高压放电灯制造技术

本发明专利技术描述了一种带有放电容器（１）的高压放电灯，该放电容器包括：电极（２）；至少一种稀有气体作为起动气体；选自Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｈｇ、Ｚｎ中的至少一种元素用于电弧转移和放电容器壁加热；以及至少一种稀土卤化物，所述高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占主导地位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高压放电灯。
技术介绍
高压放电灯、特别是所谓的HID (高强度放电)灯长时间以来已被 公开。它们用于不同的目的，尤其是也用于其中要求较好的显色性和良好 的发光效率的应用中。在此，这两个量通常;l相互作用的，即改善一个量 会使另一个量劣化，反之亦然。在一般的照明应用中，显色性通常更为重 要，例如在道路照明中则情况相反。此外，高压放电灯的特征在于，与灯大小或者灯的发光区域的大小相 比的高功率。高压放电灯在此以及在下面仅理解为在放电容器内具有电极的灯。存 在关于高压放电灯的大量的公开文献以及大量的专利文献，例如WO 99/05699， WO 98/25294以及Born, M.在以下期刊中的著作Plasma Sources Sci.Technol.， 11， 2002, A55。各个填充物成分也在微波放电中进行研究，例如在BMBF (联邦教 育与研究部)项目中，最终^艮告，FKZ: 13N7412/6, 2001，第3-8页， 86-87页和89-卯页。微波放电在此相对于使用电极的放电显示出如下 区别放电气体的加热从边缘区域而不是从内部开始进行。由此，与使用 电极的放电相比，设置了不同的温度廓线。
技术实现思路
长久以来，高压放电灯关于这些特性方面是持续改进的主题。本专利技术 的目的也是提出一种在发光效率和显色特性的良好整体结合方面予以改 进的高压放电灯。本专利技术针对一种高压放电灯，其具有放电容器，该放电容器包括电极；至少一种稀有气体作为起动气体；选自Al、 In、 Mg、 Tl、 Hg、 Zn 中的至少一种元素用于电弧转移和放电容器壁加热；以及至少一种稀土卣 化物用于产生辐射，该高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占 主导地位。优选的扩展方案在从属权利要求中说明，并且同样在下面被详细阐 述。在此，本专利技术特别是也涉及一种由高压放电灯连同用于驱动该高压放 电灯的匹配的电子镇流器构成的照明系统。本专利技术的基本思想在于，在高压放电灯产生光时，以强烈地占主导地 位的方式利用放电媒质中的分子产生的辐射。为此目的，设计了稀土卣化 物用于产生辐射，自然地，放电等离子体的其他组成成分也可以参与辐射 产生。传统的高压放电灯由原子辐射占主导地位。分子辐射传统上以从属地 出现，并且在此与原子辐射相比具有带宽更宽的光镨分布，于是可以以辐 射来完全填满更宽的波长部分。与此相对，原子辐射本质上是线辐射，然 而其中在传统的灯中通过多个线和不同的扩展机制来实现一定程度上改 进线辐射的原则上有限的显色特性。然而，与分子辐射情况下相比，通常 通过这种机制产生的部分明显更小，并且此外原子的线宽以更复杂的方式 与另外的粒子密度固定地相关，其中影响灯中的粒子密度是极为困难的。强调针对灯的辐射预算(Strahlungshaushalt)的分子在此同时具有 的作用是，能够实现良好的吸收特性以及由此实现更强的热化 (Thermalisierung)。在此，术语热化应当局部地理解。人们谈及局部的 热力学平衡，因为实际上当然不存在均匀的温度分布。根据本专利技术的灯具有稀有气体或者稀有气体混合物作为起动气体 (Startgas)或緩冲气体，其中稀有气体Xe、 Ar、 Kr以及其中特别是Xe 是优选的。起动气体的典型冷填充分压在10 mbar (毫巴)至15 bar (巴) 的范围中，并且优选在50mbar至10bar之间，进一步优选在500 mbar 至5bar之间，并且特别优选的是在500 mbar至2 bar之间。此外，设置 有电弧转移和容器壁加热成分，该成分具有选自A1、 In、 Mg、 Tl、 Hg、 Zn中的至少一种元素。这些元素在此可以作为卣化物、特别4^碘化物或 溴化物存在，并且也以该形式被注入，譬如作为All3或者T1I注入。