放电灯制造技术

本发明专利技术描述一种放电灯（1），其包括石英玻璃壳体（10）、放电腔（11）和一对电极（2），其中电极（2）的外末端部分（2A）与嵌入在所述石英玻璃壳体（10）的箍缩（12）中的导电箔（3）重叠，并且其中所述电极（2）包括在所述导电箔（3）与所述放电腔（11）之间的所述电极（2）的内部分（2B）中的内结构化区（ZB）和在所述电极（2）的所述外末端部分（2A）上的外结构化区（ZA），并且其中所述外结构化区（ZA）与所述内结构化区（ZB）彼此不同。本发明专利技术还描述一种制造用于放电灯（1）中的电极（2）的方法。本发明专利技术进一步描述一种用于放电灯（1）中的电极（2）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述一种放电灯（1），其包括石英玻璃壳体（10）、放电腔（11）和一对电极（2），其中电极（2）的外末端部分（2A）与嵌入在所述石英玻璃壳体（10）的箍缩（12）中的导电箔（3）重叠，并且其中所述电极（2）包括在所述导电箔（3）与所述放电腔（11）之间的所述电极（2）的内部分（2B）中的内结构化区（ZB）和在所述电极（2）的所述外末端部分（2A）上的外结构化区（ZA），并且其中所述外结构化区（ZA）与所述内结构化区（ZB）彼此不同。本专利技术还描述一种制造用于放电灯（1）中的电极（2）的方法。本专利技术进一步描述一种用于放电灯（1）中的电极（2）。【专利说明】放电灯
本专利技术描述一种放电灯、用于这种灯的电极以及制造用于这种灯的电极的方法。
技术介绍
在诸如高强度放电灯的气体放电灯的工作过程中，嵌入箍缩区域中的电极的高温导致由于石英玻璃和通常由钨制成的电极的不同膨胀率和收缩率引起的相应高程度应力。这些应力导致裂纹的发展，存在几种不同种类的裂纹。例如，裂纹可以在靠近放电腔的区域中发展，或者在嵌入在箍缩中的电极与钥箔之间的区域中发展，或者靠近在最终制造步骤中灯主体被从载体石英主体分开时所形成的箍缩切割端发展(称为“切割边缘裂纹”)等等。在灯设计方面已经投入许多努力来试图最小化裂纹的发展，因为这些可能导致灯故障。例如，一些设计包括沿封闭在箍缩内的区域中的电极的外表面的纵向沟槽。这些沟槽应防止靠近放电腔(此处电极温度最高)的裂纹的发展。其他设计故意地在石英与电极主体之间留下间隙，这样使得电极可以自由地膨胀和收缩。或者，一些设计利用在靠近放电腔的电极区域中的“毛刷”结构化，以抵消较靠近电极的放电末端的高温并阻止将会导致灯故障的径向延伸裂纹(REC)的发展。然而，在电极表面上执行的任何结构化都可能损害其机械灵活性和变形能力，并且过度结构化又可能导致电极故障。另一种类型的裂纹可能靠近电极末端发展，并且称为“电极末端裂纹”(EEC)。EEC通常从在电极粘合到导电箔的区域中靠近电极的底座或外末端面的点朝向箍缩的外末端轴向地行进。EEC通常具有以平坦抛物线形式的曲线形状。这种EEC的发展尚未得到完全理解。存在触发这种裂纹的发展的不同原因。相信在灯工作过程中箍缩中的应力(尤其是不均匀应力分布)是主要影响因素并且可以促进或加速EEC生长。不均匀应力分布可能是材料相互作用的变化的结果。在任何情况下，可以假定一些种类的核心促进EEC发展。这种“核心”可以由不同的机理产生，其可以例如由导电箔周围的区域中的石英玻璃中的杂质或者由在由于热诱导的拉伸和压缩应力的不宜分布而在那个区域中发展的“微裂纹”化学地或机械地引起。或者，切割边缘裂纹可以用作核心来触发电极末端裂纹。无论其发展机制如何，一旦EEC出现，则灯故障即将发生，这样使得非常重要的是在最初阻止其发展。因此，本专利技术的目的在于提供避免电极末端裂纹发展的改进的电极设计。
技术实现思路
本专利技术的目的通过权利要求1的放电灯、权利要求12的电极以及权利要求13的制造这种电极的方法来实现。根据本专利技术，放电灯包括石英玻璃壳体、放电腔以及一对电极，其中电极的外末端部分与嵌入在石英玻璃壳体的箍缩中的导电箔重叠，并且其中电极包括在导电箔与放电腔之间的电极的内或中间部分中的内结构化区和在电极的外末端部分上的外结构化区，并且其中外结构化区和内结构化区实体地和/或空间地彼此分开且不同。如本介绍中所描述，与从电极的内部分向外径向行进的REC相反，轴向或电极末端裂纹从电极的外末端向箍缩的外末端行进。外结构化区靠近电极的外端点形成，因为EEC通常在那个区域中开始并且朝向箍缩的外尖端或端点延伸，如本介绍中所阐述。