增加无汞气体放电灯中的放电电弧扩散制造技术

本发明专利技术涉及特别适于机动车辆的并具有改善的放电电弧扩散的无汞气体放电灯，并涉及其使用及其制造方法。根据本发明专利技术的无汞气体放电灯具有结构布置的内部容器和／或外部灯泡，其结构布置优选地如此制造，使得与对应的不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯的放电电弧扩散增加ｄＤ０．０１ｍｍ至１．５ｍｍ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无汞气体放电灯，由于具有放电电弧扩散而特别适用于机动车辆，还涉及其使用，并涉及它的制造方法。气体放电灯在现有技术中是普遍知道的。现在，汞-氙高压气体放电灯(表示为D1和D2氙灯)，在许多机动车辆的前灯系统中被普遍使用。现在，无汞气体放电灯正在越来越多地进入市场。这些是无汞氙高压气体放电灯，表示为D3和D4氙灯。使高发光效力最优化的无汞气体放电灯的主要缺点是由于没有汞，与相应的含有汞的气体放电灯相比，在电极之间形成的放电电弧的扩散基本上较小。这导致无汞气体放电灯的放电电弧的扩散明显较小。特别是在反射前灯系统中，其反射镜经常高度精确地适应于放电电弧的几何形状，扩散不足的放电电弧能够导致车辆前面区域的照明持久且不均匀，也就是，与机动车辆是否静止或是否加速无关。DE-A1 198 34 401公开了一种用于机动车辆的汞高压气体放电灯，它具有灯头(burner)空间，在其内部容器内布置有两个电极，在电极之间点燃放电电弧，并具有围绕着灯头的外部灯泡。灯头或外部灯泡包括均匀的光散射原子核层(扩散体)。成像误差随着前方区域照明的振动是可觉察的，因此在投射前灯系统中，成像误差在机动车辆垂直加速的情况下可以被避免或大大减小。在垂直加速度的情况下，由于等离子体的质量惯性，放电电弧可以改变其相对于前灯系统的位置。这导致放电电弧的成像误差，它随着前方区域照明的振动可以令人不愉快地觉察到。为了避免照明的振动，DE-A1 198 34 401建议灯头或外部灯泡具有均匀的光散射原子核层(乳白玻璃)。DE-A1 199 10 709公开了汞高压气体放电灯，其灯体至少部分是磨砂的，以便在机动车辆加速过程中避免照明振动，磨砂具有不能直接从灯体外面向灯头空间里面看的效果。它的缺点是乳白的或磨砂的扩散层对于避免照明的振动是必需的。这导致这些汞高压气体放电灯至少100流明的光损失。本专利技术的目的是增加无汞气体放电灯中放电电弧的扩散，该扩散是由较窄的放电电弧导致的并且是不足够的，以便使其在例如具有适用于含汞灯的反射或投射前灯系统的机动车辆中的使用成为可能。根据本专利技术，该目的是这样实现的在具有内部容器和外部灯泡的无汞气体放电灯中，内部容器和/或外部灯泡具有结构布置(structured arrangement)。在本专利技术说明书中使用的表达方式“内部容器”和表达方式“外部灯泡”包括所有想得到的合适的容器形状。除对放电电弧扩散的改进之外，本专利技术的方法还实现对电弧曲率的改进，在一定环境下，无汞灯和含汞灯相比电弧曲率是不同的。这使得前灯制造商更易于使用适当的前灯系统，并且还使得用无汞灯替换目前使用的含汞灯成为可能。根据本专利技术，结构布置被如此制造，从而使得与对应的不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯的放电电弧曲率被减小dK0.01mm至dK0.5mm，优选的是减小dK0.03mm至dK0.2mm，更优选的是减小dK0.05mm至dK0.1mm。与对应的含有汞的气体放电灯相比，将高发光效力最优化的无汞气体放电灯中的电弧曲率更强烈。根据本专利技术最亮点上面的结构布置导致由该结构布置引起的最亮点的位置或定位的光学变化，也就是，由于结构布置，当从外部方向观察时，放电电弧的最亮点对于外部观察者来说位于不同的定位，从而产生了放电电弧最亮点位置变化的光学印象。应该强调的是，很明显，通过本专利技术的测量，放电电弧的最亮点在放电电弧本身内部没有偏移，只是对于无汞气体放电灯的外部观察者来说产生的这样的印象，即放电电弧的最亮点从其原始位置偏移了。优点是，如果结构布置被如此设置，使得与不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯放电电弧扩散的增加达到dD0.01mm至1.5mm，优选为dD0.05mm至0.9mm，并且特别为dD0.1mm至0.6mm。特别地，放电电弧扩散的增加dD可以特别为dD≤0.01mm；dD≤0.2mm；dD≤0.3mm；dD≤0.4mm；dD≤0.5mm；dD≤0.6mm；或dD≤0.7mm。