低压放电灯制造技术

低压放电灯包括：放电容器；包括氮气的气体放电介质，该气体放电介质以低压包含在放电容器中；其中，放电灯被配置为使得可通过气体放电介质的高电流放电过程来产生光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体上涉及低压放电灯、产生光的方法、以及制造低压放电灯的方法。
技术介绍
到目前为止，诸如荧光灯的低压放电灯通常使用汞(Hg)作为光产生元件。另外， 通常设置背景气体(也被称为缓冲气体)，优选地为例如氩的惰性气体。在传统荧光灯中， Hg以液体形式或以金属合金的形式引入到灯中。由于灯的自加热，部分Hg蒸发并且被激励为通过灯中的等离子放电过程来放射紫外线(UV)辐射。基于Hg的低压放电灯的缺点包括下面几点(I)Hg是有毒的，并且由于环境保护的原因从长期来看应该被禁止；(2)对于光产生，存在最佳的Hg蒸汽压如果灯过热或过冷，则发光效率降低，即灯具有强的温度依赖性；C3)利用Hg产生的辐射具有非常短的波长，这导致在转化成可见光期间高的转化损耗。存在用金属卤化物替换Hg的尝试。然而，这些化合物要求高温以变换成气相。另外，这些化合物也对环境危害很大。还存在使用氮气(N2)放电的方法其中，电能通过电感耦合或电容耦合被耦合到系统中；以及其中，利用相对低的放电电流，以辉光放电模式实现放电。在这两种情况中，仅可提供相当有限的功率密度。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种低压放电灯以及一种产生光的方法，该低压放电灯及该方法克服了以上概述的传统灯的缺点中的至少一些缺点。该目标通过本申请的独立权利要求中请求保护的主题来解决。在从属权利要求中描述了有利的实施例。根据本专利技术实施例的低压放电灯包括放电容器；包括氮气的气体放电介质，所述气体放电介质以低压包含在所述放电容器中；其中，所述放电灯被配置为使得可以通过所述气体放电介质的高电流放电过程来产生光。根据本专利技术实施例的产生光的方法包括通过将电能馈送到布置在低压放电灯的放电容器中的低压的、包括氮气的气体放电介质中，而在所述气体放电介质中起始高电流放电过程。根据本专利技术实施例的制造低压放电灯的方法包括为放电容器提供包括氮气的气体放电介质，所述气体放电介质以低压包含在所述放电容器中；以及配置所述放电灯，使得可通过所述气体放电介质的高电流放电过程来产生光。附图说明在附图中，相同的附图标记一般表示不同视图中的相同部分。附图不一定示出比例，而是一般将重点放在图示本专利技术的原理上。在下面的说明中，参考下面的附图来描述本专利技术的各种实施例，其中图IA示出根据本专利技术的实施例的低压放电灯；图IB示出根据本专利技术的另一实施例的低压放电灯；图IC示出根据本专利技术的另一实施例的低压放电灯；图ID示出根据本专利技术的另一实施例的低压放电灯；图IE和图IF示出根据本专利技术的另一实施例的低压放电灯；图IG示出根据本专利技术的另一实施例的低压放电灯；图2A示出根据本专利技术的实施例的、包括低压放电灯和耦合到灯的电源的布置；图2B示出根据本专利技术的另一实施例的、包括低压放电灯和耦合到灯的电源的布置；图2C示出根据本专利技术的另一实施例的、包括低压放电灯和耦合到灯的电源的布置；图3A示出根据本专利技术的实施例的、图示在各种氮电弧放电过程中测量的电操作参数的示例性值的图；图IBB示出根据本专利技术的实施例的、图示通过低压放电灯中的电弧放电过程获得的放电光谱的图；图4A示出根据本专利技术的实施例的、针对气体放电介质的各种组成来图示氮电弧放电过程中的氮UV发射强度的图；图4B示出根据本专利技术的实施例的、针对气体放电介质的各种组成来图示氮电弧放电过程中的氮可见光发射强度的图；图5示出根据本专利技术实施例的产生光的方法。图6示出根据本专利技术实施例的制造低压放电灯的方法；图7示出图示不同的气体放电机制的示意性电流电压图。