起动 气体和緩冲气体负责放电的冷起动点燃和^动能力。在充分加热之后， 以化合物或者在A1、 Mg、 In、 Hg和Zn情况下也可能以元素形式存在的 电弧转移和容器壁加热元素蒸发。在得到的等离子体中相应的化学成分电弧转移。由于变化的等离子体特性，提高了壁温度，由此至少一种稀土卤化物过渡为气相。该稀土卣化物优选借助选自Tm、 Dy、 Ce、 Ho、 Gd中 的元素、优选选自Tm、 Dy的元素、以及特别优选借助Tm来形成。在 此，如上所述，优选是捵化物或溴化物。 一个例子是Tml3。对于起动过 程重要的成分(即起动气体以及电弧转移和容器壁加热元素)对于发射而 言现在可能仅^着次要的作用。与常规的高压放电灯不同，现在出现电弧，该电弧由特别^1稀土卣化 物的分子辐射占主导地位。特别是考虑一碘化铥Tml，其由注入的三碘 4t物Tml3形成。原则上，稀土元素特别是可以作为三碘化物来注入，它们才艮据温度变 为二碘化物并且最后变为一捵化物。对于本专利技术特别有效的是临时形成的 稀土一;^[t物或者一般的稀土一卤化物。稀土自化物的作用并不局限于产生所希望的连续辐射。它们同时用于 收缩电弧(Bogenkontraktion )，即用于降低收缩区域中的温度以及相应 地改变等离子体的欧姆电阻。在常规的高压放电灯中，传统上在所谓的电压形成器 (Spannungsbildnern )和光形成器之间进行区分。在本上下文中，添加 特殊的电压形成器并非一定必需，而是肯定从某个数量开始也4^反作 用。由于收缩的电弧形式中的温度廓线的特殊构建，包含于放电芯中的物 质仍旧显然承担了等离子体的合适的电阻形成。特别地，也可以完全或者 部分地省去传统的电压形成器Hg和Zn，其中本专利技术并不局限于没有Hg 或Zn的灯。从环境视角来看，可以去除或者至少减少组成成分Hg已经 形成明显的优点。组成成分Hg和Zn例如也可以与壁相互作用关联地而起到积极作用， 或者希望组成成分Hg和Zn用于进一步提高灯电压，并且因此可以包含 组成成分Hg和Zn，尽管实际上可以省去电压形成器。为了实现非常好的辐射产出，常规上通常使用原子辐射，特别是Tl 和Na的原子辐射。使用原子辐射来实现高的发光效率的必要性在本上下 文中不仅不必要，而且由于显色特性(在Tl和Na的情况下尤其是由于 不希望的电弧冷却)也是不希望的。特别地，应完全放弃引入Na或者明 显限制引入Na。在大约819rnn的红外中以及Na的其他红外线的Na辐 射会很大程度上不受阻碍地离开等离子体，因为等离子体在边界波长之6上、譬如在大约630nm之上通常在光学上极为稀薄，并且这种Na辐射可 冷却电弧。即使在589nm处的Na谐振线附近的光镨范围也不能称为在光 学上稀薄，该辐射也导致中央电弧区域的不希望的冷却。由此，电弧中的 温度以不希望的方式降低。类似的理由也适用于其他在580nm以上的波长范围中具有重要的发 射能力的物质，特别是K和Ca。组成成分Na、 K和Ca于是应当优选最 多以如下的量存在这些量与辐射特性不相关，并且不干扰所提及的分子 辐射的主导地位。根据本专利技术，等离子体应在尽可能宽的可见光镨范围上在光学上;UI" 的。这意味着，在辐射从灯出射之前，存在与常规的高压放电灯相比的更 大程度上的辐射的热化，其建立了所希望的、对于类似普朗克光镨分布的 近似。普朗克光谱分布对应于理想的黑体辐射器，并且在人的感官知觉中 感知为"自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有放电容器（１）的高压放电灯，该放电容器包括：　－电极（２），　－至少一种稀有气体作为起动气体，　－选自Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｈｇ、Ｚｎ中的至少一种元素用于电弧转移和放电容器壁加热；以及　－至少一种稀土卤化物用于产生辐射，　所述高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占主导地位。

【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：马尔科卡宁，伯恩哈德沙尔克，洛塔尔希茨施克，斯特芬弗兰克，拉尔夫彼得梅特林，赫尔穆特赫斯，海因茨朔普，哈特穆特施奈登巴赫，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]