt (DE-OS 20 22 660), die in erster Linie sichtbares Licht erzeugen soll, um eine künstliche Beleuchtung zu schaffen, und in zweiter Linie UVB-Strahlung zwischen 280 und 310 nm abgeben solL Dieser UVB-Anteil ist gering, weil der Anteil des hierfür verantwortlichen Leuchtstoffes klein ist und weil Strahlung mit einer Wellenlänge von weniger als 295 nm vom Glaskolben abgefiltert wird. Bei dieser Leuchtstofflampe überwiegt das sichtbare Licht ganz außerordentlich, während die UVA-Strahlung demgegenüber gering istFurthermore, a fluorescent lamp is known (DE-OS 20 22 660), which primarily generate visible light intended to create artificial lighting, and in Secondly, UVB radiation should emit between 280 and 310 nm. This UVB component is low because of the Part of the responsible phosphor is small and because radiation with a wavelength of less than 295 nm is filtered out by the glass flask. With this fluorescent lamp, the visible predominates Light is extraordinary, while UVA radiation is low

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstofflampe der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der Nebenerscheinungen wie Müdigkeit verminderte Aktivität o.dgL ganz oder teilweise vermieden werden.The invention is therefore based on the object of providing a fluorescent lamp of the type described at the outset indicate in the case of side effects such as tiredness, reduced activity or the like, in whole or in part be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der zweite Leuchtstoff eine ausgeprägte Strahlungsemission im Orange-Rot-Bereich aufweist aber die vom ersten Leuchtstoff erzeugte UVA-Strahlung nicht wesentlich durch Absorption vermindertThis object is achieved according to the invention in that the second luminescent material has a pronounced radiation emission in the orange-red range, but the UVA radiation generated by the first phosphor is not significantly reduced by absorption

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß das Blaulicht eine einseitige Beeinflussung des Nerventonus, nämlich eine Aktivierung des Parasympaticus und damit eine Gefäßweitste'Jung, hervorruft was zu Müdigkeit und Herabsetzung der Aktivität führt Wenn man einen Leuchtstoff wählt, der kein Blaulicht abgibt tritt eine empfindliche Verminderung der UVA-Strahlungsausbeute auf, weil es in der Regel nicht möglich ist, das kontinuierliche Spektrum an der Grenze zwischen dem UVA-Bereich und dem Biaulicht-Bereich plötzlich abzubrechen. Außerdem weist der zur Entladung verwendete Hg-Dampf ausgeprägte Emissionslinien im Blaubereich auf. Wenn man nun eir. Filter verwendet um das Blaulicht abzufiltern, tritt ein erheblicher Verlust der UVA-Strahlungsausbeute auf, weil ein Filter, das im Blaulicht-Bereich voll wirksam sein soll, auch schon im langwelligen UVA-Bereich eine gewisse Wirksamkeit hat Daher wird erfindungsgemäß der UV-Strahlung eine weitere Strahlung im Orange-Rot-Bereich, also zwischen 590 und 760 nm hinzugefügt Dieses Rotlicht führt zu einer Anregung des Sympaticus und zu einer Gefaßengstellung. Wenn der Körper des Benutzers gleichzeitig blaues und oranges oder rotes Licht empfängt, ergibt sich ein Gleichgewichtszustand, der als normal empfunden wird. Zur Erzeugung dieser zusätzlichen Strahlung wird keine zusätzliche Strahlungsquelle benötigt, weil der hierfür verantwortliche zweite Leuchtstoff mit dem ersten Leuchtstoff gemischt und daher gleichmäßig in ihm verteilt ist Diese Zumischung hat allerdings zur Folge, daß dem UVA-Strahlung abgebenden Leuchtstoff ein Teil der zur Verfügung stehenden Anregungsenergie entzogen wird und zwar in einem dem Mischungsverhältnis entsprechenden Maß. Dies kann in Kauf genommen werden, da die erforderliche Menge des zweiten Leuchtstoffes in der Praxis wesentlich kleiner ist als diejenige des ersten Leuchtstoffes. Um aber eine weitere Herabsetzung der UVA-Strahlungsleistung zu vermeiden, soll der zweite Leuchtstoff so beschaffen sein, daß er die vom ersten Leuchtstoff erzeugte UVA-Strahlung nicht wesentlichThe invention is based on the idea that the blue light has a one-sided influence on the nerve tone, namely an activation of the parasympaticus and thus a vascular distention, which causes fatigue If you choose a phosphor that does not emit blue light, one occurs sensitive reduction of the UVA radiation yield, because it is usually not possible that continuous spectrum at the border between the UVA range and the blue light range suddenly cancel. In addition, the Hg vapor used for the discharge has pronounced emission lines in the Blue area on. If you now have a. Filters used to filter out the blue light, a significant loss occurs the UVA radiation yield because a filter that is im Blue light range should be fully effective, even in the long-wave UVA range a certain effectiveness Therefore, according to the invention, the UV radiation has a further radiation in the orange-red range, that is to say added between 590 and 760 nm This red light leads to a stimulation of the sympaticus and to a Vascular constriction. When the user's body is blue and orange or red light at the same time receives, a state of equilibrium arises, which is called is felt to be normal. No additional radiation source is used to generate this additional radiation needed because the responsible second phosphor mixed with the first phosphor and therefore it is evenly distributed in it. This admixture, however, has the consequence that the UVA radiation emitting phosphor, part of the available excitation energy is withdrawn in an amount corresponding to the mixing ratio. This can be accepted as the required amount of the second phosphor is in practice much smaller than that of the first Fluorescent. However, in order to avoid a further reduction in the UVA radiation output, the second should Fluorescent material must be such that it does not significantly reduce the UVA radiation generated by the first fluorescent material

