[发明专利]包含UV-磷光体的放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及包含透光放电管(discharge vessel)的放电灯，所述放电管 以密封方式封装具有气体填充物的放电空间。所述气体填充物在维持放 电组合物中包含至少一种维持放电组分。至少部分的所述放电管的壁具 有至少一层包含UV-磷光体(phosphor)的发光材料(luminescent material)，用于将放电产生的高能VUV辐射转换为UV-B或UV-C辐射。 UV-B辐射是UV辐射在280～320nm的中波长范围的部分。这种UV-B 辐射在例如医疗和美容目的方面是有用的。UV-C辐射是指200～280nm 波长范围的部分且对于杀菌目的和光化学过程特别有用。

本发明特别地涉及具有特殊类型的发光材料以发射对UV-B光疗 (phototherapy)有用的窄带(narrow-band)UV-B辐射的放电灯。使用UV-B 辐射的光疗由将人皮肤暴露于UV-B辐射组成。其被发现对于例如牛皮 癣(psoriasis)、白癜风(vitiligo)、湿疹和其他皮肤病的特定皮肤病症的治 疗非常有效。

背景技术

为了提高UV-B辐射的治疗效果，大部分可用于光疗的荧光灯被设 计为具有窄带UV-B光谱且，因此，主要发射在310纳米到315纳米范 围内的窄带UV-B辐射。最大波长在这个部分的紫外光谱中的辐射已被 证明对治疗牛皮癣是特别有效的。进一步的，导致晒伤(sunburn)的那部 分紫外辐射不存在于窄带UV-B光谱中。因此，可以延长对病人的治疗 而不引起皮肤的晒伤。

由于其在185和254nm激发下的高效率，在大部分的常规光疗灯中 用于产生窄带UV-B光的发光材料包含在GB1536637中公开的UV-B- 磷光体LaB₃O₆:Bi，Gd。其在约310到313nm具有最大发射峰和半峰宽 (half-value width)小于10nm。

和任何高输出的基于磷光体的设备一样，包含LaB₃O₆:Bi，Gd作为 UV-B磷光体的窄带UV-B灯容易因为短波紫外辐射的作用而出现磷光 体退化。静态高强度操作，如在UV-B光疗中所使用的那样，是对磷光 体导致损害的因素，导致在使用寿命期内的电-光效率的降低。

而且，在放电灯内部，其中所述气体填充物包含汞，汞离子和电子 在磷光体表面上的再结合或被激发的汞原子和电子入射到磷光体层上 随时间引起磷光体发射率的降低。

减少紫外光输出下降的广泛应用的方法包含Al₂O₃(alon-c)纳米粒子 保护层的加入，其中1-8％的alon-c被加入到发光材料中。

更好的解决方法是采用更不易于退化的窄带UV-磷光体代替 LaB₃O₆:Bi，Gd。

发明内容

本发明的目标是提供特别是用于光疗和杀菌目的的放电灯，其具有 更高的UV-B或UV-C输出，更长的寿命和改善的流明保持性。

根据本发明，这个目标通过具有气体放电管的气体放电灯实现，该 气体放电管包含具有维持放电组合物的气体填充物，至少部分的该放电 管的壁具有发光材料，该发光材料包含作为第一UV-磷光体的式 La_1-xMgAl₁₁O₁₉:Ln_x的镧系元素活化的镧镁铝酸盐，其中所述镧系元素 Ln选自Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)和Gd(III)，且0.001≤x≤0.5，该放电灯 进一步具有用于产生和维持放电的装置。

本发明是基于以下认识：是在LaB₃O₆:Bi，Gd主晶格中用作敏化剂的 铋倾向于与杂质或主体晶体结构(host’s crystalline structure)中的缺陷 反应。再加上静态长时间使用，铋的这种反应会迅速地降低UV-B灯的 光输出。

根据本发明的磷光体包含在主晶格中的镧。镧在光发射中也具有敏 化功能，但与铋相比对晶体缺陷和氧化还原反应的敏感度要低得多。