与现有技术中描述的照明振动(其中在放电电弧垂直加速的情况下，等离子体由于其质量惯性而相对于前灯系统变化其位置)相比，与类似的汞高压气体放电灯相比，无汞气体放电灯中的放电电弧(也就是放电电弧的等离子体)在静止操作期间尤其是对于高光通量倾向于具有更窄的形状，也就是，在无汞气体放电灯中等离子体的体积膨胀明显小于对应的汞高压气体放电灯。因此本专利技术由于其目的没有避免由垂直加速度引起的照明振动，在这种情况中由于等离子体的质量惯性，放电电弧仅仅相对于前灯系统改变其位置，而是取而代之的是增加将高发光效力最优化的无汞气体放电灯中放电电弧的不足扩散，与对应的汞高压气体放电灯相比，更少的扩散是由更少的等离子体体积导致的。与不具有结构布置的气体放电灯相比，根据本专利技术的具有结构布置的无汞气体放电灯的光损失达到≤90流明并且≥5流明，优选为≤60流明并且≥10流明，并且更优选为≤50流明并且≥30流明。根据本专利技术的无汞气体放电灯的构造原理包括具有灯头空间的内部容器，布置在内部容器内的两个电极在其之间点燃放电电弧，并且可能还具有外部灯泡。内部灯泡，在此之后也被表示为灯头，可以用氙气和更多的可电离的发光物质填充。两个电极在放电空间的任何一侧被结合在内部容器中。施加电压至电极点燃并保持在它们之间的气体放电。由于温升，放电电弧位于电极之间的连接线之上。电极之间的过渡区域和放电电弧被表示为焦点。焦点是放电电弧最热和最亮的点。根据本专利技术的无汞气体放电灯可以用于机动车辆，例如用于反射前灯或投射前灯，用于幻灯机、电影放映机、照明设备等等。根据本专利技术的无汞气体放电灯原则上可以用于所有的照明应用范围。在本专利技术的优选实施例中，无汞气体放电灯是无汞高压气体放电灯，优选的是无汞氙高压气体放电灯。根据本专利技术的无汞气体放电灯的内部容器和/或外部灯泡可以用从包括玻璃和/或陶瓷材料的组中选择的材料制造，内部容器和外部灯泡优选地由玻璃制造。优选地，内部容器和/或外部灯泡在其背离放电电弧的外表面、在其面对放电电弧的外表面、和/或在容器或灯泡材料层本身内部具有结构布置。后者可以通过例如特殊的玻璃掺杂或体积影响的激光处理来实现，也就是构造。根据本专利技术的内部容器和/或外部灯泡可以包括均匀的和/或非均匀的结构布置，该结构布置优选的是由喷砂、激光处理、表面蚀刻、表面开槽和/或粗加工来实现的，并且可能由热处理来抛光，例如火焰抛光。从而，内部容器和/或外部灯泡可以包括多个相互协调或不协调的表面，其导致均匀的或不均匀的结构布置。以这种方式，内部容器和/或外部灯泡可以包括多个不同结构的表面，均匀的结构表面以及非均匀的结构表面。结构表面可以被布置成环形。然而可替换地，结构表面可以为多边形，优选为矩形。当外部灯泡或内部容器包括具有与各自结构灯泡或容器相关的2mm2至12mm2尺寸的结构表面时是有利的，其中，优选地在放电电弧最亮点的上方提供具有结构布置的表面。结构表面可以特别地覆盖3mm2、5mm2、7mm2或10mm2的表面面积。结构表面可以径向形成在外部灯泡和/或内部容器上，以便成为部分的或完整的圆周。优选地，在外部灯泡和/或内部容器的中央沿径向提供结构表面，以便成为部分的或完整的圆周。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有内部容器和外部灯泡的无汞气体放电灯，其特征在于：内部容器和／或外部灯泡包括结构布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2002-8-16 10237598.41.具有内部容器和外部灯泡的无汞气体放电灯，其特征在于内部容器和/或外部灯泡包括结构布置。2.如权利要求1所述的无汞气体放电灯，其特征在于如此制造结构布置，使得与对应的不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯的放电电弧扩散增加dD0.01mm至1.5mm。3.如权利要求1或2所述的无汞气体放电灯，其特征在于如此制造结构布置，使得与对应的不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯的放电电弧曲率减少dK0.01mm至dK0.5mm。4.如权利要求1至3中任一项所述的无汞气体放电灯，其特征在于无汞气体放电灯是无汞高压气体放电灯，优选的是无汞氙高压气体放电灯。5.如权利要求1至4中任一项所述的无汞气体放电灯，其特征在于与不具有结构布置的气体放电灯相比，具有结构布置的无汞气体放电灯的光损失达到≤90流明并且≥5流明，优选为≤60流明...

【专利技术属性】
技术研发人员：R穆克，J舍恩内伊奇，G哈塞霍斯特，M哈亚克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]