durch Absorption verhindert, also höchstens wenige Prozente dieser UVA-Strahlung (möglicht weniger als 5 GeW₁-¹X), aber nicht mehr als etwa to Gew,-%) zurückhält Daher löst die erfindungsgemäße Leuchtstofflampe die gestellte Aufgabe, ohne daß ihre Haupteigenschaft, nämlich intensiv UVA-Strahlung abzugeben, unzulässig beeinträchtigt wird.prevented by absorption, i.e. at most a few percent of this UVA radiation (possibly less than 5 GeW ₁ - ¹ X), but not more than about to wt. namely, giving off intensive UVA radiation is inadmissibly impaired.

Am günstigsten ist es hierbei, wenn der zweite Leuchtstoff praktisch Oberhaupt keine UVA-Strahlung absorbiert oder sogar selbst UVA-Strahlung emittiertIt is most favorable here if the second phosphor has practically no UVA radiation at all absorbs or even emits UVA radiation itself

Der mengenmäßige Anteil des zweiten Leuchtstoffes kann sehr gering gehalten werden, wenn er Blaulicht teilweise absorbiert Das Verhältnis Orange-Rotlicht zu Blaulicht wird daher durch denselben Leuchtstoff in doppelter Weise verbessertThe quantitative proportion of the second phosphor can be kept very low if it is blue light partially absorbed The ratio of orange-red light to blue light is therefore due to the same phosphor in improved twice

Die besten Ergebnisse zeigten sich, wenn der zweite Leuchtstoff in einer Menge von maximal 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 Gew.-%, beigemischt istThe best results were shown when the second phosphor in an amount of at most 10% by weight, preferably about 5 wt .-%, is added

Der Fachmann kann den zweiten Leuchtstoff unter bereits bekannten Leuchtstoffen auswählen. Besonders empfehlenswert ist mit Europium aktiviertes Yttriumoxid Y2O3 : Eu³⁺, das ausgeprägtes Rotlicht abgibt und praktisch keine UVA-Strahlung absorbiert, scndern sogar etwas UVA-Strahlung emittiert Ein Beispiel für einen Leuchtstoff, der Rotlicht abgibt und Blaulicht absorbiert, ist mit Mangan aktiviertes Magnesiumgermanat MgiGeOe: Mn⁴⁺. Günstig ist auch mit Zinn aktiviertes Strontiummagnesium-OrthophosphatThe person skilled in the art can select the second phosphor from among already known phosphors. Yttrium oxide Y2O3 activated with europium is particularly recommended: Eu ³⁺ , which emits pronounced red light and absorbs practically no UVA radiation, it even emits some UVA radiation.An example of a fluorescent substance that emits red light and absorbs blue light is magnesium germanate activated with manganese MgiGeOe: Mn ⁴⁺ . Strontium magnesium orthophosphate activated with tin is also beneficial

