DE3121689C2

DE3121689C2 - Leuchtstofflampe, deren Strahlungsmaximum im UVA-Bereich liegt

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.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampe, deren Strahlungsmaximum im UVA-Bereich liegt, nach so dem Oberbegriff des Anspruchs 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.

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.

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 ist

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.

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 vermindert

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 wesentlich

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.

Am günstigsten ist es hierbei, wenn der zweite Leuchtstoff praktisch Oberhaupt keine UVA-Strahlung absorbiert oder sogar selbst UVA-Strahlung emittiert

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 verbessert

Die besten Ergebnisse zeigten sich, wenn der zweite Leuchtstoff in einer Menge von maximal 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 Gew.-%, beigemischt ist

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-Orthophosphat

(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.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Leuchtstofflampe gemäß der Erfindung und

F i g. 2 in einem Diagramm über der Wellenlänge die Intensität der vom Leuchtstoff ausgehenden Strahlung.

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 anregt

In F i g. 2 ist über der Wellenlänge λ in Nanometern

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.

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.

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 ist

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

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.

2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff praktisch Oberhaupt keine UVA-Strahlung absorbiert

3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff ebenfalls IVVA-Strahlung emittiert

4. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff Blaulicht teilweise absorbiert

5. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff in einer Menge bis zu etwa 10 Gew.-% beigemischt ist

6. Leuchtstofflampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leuchtstoff in einer Menge von etwa 5 Gew.-% beigemischt ist

7. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Europium aktiviertes Yttriumoxid ist

8. Leuchtstofflampe nach eineirt der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Mangan aktiviertes Magnesiumgermanat ist

9. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Leuchtstoff mit Zinn aktiviertes Strontiummagnesium-Orthophosphat ist

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