BE1007595A3 - Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp. - Google Patents

Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp. Download PDF

Info

Publication number
BE1007595A3
BE1007595A3 BE9301051A BE9301051A BE1007595A3 BE 1007595 A3 BE1007595 A3 BE 1007595A3 BE 9301051 A BE9301051 A BE 9301051A BE 9301051 A BE9301051 A BE 9301051A BE 1007595 A3 BE1007595 A3 BE 1007595A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
oxide
electrodes
metal halide
discharge lamp
Prior art date
Application number
BE9301051A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin F C Willemsen
Paul D Goodell
Erk Willem Van
Original Assignee
Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics Nv filed Critical Philips Electronics Nv
Priority to BE9301051A priority Critical patent/BE1007595A3/nl
Priority to EP94202854A priority patent/EP0647964B1/en
Priority to DE69405183T priority patent/DE69405183T2/de
Priority to ES94202854T priority patent/ES2108932T3/es
Priority to JP6242963A priority patent/JPH07153421A/ja
Priority to KR1019940025512A priority patent/KR950012517A/ko
Priority to CN94117905A priority patent/CN1069440C/zh
Priority to US08/320,037 priority patent/US5530317A/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1007595A3 publication Critical patent/BE1007595A3/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/44One or more circuit elements structurally associated with the tube or lamp
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/04Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06Main electrodes
    • H01J61/073Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0735Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode
    • H01J61/0737Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode characterised by the electron emissive material

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

De hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp heeft wolfraam elektroden (2) in een vacuümdicht gesloten, lichtdoorlatend lampvat (1). De elektroden (2) hebben als emitter verdeeld in hun massa een eerste oxide gekozen uit hafniumoxide en zirconiumoxide, en een tweede oxide gekozen uit yttriumoxide, lanthaniumoxide en ceriumoxide, en zijn in wezen vrij zijn van thoriumoxide. De lamp behoudt gedurende zijn levensduur in hoge mate zijn initiële lichtopbrengst.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp 
 EMI1.1 
 De uitvinding heeft betrekking op een hogedruk-metaalhalogenideontladingslamp voorzien van een vacuümdicht gesloten, lichtdoorlatend lampvat dat een ioniseerbare vulling met edelgas en metaalhalogenide bevat, en waarin wolfraam elektroden zijn opgesteld, verbonden met stroomgeleiders die door het lampvat naar buiten treden, welke elektroden voorzien zijn van een oxidische elektronen-emitter. 



  Een dergelijke hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp is bekend uit US 4 Bij de bekende lamp zijn de elektroden aan of nabij hun vrije einden voorzien van, b. bedekt met, een cermet uit wolfraam en metaaloxide gekozen uit de oxides van scandium, aluminium, dysprosium, thorium, yttrium en zirconium en mengsels daarvan. De cermet bestaat daarbij voor 2 tot 30 gew. % uit metaaloxide. 



  Met deze elektroden wordt beoogd het mogelijk te maken, dat de lamp na bekrachtigd te zijn snel in zijn bedrijfstoestand komt en dat een daaraan voorafgaande periode van een glimontlading vermeden wordt. Daartoe is de cermet poreus, zodat ze een laag thermisch geleidingsvermogen hebben, waardoor de elektrode snel op bedrijftemperatuur komt. 



  De gecompliceerde structuur van de elektroden en daarmee de gecompliceerde vervaardiging van de elektroden vormen een bezwaar. Een ander bezwaar van de bekende lamp is het gebruik van het radioactieve thoriumoxide. Dat vormt, zowel bij zijn vervaardiging en bij de vervaardiging van de elektroden, als ook aan het einde van de levensduur van de lamp een ernstige belasting van het milieu. Ook is het een bezwaar, dat de emitter bij gebruik van de andere oxiden dan thoriumoxide relatief snel uitgeput is. 



  In of aan elektroden is in ontladingslampen in het algemeen emitter aanwezig om het uittreden van elektronen te vergemakkelijken. Naarmate de emitter een lagere uittree-arbeid heeft dan het materiaal van de elektrode zonder emitter, neemt de 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 elektrode bij bedrijf een lagere temperatuur aan. De verdamping van elektrode-materiaal en neerslag van de damp op het lampvat zijn dan geringer. Het gevolg daarvan is, dat 
 EMI2.1 
 de lamp een hogere maintenance heeft zijn initiele rendement (lm/W) gedurende zijn levensduur beter behoudt. Juist het bezwaarlijke thoriumoxide heeft een lage uittreear- beid. 



   Uit EP 0 136 726-A2 is een   hogedruk-natrium-ontladingslamp   bekend, waarbij soortgelijke oxidische materialen als emitter worden toegepast. De elektroden hebben erin of erop een of meer van de oxiden van yttrium, lanthanium, cerium, hafnium, thorium, berillium, en scandium. Deze oxiden zijn stabieler dan het soms als emitter in hogedruk-natrium-ontladingslampen gebruikte BaO en zouden daardoor het verlies van natrium uit het lampvat tegengaan. 