(Sr2Mg)3(PO4)2: Sn, weil ein breites Emissionsspektrum im Orangelicht-Bereich und eine geringe UVA-Absorption zusammentreffen. Es gib gibt noch andere brauchbare Leuchtstoffe, wie mit Mangan aktiviertes Magnesiumarsenat Das schließt nicht aus, daß neue Leuchtstoffe speziell im Hinblick auf die erfindungsgemäß geforderten Eigenschaften entwickelt werden.(Sr2Mg) 3 (PO4) 2: Sn, because it has a broad emission spectrum in the orange light range and low UVA absorption coincide. There are others useful phosphors, such as magnesium arsenate activated with manganese. That does not rule out the possibility of new ones Phosphors are specially developed with a view to the properties required according to the invention.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigtThe invention is described below with reference to a preferred exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Leuchtstofflampe gemäß der Erfindung undF i g. 1 shows a cross section through a fluorescent lamp according to the invention and

F i g. 2 in einem Diagramm über der Wellenlänge die Intensität der vom Leuchtstoff ausgehenden Strahlung.F i g. 2 shows the intensity of the radiation emanating from the phosphor in a diagram over the wavelength.

Die Leuchtstofflampe 1 der F i g. 1 weist einen Glasmantel 2 auf, der als Filter dient Er besteht aus Natron-Kalk-Glas mit geringen Spuren von Eisen, Der Mantel trägt an seiner Innenseite eine Leuchtstoffschicht 3, die aus einem Gemisch von zwei Leuchtstoffen besteht Der erste Leuchtstoff entstammt der Gruppe der Barium-Leuchtstoffe oder Mischungen hiervon. Der zweite Leuchtstoff besteht aus mit Europium aktiviertem Yttriumoxid oder einem anderen der zuvor erwähnten Materialien. Weitere Leuchtstoffe können beigemischt sein, sofern sie die angestrebten Eigenschaften nicht beeinträchtigen. Der Innenraum 4 ist in üblicher Weise mit nicht veranschaulichten Elektroden versehen, so daß im Betrieb im Innenraum eine Quecksilber-Niederdruck-Gasentladung erfolgen kann, deren Strahlung den Leuchtstoff zur Emission anregtThe fluorescent lamp 1 of FIG. 1 has a glass jacket 2, which serves as a filter. It consists of Soda-lime glass with small traces of iron, The On its inside, the jacket has a phosphor layer 3, which consists of a mixture of two phosphors The first phosphor comes from the group of barium phosphors or mixtures of this. The second phosphor consists of yttrium oxide activated with europium or another of the aforementioned materials. Further phosphors can be added, provided that they are the desired ones Do not affect properties. The interior 4 is in the usual way with not illustrated Provided electrodes so that a low-pressure mercury gas discharge occurs in the interior during operation whose radiation stimulates the phosphor to emit

In F i g. 2 ist über der Wellenlänge λ in NanometernIn Fig. 2 is over the wavelength λ in nanometers

die Strahlungsintensität / der Leuchtstoffe in Prozent aufgetragen (wobei die Filterwirkung des Glasmantels bereits berücksichtigt ist). Die Kurve A zeigt die Intensität eines ersten Leuchtstoffes, wnn er zu 100% vorhanden ist die Kurve B die Intensität eines zweiten Leuchtstoffes, wenn er zu 100% vorhanden ist, und die Kurve C die Intensität einer Mischung von 95 Gew.-% des ersten und 5 Gew.-% des zweiten Leuchtstoffes.the radiation intensity / the phosphors are plotted in percent (the filter effect of the glass jacket is already taken into account). Curve A shows the intensity of a first phosphor when it is 100% present, curve B the intensity of a second phosphor when it is 100% present, and curve C the intensity of a mixture of 95% by weight of the first and 5% by weight of the second phosphor.