内或中间结构化区可以绕电极中间对称地形成，或者可以相对于电极中间移位，在那里其可以例如用以抑制或防止REC的发展。根据本专利技术的放电灯的优点在于外结构化区通过故意使小“释放”裂纹或“微裂纹”在石英玻璃箍缩的特定区域中开始来有效地减少箍缩中的应力水平。例如在形成箍缩的过程中，由于电极和石英玻璃的材料的热膨胀系数的差异连同外结构化区的作用，可以故意地促进这些微裂纹的发展。在没有外结构化区的情况下，即，在先前技术灯中，箍缩的那个区域中的任何杂质或过度张力都可能用作EEC可能从其发展的核心。外结构化区用以故意地触发微观小裂纹在特定区域中的生长，在那个区域中它们用以允许电极和石英在随后的灯开关周期中以它们不同的比率来膨胀和收缩。因此，箍缩的那个关键区域中的应力水平得到非常有效地减少，这样使得有效消除了 EEC发展的风险。外结构化区和内结构化区空间地和/或实体地分开，例如，它们可以不同方式形成以用于不同作用，这样使得内结构化区用以抑制REC的发展，而外结构化区用以抑制EEC的发展。以此方式，可以最佳地解决不同问题，即，不同类型裂纹的发展。根据本专利技术，用于放电灯中的电极包括:在电极的内部分中的内结构化区，该内部分将嵌入在灯的导电箔与放电腔之间的放电灯的箍缩中；以及形成在电极的外末端部分上的外结构化区，所述外末端部分将在导电箔嵌入箍缩中时与导电箔重叠，其中外结构化区与内结构化区分开，即，空间上和/或实体上不同。根据本专利技术的电极的优点在于电极的机械灵活性和变形能力不受外结构化区的任何显著程度的影响，外结构化区被限于电极总长度的仅一小部分，这样使得在灯工作过程中外结构化区不对电极性能具有任何显著的负面影响。这种电极的另一个优点在于:其可以用于其中EEC的问题将会导致缩短灯寿命的任何放电灯中。由于电极的外结构化区主要在将与导电箔重叠的区域中，所以可以正常执行电极的其他区域上的任何其他结构化，这样使得电极可以用于多种放电灯中，而分开且不同的内结构化区和外结构化区用以抑制可能在那些区中开始的不同类型裂纹。根据本专利技术，制造用于放电灯中的电极的方法包括以下步骤:在将嵌入在灯的导电箔与放电腔之间的放电灯箍缩中的电极内部分中形成内结构化区；以及在电极的外末端部分上形成外结构化区，该外末端部分将在导电箔嵌入在箍缩中时与导电箔重叠，这样使得外结构化区与内结构化区分开且不同。根据本专利技术的方法的优点在于:如将在以下内容中变得清楚，易于执行外结构化区的形成，并且不涉及任何复杂步骤。此外，根据本专利技术的方法可以结合处理电极的其他区域的其他处理步骤或独立于所述处理步骤执行。从属权利要求和以下描述披露本专利技术的特别有利实施例和特征。这些实施例的特征可以适当地组合。在一个权利要求类别的上下文中描述的特征可以同等地应用于另一个权利要求类别。下文中，为了简单起见但不以任何方式限制本专利技术，可以假定电极材料是钨，并且可以假定嵌入箍缩中的电极主体部分基本上是杆形的。此外，同样不以任何方式限制本专利技术，可以假定导电箔包括钥箔(通常简称为“Mo箔”)。为了一致性，电极的“尖端”是电极的放电弧从其延伸的那端，而“外末端”是粘合或以其他方式连接到箍缩中的Mo箔的那端。由于本文讨论的类型的HID放电灯通常用于汽车应用中，所以在下文中可以假定(同样不以任何方式限制本专利技术)放电灯包括诸如D4灯的汽车HID灯。由于关于HID灯中的EEC发展性质进行的观察而开发出根据本专利技术的灯和电极。使用先进的诊断技术，【专利技术者】实现了以下结论:当允许微裂纹在靠近电极底座的关键区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯（1），其包括石英玻璃壳体（10）、放电腔（11）和一对电极（2），其中电极（2）的外末端部分（2A）与嵌入在所述石英玻璃壳体（10）的箍缩（12）中的导电箔（3）重叠，并且其中所述电极（2）包括在所述导电箔（3）与所述放电腔（11）之间的所述电极（2）的内部分（2B）中的内结构化区（ZB）和在所述电极（2）的所述外末端部分（2A）上的外结构化区（ZA），并且其中所述外结构化区（ZA）与所述内结构化区（ZB）彼此不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BR穆伊德斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL