[发明专利]低压汞放电灯

说明书

本发明涉及一种低压汞放电灯，它备有以气密的方式包围着一个放电空间且其中容纳了含汞填充物的放电容器，所述灯还包括用以在该放电空间中维持放电的器件，该放电容器还备有发光层，所述灯在工作期间所发出光的光谱基本上由590～630纳米的第一波长段辐射、520～565纳米的第二波长段辐射以及430～490纳米的第三波长段辐射构成。

低压汞放电灯广泛用于一般照明目的。放电空间中产生的辐射主要是紫外辐射，这种辐射借助发光层再转化为可见光。放电可由二极间获得了电位差的电极来维持，电极可以布置在放电空间的内部或外部。替代地，放电也可以由一种其工作期间在该放电空间中产生高频磁场的线圈来维持，或者该维持放电的手段可由微波发生器构成。

标准灯大多用于那些演色性仅起有限作用的用途，例如用于工业照明及路灯，在这种情况下，发光层由以Sb和Mn激活的诸如卤代磷酸钙之类的卤代磷酸盐组成。这样做是由于卤代磷酸盐的成本价格低的缘故。这种灯具有中等演色性(Ra＝50～60)和合理的发光效率(η＝80流明/瓦)。Ra代表总演色性指数，其定义可见诸于国际照明委员会1965年的国际照明委员会(CIE)发布号13。

高发光效率的低压汞放电灯公开在美国专利4,075,532中。这种灯的发光层的发射光谱中，蓝色发射带窄而黄色发射带宽。这类灯的缺点是，其演色性大大劣于上面提到的标准灯的演色性。

W.A.Thornton在“三色视觉响应”一文(美国光学学会会志，第62卷，第3期，第457～459页)中指出，靠近450、540及610纳米的谱色对色知觉的贡献最大，与此相反，靠近500和580纳米的波长则是不适宜的。

在开头一段中提到的那种灯已从美国专利3,937,998(PHN 7.137)得知。由稀土金属激活的发光材料，考虑到这种材料的发射光谱总地看比较窄，而被应用于这种灯的发光层中。这种灯在520～565纳米波长段内的发射是通过由铽激活的铝酸盐产生的。此外，该文中还提到由二价铕激活的铝酸钡-镁，以及各种适合于430～490纳米波长段发射的其他发光材料。由三价铕激活的氧化镱，其发射光谱在611纳米处有一个最大值、其半高宽为2纳米，在这里用作590纳米～630纳米波长段发射的发光材料。这种光源具有良好的演色性(Ra≈80)和高发光效率(η≈90流明/瓦)。

应当指出，用于430～490纳米波长段的发光材料在这类型灯中并非总是必须的。由这一波长段的汞放电所发出的可见辐射构成的贡献已足够了，而在那些所发出的辐射具有低色温的灯中尤其如此。

正如美国专利4,335,330(PHN 8.875)中所描述的，许多这类由稀土金属激活的发光材料，只要某些条件得到满足，就适合高壁负荷(＞500W/m²)灯的使用。

但是，一个缺点是，与上面另外提到的标准灯相比，由稀土金属激活的这类发光材料，其成本造价比较高，因此使这种已知的灯在用于那些有普通演色性就已足够的用途时缺乏吸引力。

为此目的，本发明就必须提供一种使得在开头一段所描述的那种灯对所述用途更具吸引力的措施。

按照本发明，在开头一段所描述的那种灯为此目的应具有如下特征：590～600纳米波长区间的辐射占到整个第一波长段总辐射能量的至少25％相对功率。

借助按照本发明的灯的光谱，就实现了与上面提到的标准灯相当的演色性。然而，按照本发明的灯的光谱却具有远高于标准灯光谱的视觉效率，而且该效率也高于由美国专利3,937,998已知的那种灯的光谱视觉效率。以流明/瓦为单位表示的视觉效率应理解为，具有由观察者感知的给定光谱的辐射亮度与辐射功率的比值。视觉效率高意味着，以较小的灯功率可达到相同的光输出。这样，就使得按照本发明的灯对于那些普通演色性已是可接受的用途更具吸引力。