Der erste Leuchtstoff gemäß Kurve A hat sein IntensitätSrnaximum im UVA-Bereich. Das kontinuierliche Spektrum besitzt aber noch erhebliche Anteile im Blaulicht-Bereich, der bei 400 nm beginnt und bis 480 nm reicht Die langwelligeren Anteile sind unbeachtlich. Außerdem treten ausgeprägte Emissionslinien des Hg-Dampfes im Blaubereich bei 404 nm und 437 nm auf.The first phosphor according to curve A has its maximum intensity in the UVA range. However, the continuous spectrum still has considerable proportions in the blue light range, which begins at 400 nm and extends to 480 nm. The longer-wave proportions are irrelevant. In addition, there are pronounced emission lines of the Hg vapor in the blue range at 404 nm and 437 nm.

Der zweite Leuchtstoff gemäß Kurve B besitzt ein J5 ausgeprägtes Maximum im Orange-Rot-Bereich, der von etwa 590 nm bis 760 nm reicht Er absorbiert Blaulicht, was in dieser Kurve nicht erkennbar istThe second phosphor according to curve B has a J5 pronounced maximum in the orange-red range, which extends from about 590 nm to 760 nm. It absorbs blue light, which cannot be seen in this curve

Die Gesamtstrahlung gemäß Kurve C hat daher ein ausgeprägtes Maximum im UVA-Bereich, einen nicht vernachlässigbaren, aber verminderten Blaulicht-Anteil und einen ausgeprägten Orange-Rotlicht-Anteil. Letzterer kompensiert den Blaulicht-Einfluß auf den menschlichen Körper.The total radiation according to curve C therefore has a pronounced maximum in the UVA range, a non-negligible but reduced proportion of blue light and a pronounced proportion of orange and red light. The latter compensates for the influence of blue light on the human body.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims;

1. Uuchtsiofflainpe, deren Strahlungsmawmum im UVA-Bereich liegt, mit einem ersten Leuchtstoff, der Strahlung im UVA-Bereich emittiert, und einem beigemischten zweiten Leuchtstoff sowie mit einem insbesondere durch den Glaskolben gebildeten Filter, das die UVC-Strahlung und zumindest den kurzwelligen Teil der UVB-Strahlung im wesentlichen abfiltriert, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff eine ausgeprägte Strahlungsemission im Orange-Rot-Bereich aufweist, aber die vom ersten Leuchtstoff erzeugte UVA-Strahlung nicht wesentlich durch Absorption vermindert.1. Uuchtsiofflainpe, whose radiation mawmum is in the UVA range, with a first phosphor that emits radiation in the UVA range, and a admixed second phosphor as well as with one formed in particular by the glass bulb A filter which essentially filters off the UVC radiation and at least the short-wave part of the UVB radiation, characterized in that, that the second phosphor has a pronounced radiation emission in the orange-red range, but that produced by the first phosphor UVA radiation is not significantly reduced by absorption.

2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff praktisch Oberhaupt keine UVA-Strahlung absorbiert2. Fluorescent lamp according to claim 1, characterized characterized in that the second phosphor absorbs practically no UVA radiation at all

3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff ebenfalls IVVA-Strahlung emittiert3. Fluorescent lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the second phosphor also emits IVVA radiation

4. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff Blaulicht teilweise absorbiert4. Fluorescent lamp according to one of the claims! to 3, characterized in that the second Fluorescent blue light partially absorbed

5. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff in einer Menge bis zu etwa 10 Gew.-% beigemischt ist5. Fluorescent lamp according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second Phosphor is admixed in an amount up to about 10 wt .-%

6. Leuchtstofflampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff in einer Menge von etwa 5 Gew.-% beigemischt ist6. Fluorescent lamp according to claim 5, characterized in that the second phosphor in one Amount of about 5 wt .-% is added

7. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Europium aktiviertes Yttriumoxid ist7. Fluorescent lamp according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second Yttrium oxide is activated with europium phosphor

8. Leuchtstofflampe nach eineirt der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Mangan aktiviertes Magnesiumgermanat ist8. Fluorescent lamp according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second phosphor is magnesium germanate activated with manganese

9. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Zinn aktiviertes Strontiummagnesium-Orthophosphat ist9. Fluorescent lamp according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second Tin-activated phosphor is strontium magnesium orthophosphate

4545