具体实施例方式图IA示出根据本专利技术实施例的低压放电灯100。放电灯100包括放电容器101。根据实施例，放电容器101可具有管状形状，其中，在本申请中，术语“管状”可被理解成包括显著延长的放电容器，即其横截面(不一定为圆形)的直径显著小于其长度的放电容器。例如，根据实施例，低压放电灯100的放电容器101可具有与典型的基于汞的荧光管的放电容器相同或相似的形状和/或尺寸。根据替选实施例，放电容器101可具有与典型的紧凑型荧光灯(CFL)(也被称为单端荧光灯、紧凑型荧光灯或节能灯)的放电容器相同或相似的形状和/或尺寸，例如包括具有一个或更多个弯曲的管状形状(参见图IC和图1D)，或具有螺旋几何形状的形状。根据其它实施例，放电容器101可具有其它合适的形状和/或尺寸。在放电容器101被配置为放电管的情况下，放电管可具有适合的几何尺寸，例如管长度在大约IOcm到大约200cm的范围内(例如根据实施例为35cm)和/或例如管直径根据实施例在大约7mm到大约50mm的范围内(例如根据实施例为25mm)，但是根据替选实施例，放电管可具有其它的长度和/或直径值。根据实施例，放电容器101可包括对可见光透明的材料，或者可由对可见光透明的材料制成。例如，根据实施例，放电容器101可包括玻璃或者可由玻璃制成，但是根据其它实施例，放电容器101可包括其它材料或由其它材料制成。放电灯100还包括了包括氮气的气体放电介质102，该气体放电介质102以低压包含在放电容器101中。根据实施例，气体放电介质102可具有小于或等于大约150托(torr) OOO毫巴(mbar))的压力，例如根据实施例在从大约0. 1托到大约40托的范围内(例如根据实施例为大约1托)。根据实施例，气体放电介质102可包含100%的氮气。换言之，气体放电介质102可由氮气组成。根据另一实施例，气体放电介质102还可包括惰性气体。换言之，除氮气之外，气体放电介质102还可包括至少一种惰性气体。根据实施例，惰性气体可为或可包括以下气体中的至少之一氩(Ar), M (He)，氖(Ne)，氪(Kr)、氙(Xe)。根据某些实施例，惰性气体(例如Ar)可用作放电过程的背景气体。在这种情况下，气体放电介质102根据实施例可具有小于或等于大约100%的氮百分比，例如根据实施例在从大约0. 到大约10%的范围内的氮百分比(例如根据实施例大约为5% )。根据实施例，气体放电介质102可为氮氩混合物，其中氮百分比根据实施例可为大约10%，或根据另一实施例可为大约5%，或根据另一实施例可为大约1%，或根据另一实施例可为大约0. 5%，或根据另一实施例可为大约0. 1%。放电灯100还包括至少部分地布置在放电容器101中的第一电极103和第二电极 104。电极103、104可用作放电灯100的阴极和阳极。根据实施例，例如在放电容器101被配置为放电管的情况下，如图IA所示，第一电极103和第二电极104可被布置在放电容器 101的相对端上或放电容器101的相对端的附近，但是根据其它实施例，第一电极103和第二电极104可被不同地布置。根据实施例，第一电极103与第二电极104之间的距离可在从大约5cm到大约195cm的范围内，例如根据实施例大约为26. 5cm。在放电容器101被配置为直的放电管的情况下，放电长度可对应于放电灯100的长度。根据实施例，第一电极103和第二电极104中的至少一个可包括氧化物材料。根据实施例，第一电极103或第二电极104可包括氧化物材料。根据另一实施例，第一电极103 和第二电极104可包括氧化物材料。根据实施例，氧化物材料可包括以下氧化物中的至少一个氧化钡，氧化锶，氧化钙。根据实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：乌泽尔·范茨，罗兰·弗里德尔，霍尔格·海因，阿希姆·希尔舍，帕特里克·施塔克，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：