   Uit US 3   700 951 zijn hogedruk-natrium-en hogedruk-kwik-ontladings-   lampen bekend, die hoog smeltende elektroden hebben met in een cylinder aan hun vrije einde een emitter van wolfraam, molybdeen of tantal, met een eerste metaal gekozen uit de lanthaniden en thorium, en een tweede metaal gekozen uit elementen met de atoomnummers 22 tot 28,44 tot 46 en 76 tot 78, van welk eerste en tweede metaal de legering het wolfraam, molybdeen of tantaal bevochtigt. Deze lampen hebben gelijksoortige bezwaren als de eerstgenoemde lamp. 
 EMI2.2 
 



  Uit US 4 848 is een hogedruk-ontladingslamp bekend, waarbij op een elektrodestift van wolfraam een gesinterd lichaam is gezet, opgebouwd uit wolfraam, molybdeen, tantaal en mengsels daarvan, met een oxide van yttrium, zirconium, aluminium en mengsels ervan, en met als emitter een aardalkali-verbinding. Het oxide heeft daarbij ten doel thoriumoxide te vervangen bij het verhinderen van kontakt van de aardalkali-verbinding en het metaal. Er worden daarom relatief grote hoeveelheden oxide van tot 30 gew. % toegepast. 



   Het is een doel van de uitvinding om een   hogedruk-metaalhalogenide-   ontladingslamp van de in de openingsparagraaf omschreven soort te verschaffen, waarvan de elektroden in wezen vrij zijn van thoriumoxide, terwijl de lamp toch een relatief hoge maintenance heeft. 



   Dit doel is volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat de elektroden verdeeld in hun massa een eerste oxide hebben, gekozen uit hafniumoxide en zirconium- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 oxide, en een tweede oxide gekozen uit yttriumoxide, lanthaniumoxide en ceriumoxide, en in wezen vrij zijn van thoriumoxide, waarbij het tweede oxide M mol% uitmaakt van de som van het tweede oxide en het eerste oxide, waarbij M de waarden van Tabel l heeft :

   
Tabel l 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> eerste <SEP> oxide <SEP> (I) <SEP> tweede <SEP> oxide <SEP> (II) <SEP> # <SEP> M(mol% <SEP> II)
<tb> HfO2 <SEP> # <SEP> Y2O3 <SEP> 5-60
<tb> ZrOz <SEP> Y203 <SEP> 5-65
<tb> HfO2 <SEP> La2O3 <SEP> 30-40
<tb> ZrO2 <SEP> La2O3 <SEP> 30-40
<tb> HfO <SEP> Ce203 <SEP> 25-40
<tb> ZrOz <SEP> Ce203 <SEP> 30-35
<tb> 
 
Heeft de lamp meer dan   een   tweede oxide, dan heeft elk tweede oxide een eigen hoeveelheid eerste oxide waarmee het een mol-percentage M heeft. Bijvoor- 
 EMI3.2 
 beeld bevat de lamp Y203 en La203 en een eerste oxide Moo2, dan voldoen de molpercentages My Y203 * 10090 percentages My Og OJ) en ML, = La203 * 100%/ + [M]) aan de waarden van de tabel en is de totale hoeveelheid (mol) M = {M'OJ + [M'OJ. 



   Heeft de lamp twee eerste oxiden dan vormt de procentuele hoeveelheid (mol) van het tweede oxide tot de som van het tweede oxide en zijn eigen hoeveelheden eerste oxiden het mol-percentage M van dat tweede oxide. Heeft de lamp bijvoorbeeld Y203 en twee eerste oxiden dan geldt : My =   My'+   MY"=5-60, waarbij   My'=     YZ03/ (HfOz   + Y203) en MY"=Y2O3/(ZrO2 + Y203). 



   De elektroden van de hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens de uitvinding zijn in wezen vrij van thoriumoxide. Desondanks heeft de lamp een goede maintenance. Dit is opmerkelijk, omdat de eerste oxiden een relatief hoge uittree-arbeid A (eV) hebben, die slechts weinig lager is dan die van wolfraam zelf en veel hoger dan van thoriumoxide, zoals blijkt uit Tabel 2. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 Tabel 2 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> stof <SEP> A(eV¯
<tb> W <SEP> 4. <SEP> 5
<tb> ZrO2 <SEP> 4
<tb> HfO2 <SEP> 3. <SEP> 8
<tb> ThO2 <SEP> 2. <SEP> 6
<tb> 
 
 EMI4.2 
 Op grond van deze gegevens zou geconcludeerd moeten worden, dat de eerste oxiden zieh nauwelijks lenen voor gebruik als emitter, en in het geheel niet voor het doel van de uitvinding.

