气体放电灯制造技术

现有的气体放电灯中，电子跃迁通常会产生宽波段的辐射，但仅有部分波段的光是所需要的，因此造成了能量的浪费。本实用新型专利技术提供一种气体放电灯，具有灯泡，灯泡内部产生第一波段的光，并产生第二波段的光，其特征在于，该灯泡上有反射层(C)，该反射层允许至少部分该第一波段的光射出灯泡，并将至少部分该第二波段的光反射回灯泡内部，从而将该波段的光的能量重新用于气体放电，降低了该波段的光的能量消耗，节约了能量。优选地，该反射层允许至少部分可见光射出灯泡，并将至少部分紫外光和/或红外光反射回灯泡内部，适合于照明用途的超高压放电汞灯。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

气体放电灯
本技术涉及灯，特别涉及利用气体放电而发光的灯。
技术介绍
气体放电灯(Gas-discharge lamps)是指利用静电放电效应,通过电离气体,例如等离子，以产生光源的人造照明器具。通常，这类灯具会使用稀有气体来作为发光之用，如氖、氩、氪、氙。其中大多数也会使用一些金属，例如汞、钠。气体放电灯的原理一般是，电极释放电子，电子加速得到能量，电子撞击气体放电灯中的发光材料，例如稀有气体或者金属，稀有气体或者金属原子中的电子得到能量并跃迁至高能级。由于高能级不稳定，该电子会跃迁回低能级并伴随着光子的释放，从而发出光。图I示出了一种气体放电灯的构造，灯泡包括球形部分B和管状部分T，球形部分 B中装有发光材料。与导向L相连的正负电极E伸入球形部分B中，并正负电极E之间放电，发光材料获得电极E放电提供的能量后跃迁发光。
技术实现思路
在气体放电灯中，电子跃迁通常会产生宽波段的辐射，即在紫外波段(波长约 IOnm至400nm)、可见光波段(波长约400nm至800nm)以及红外波段(波长约O. 8 μ m至 IOOOym)上都有辐射产生。但是，气体放电灯所应用的环境通常只需要其中某一种波段的光线。例如，在照明用的气体放电灯中，人们所需要的是可见光。但是，照明用的气体放电灯中的电子跃迁并不仅仅产生可见光，还伴随着产生紫外光(或称紫外辐射，UVR)和红外光(或称红外福射，NIR)。紫外光和红外光的产生耗能占了气体放电灯耗能的很大部分。 以投影仪所用的超高压汞灯，例如UHP (Ultra High Performance)灯为例，灯泡消耗的能量中，只有25%被转换为可见光，剩下的很多能量都被用于产生并不需要的紫外光和红外光。 不仅如此，紫外光和红外光在很多设备中是需要避免的，例如在投影仪中，紫外光和红外光会对液晶面板或者DLP (数字光处理)面板造成损伤，所以设备中还需要额外的滤镜来滤除紫外光和红外光。可见，提供一种气体放电灯，降低甚至消除不需要的波段的光的能量消耗，在能量利用上将会是十分具有优势的。本技术的专利技术构思在于，在灯泡上附加反射层，允许所需要的波段的光射出， 而将不需要的波段的光反射回灯泡中，从而将不需要的波段的光的能量重新用于气体放电，等效地降低了不需要的波段的光的能量消耗，节约了能量。根据本技术的一个方面，提供了一种气体放电灯，具有灯泡，灯泡内部产生第一波段的光，并产生第二波段的光，其特征在于，该灯泡上有反射层，该反射层允许至少部分该第一波段的光射出灯泡，并将至少部分该第二波段的光反射回灯泡内部。该方面的优点在于，首先，第二波段的光被发射回去后，由于第二波段的光本身带有一定能量，该能量会被灯泡中的气体吸收，从而能量被重新利用，等离子效率得到了增加。并且，这样提高了灯的功率，使得气体放电灯光谱中的峰会下降，低谷会上升，从而获得更连续的、改善了的光谱。该方面还降低了灯泡对外的第二波段辐射，减少了对外置的第二波段滤镜的需求。根据一个优选的实施方式，该灯泡中含有发光等离子，该等离子接受能量后通过电子跃迁产生该第一波段的光，并产生该第二波段的光，所述反射层将至少部分第二波段的光反射回该等离子。该实施方式中，能量发回给发光等离子后，促使电子跃迁到高能级，进而再次跃迁回低能级发出光，使等离子效率得到了增加，并且改善了光谱。根据一个优选的实施方式，灯泡内部产生可见光作为第一波段的光，并产生紫外光和/或红外光作为第二波段的光，该反射层允许至少部分可见光射出灯泡，并将至少部分紫外光和/或红外光反射回灯泡内部。该实施方式适合于产生照明用的可见光的气体放电灯。根据一个进一步优选的实施方式，该反射层位于该灯泡的外表面，由交替的二氧化硅层和五氧化二锆层构成。该实施方式的优点在于，反射层的涂覆比较简便，使得气体放电灯容易制造；并且，二氧化硅层和五氧化二锆层可以耐高温。另外，由于二氧化硅层射和五氧化二锆层的折射率不同，光在它们之间传播时会发生折射弯曲。