[发明专利]无汞组合物及包含无汞组合物的辐射源

说明书

背景技术

本发明涉及一种受激发时能够发射辐射的无汞组合物。特别地，本发明涉及一种包含受激发时能够发射辐射的可电离组合物的辐射源。

可电离组合物用于放电源中。在放电辐射源中，通过介质放电产生辐射。放电介质通常为气体或蒸气，优选包含在能够让所产生的辐射透过的外罩中。通常，通过对置于介质中的一对电极施加电压来产生电场从而使放电介质电离。荷能带电粒子(例如：电子和离子)与放电介质中的气体原子或分子撞击使原子和分子电离或激发，气体放电产生辐射。当这些原子和分子降为低能态时，大部分激发能转换为辐射，并在此过程中发射辐射。

气体放电辐射源可在一定内压范围内获得并工作。在该压力范围的一端，可产生放射的化学物质只有很少的量，在工作过程中产生的压力只有几百帕斯卡或更少。放射性化学物质有时仅占总压力的0.1％。

包括磷光体涂层的气体放电辐射源在压力范围低端具有一个总工作压，并且至少部分辐射处于紫外光谱范围内，该气体放电辐射源能够将紫外光转换为可见光，通常称为荧光源。荧光源的颜色属性取决于涂在灯管上的磷光体。通常用磷光体的混合物来产生想要的颜色外观。

其它气体放电源，包括高强放电源，在相对较高压力(从约0.05MPa到约20MPa)和相对较高的温度(高于约600℃)下工作。这些放电源通常包括一个包含在外罩中的内弧管。

很多常用放电辐射源的可电离组合物中包含汞成分。废弃这种含汞辐射源对环境有潜在的危害。因此，需要提供能发射辐射、可用于辐射源的无汞放电组合物。

发明概述

一般而言，本发明提供受激发时能够发射辐射的可电离无汞组合物以及包括这种组合物之一的辐射源。

本发明的一方面，可电离无汞组合物至少包括锌。辐射源工作时，锌的蒸气压低于约1×10³Pa。

另一方面，本发明提供一种包含可电离无汞组合物的辐射源，其中可电离无汞组合物包括锌及至少一种锌的化合物。锌的化合物选自卤化物、氧化物、硫属元素化物、氢氧化物、氢化物、有机金属化合物及其组合。

本发明又一方面，辐射源包含一种可电离无汞组合物，所述电离无汞组合物包括至少一种锌的化合物。锌的化合物选自卤化物、氧化物、硫属元素化物、氢氧化物、氢化物、有机金属化合物及其组合。辐射源工作时，锌的化合物的蒸气压低于约1×10³Pa。

附图说明

参照附图阅读以下详细描述将能更好理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，图中相同的符号代表相同的部件。其中：

图1是本发明一实施方案中的辐射源。

图2是本发明第二实施方案中的辐射源。

图3是本发明辐射源的第三实施方案中的辐射源。

图4是本发明一实施方案中辐射源的发射光谱。

发明详述

本发明一实施方案中，辐射源的可电离无汞组合物中锌的含量使辐射源工作时锌蒸气压低于约1×10³Pa。工作时锌蒸气压优选低于约100Pa，更优选低于约10Pa。

在一实施方案中，锌以非激发态金属锌的形式存在。在另一实施例中，锌与至少另一种金属(汞除外)以合金形式存在。

本发明的另一实施方案中，辐射源包括含锌及至少一种锌的化合物的可电离无汞组合物。锌的化合物选自卤化物、氧化物、硫属元素化物、氢氧化物、氢化物、有机金属化合物及其组合。

本发明的又一实施方案中，辐射源包括含至少一种锌的化合物的可电离无汞组合物。锌的化合物选自卤化物、氧化物、硫属元素化物、氢氧化物、氢化物、有机金属化合物及其组合。上述至少一种锌的化合物的含量使辐射源工作时上述至少一种锌的化合物的蒸气压低于约1×10³Pa，优选低于约100Pa，更优选低于约10Pa。

本发明的一方面，辐射源中的可电离组合物为锌的卤化物。另一方面，锌的卤化物为碘化锌。再一方面，锌的卤化物为溴化锌。

可电离无汞组合物还包括一种选自氦、氖、氩、氪、氙及其组合的惰性气体。惰性气体更容易激发气体放电。作为缓冲气体的惰性气体还控制稳态工作，并优化灯的性能。在一个非限定性的实施例中，以氩作为缓冲气体。氩可以全部或部分用另一惰性气体取代，例如：氦、氖、氪、氙或其组合。

本发明一方面，在工作温度下，惰性气体的气压在约1帕斯卡到约1×10⁴Pa之间，优选在约100Pa到约1×10³Pa之间。