   De eerste oxiden zouden een relatief hoge elektrodetemperatuur veroorzaken omdat zij moeilijk emitteren, en de dampspanning van wolfraam zou relatief hoog zijn en de afzwarting van het lampvat relatief snel. 



   De tweede oxiden hebben een aanzienlijk lagere uittreearbeid dan de eerste, zij het een iets hogere dan Th02, zoals blijkt uit Tabel 3. 



   Tabel 3 
 EMI4.3 
 
<tb> 
<tb> stof <SEP> A <SEP> (eV)
<tb> Y2O3 <SEP> 2. <SEP> 8
<tb> La2O3 <SEP> 3. <SEP> 1
<tb> Ce2O3 <SEP> 3. <SEP> 2
<tb> ThO2 <SEP> 2. <SEP> 6
<tb> 
 
De tweede oxiden hebben echter bij verhoogde temperatuur een relatief hoge vluchtigheid. Verdeeld in de massa van wolfraam elektroden opgenomen, in een hoeveelheid van 30 vol%, blijkt b. v. yttriumoxide na een verhitting gedurende 10 uur 
 EMI4.4 
 bij 2650 resp. 2800K in vacuüm 39. % resp. 79. % aan massa te hebben verloren. i Neerslag van het, witte, oxide op het lampvat is weliswaar minder schadelijk voor de maintenance van de lamp dan neerslag van zwart wolfraam, maar een elektrode met een tweede oxide als de emitter is spoedig van zijn emitter ontdaan. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Verrassenderwijs geeft de combinatie van een eerste oxide met een tweede oxide in de wolfraam elektrode beduidend minder verlies aan emittermateriaal, zoals uit een ovenexperiment blijkt, waarin de in Tabel 4 vermelde elektroden gedurende 10 uur in vacuüm werden verhit. 



   Tabel 4 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> elektrode <SEP> vol% <SEP> oxide <SEP> M <SEP> (mol%) <SEP> #m2650K <SEP> (%) <SEP> #m2800K <SEP> (%)
<tb> W+Y2O3 <SEP> 30 <SEP> 100 <SEP> 39. <SEP> 85 <SEP> 79.2
<tb> W+HfO2 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 8. <SEP> 0 <SEP> 11.5
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 8. <SEP> 0 <SEP> 8.1
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 30 <SEP> 43 <SEP> 14. <SEP> 6 <SEP> 20
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 30 <SEP> 57 <SEP> 8. <SEP> 85 <SEP> 12.0
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 7 <SEP> 25 <SEP> 6. <SEP> 85 <SEP> 6.95
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 4. <SEP> 1 <SEP> 5.3
<tb> W+Y2O3+HfO2 <SEP> 7 <SEP> 50 <SEP> 7. <SEP> 1 <SEP> 9.1
<tb> 
 
Uit Tabel 4 blijkt, dat het gewichtsverlies aan emittermateriaal   #m2650K   en   AmgocK   bij 2650 resp.

   2800K beduidend kleiner is bij elektroden van de lamp volgens de uitvinding dan bij elektroden die slechts yttriumoxide bevatten. Daarbij wordt opgemerkt, dat de temperatuur van 2800K niet in alle lampentypen bij normaal bedrijf bereikt wordt. Deze temperatuur en vacuüm werden dan ook slechts gekozen om in een korte proef een duidelijke aanwijzing te krijgen omtrent de stabiliteit van het emittermateriaal. 



  Opvallend is, dat het verlies aan oxiden bij aanwezigheid van hafniumoxide aanzienlijk lager is dan in afwezigheid van dat oxide. Nog opmerkelijker is, dat het verlies zeer gering is bij een relatief laag oxide-gehalte van 7   vol%,   zelfs geringer dan het op zichzelf veel kleinere verlies aan hafniumoxide van een elektrode, die alleen dat oxide bevat. 



   Gevonden werd, dat hafniumoxide en yttriumoxide stabiele mengsels van oxiden met een structuur van het fluoriet-type geven. Dit verklaart het brede mengge- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 bied waarin deze oxiden met succes als emittermateriaal in de elektroden inzetbaar zijn. 



  Ook de andere combinaties van eerste oxide met tweede oxide geven zulke stabiele mengsels van oxiden en/of stabiele mengoxiden,   MMIO ?, waarin M  het   metaal van het tweede oxide en MI het metaal van het eerste oxide is, zij het met verschillende oplosbaarheden van de componenten in die mengoxiden. In het algemeen hebben de mengoxiden een hoger smeltpunt dan het betreffende tweede oxide. 