交替使用两个反射层最后达到的效果是 紫外光和/或红外光通过不断的折射弯曲，最终在这些层中走类似抛物线的轨迹而回到入射面并射出，即该反射层整体上将紫外光和/或红外光反射回灯泡内部，而允许可见光通过反射层从灯泡射出。根据一个更进一步优选的实施方式，各二氧化硅层和五氧化二锆层的厚度均不同。该实施方式的优点在于，以尽量薄的反射层将紫外光和/或红外光等效地反射回灯泡内部。根据一个优选的实施方式，该灯泡含有球形部分，该反射层位于该球形部分。该实施方式的优点在于，反射层能够将第二波段的光直接反射回到球形部分中心被重新利用，具有较好的能量重用率。根据一个优选的实施方式，所述灯泡含有第一区域和第二区域，第二区域的工作温度低于第一区域的工作温度，该反射层位于该灯泡的第二区域。在灯泡里面各个位置温度不一致时，金属蒸汽会在温度低的地方凝结，产生发黑现象，影响寿命，这种温度低的区域被称为冷区。本实施方式通过在冷区反射第二波段的光，可以提高冷区的温度，从而减少发黑现象。根据一个进一步优选的实施方式，该灯泡含有球形部分和管状部分，该第二区域包括该球形部分和管状部分的连接部分。这种结构的灯泡在连接部分的温度偏低，属于冷区。该实施方式为这种结构的灯泡提供了反射层所在的优选位置，可以提高连接部分的温度，从而减少连接部分的发黑现象。根据一个优选的实施方式，该灯是超高压放电汞灯。该实施方式提供了本技术优选适用的一种气体放电灯的类型。本技术的以上以及其它优点、特性将在下文中的实施方式部分进行明确地阐述。附图说明通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本技术的特征、目的和优点。其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件与部分。图I是现有的气体放电灯的结构图；图2是根据本技术的实施方式的气体放电灯的结构图。具体实施方式本技术提供了一种气体放电灯，具有灯泡，灯泡内部产生第一波段的光，并产生第二波段的光，其特征在于，该灯泡上有反射层，该反射层允许至少部分该第一波段的光射出灯泡，并将至少部分该第二波段的光反射回灯泡内部。图2示出了根据本技术一个实施方式的超高压放电汞灯的结构图。该灯包括灯泡，该灯泡包括球形部分B和管状部分T，球形部分B中装有汞和少量氩气作为发光材料。正负电极E伸入球形部分B中并在电极之间放电，放电之后汞蒸发，汞原子获得电极E 放电提供的能量后电子跃迁，从而发光。发出的光并不仅仅是可见光，还伴随着紫外光和红外光。在本实施方式中，该超高压放电汞灯是用于提供可见光，进行照明等用途。则，如图2中的斜线部分C所示，该灯泡上有反射层C，该反射层C允许至少部分该可见光射出灯泡，并将至少部分该紫外光和/或红外光反射回灯泡内部。该能量会被灯泡中的汞原子吸收，促进汞原子的电子跃迁，再次产生可见光以及紫外光/红外光，从而能量被重新利用， 等离子效率得到了增加。在图2所示的灯泡结构中，球形部分B和管状部分T的连接部分属于冷区。出于前述的提高冷区温度的目的，该反射层C位于连接部分。可以理解，本技术并不限于图 2所示的灯泡结构，在其他结构的灯泡中，冷区的位置随灯泡的结构而变化，而反射层C的位置也能够随冷区的位置而变化，从而提高冷区的温度，这些变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体放电灯，具有灯泡，灯泡内部产生第一波段的光，并产生第二波段的光，其特征在于，该灯泡上有反射层(C)，该反射层(C)允许至少部分该第一波段的光射出灯泡，并将至少部分该第二波段的光反射回灯泡内部。

【技术特征摘要】
1.一种气体放电灯，具有灯泡，灯泡内部产生第一波段的光，并产生第二波段的光，其特征在于， 该灯泡上有反射层(C)，该反射层(C)允许至少部分该第一波段的光射出灯泡，并将至少部分该第二波段的光反射回灯泡内部。2.根据权利要求I所述的灯，其特征在于，该灯泡中含有发光等离子，该等离子接受能量后通过电子跃迁产生该第一波段的光，并产生该第二波段的光， 所述反射层将至少部分第二波段的光反射回该等离子。3.根据权利要求I或2所述的灯，其特征在于，灯泡内部产生可见光作为第一波段的光，并产生紫外光和/或红外光作为第二波段的光， 该反射层允许至少部分可见光射出灯泡，并将至少部分紫外光和/或红外光反射回灯泡内部。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝军，
申请(专利权)人：飞利浦电子技术上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：