   In het algemeen zal men bij een exemplaar van de lamp volgens de uitvinding kiezen voor een emitter met een relatief hoog gehalte aan het tweede oxide, wat immers een relatief lage uittreearbeid heeft. Anderzijds kan de emitter geoptimaliseerd zijn doordat bij een lager gehalte het verlies van de elektrode aan emittermateriaal geringer is. Bij gebruik van yttriumoxide als tweede oxide staat daar in het algemeen bij voorkeur eenzelfde tot een 2. 33 maal zo grote hoeveelheid eerste oxide tegenover (M = 30-50 mol%). Bij gebruik van een ander tweede oxide staat daar bij voorkeur een ca twee maal zo grote hoeveelheid eerste oxide tegenover (M = ca 33 mol%). 



   Van belang voor het wezen van de uitvinding is het ook, dat het emittermateriaal verdeeld in de massa van de elektrode aanwezig is en niet in een aan het oppervlak van de elektrode aangebrachte laag, zoals bij alle uitvoeringsvormen het geval is, die in het geciteerde US 4 574 219 beschreven zijn. Het kan dan slechts verdampen als het door transport langs de grenzen van de wolfraamkorrels naar het oppervlak van de elektrode is gekomen, terwijl verdampt emittermateriaal vanuit de massa aangevuld kan worden. 



  De structuur van de elektrode is ook daarom van belang, dat het emittermateriaal, verpakt in wolfraam bij opslag van de elektrode en bij de vervaardiging van de lamp niet of nauwelijks aan invloeden van de omgevende lucht wordt blootgesteld en aan vervuiling en/of ontleding door   b. v.   vocht onderhevig is. Bovendien zijn de mengoxiden minder gevoelig voor die invloeden dan hun componenten. 



  Ook is de structuur van betekenis, omdat hij het mogelijk maakt, dat de hogedrukmetaalhalogenide-ontladingslamp desgewenst wordt bedreven bij elektrode-temperaturen, waarbij het emittermateriaal, opgeborgen onder druk, bij atmosferische druk gesmolten zou zijn. Door de verpakking in wolfraam kan het zijn samenstelling nergens anders dan aan het oppervlak van de elektrode veranderen. De stabiliteit van het emittermateriaal laat vervaardigings-stappen van de elektrode, zoals sinteren, bij relatief hoge temperatuur toe onder atmosferische druk toe. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   De hoeveelheid emittermateriaal in de elektroden kan, mede gezien het type hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp, tussen ruime grenzen gekozen zijn. In het algemeen zal met 1 tot 30 vol% worden volstaan, hetgeen mede afhankelijk van de gekozen oxiden op hoeveelheden tot slechts ca 10 gew% uitkomt. 



  Bij hoeveelheden in het lagere deel van het aangegeven volumegebied kunnen gemakkelijker elektroden verkregen worden, die het emittermateriaal fijn gedispergeerd hebben in de wolfraam-matrix. In het hogere deel, vanaf ca 25   vol%,   wordt een overgang verkregen naar een structuur met een netwerk van emittermateriaal in de wolfraammatrix, hetgeen het transport van emittermateriaal naar het oppervlak van de elektrode versnelt. Bij gebruik in lampen met zeldzame-aardhalogenide en/of scandiumhalogenide in de ioniseerbare vulling volstaat in de regel een emittermateriaal-gehalte van tot   5gew%,     b. v.   ca 2 gew% ; voor andere hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslampen een gehalte van ca 10 gew%.

   In lampen met zeldzame-aardhalogenide vindt een cyclisch proces plaats wat verdampt eerste en tweede oxide via hun halogeniden terug brengt naar de elektroden. 



   Opgemerkt wordt, dat aluminiumoxide wat in de lamp volgens het genoemde US4 574 219 bruikbaar is, in de lamp volgens de uitvinding nadelig is. Ten eerste blijkt dit oxide bij verhittingsstappen bij de vervaardiging van het materiaal van de elektroden grotendeels te verdampen ; ten tweede blijkt het een vergroving van de structuur van het materiaal te geven. 



   Verlies aan emittermateriaal aan het oppervlak blijkt door diffusie vanuit de massa gecompenseerd te worden. Indien ten gevolge van bedrijf van de lamp bij een hoge elektrode-temperatuur een relatief snelle verdamping van het emittermateriaal aan het oppervlak plaats vindt en diffusie van   emittermateriaallangs   korrelgrenzen van het wolfraam niet toereikend is ter compensatie, kan een relatief hoog gehalte aan emittermateriaal worden toegepast, zodat het emittermateriaal ten dele in netwerkstructuur aanwezig is en er ook via het netwerk een, versnelde, diffusie naar het oppervlak plaatsvindt. 



   Voor onderzoek aan het emittermateriaal werden via poedermetallurgie 
 EMI7.1 
 vervaardigde, gesinterde elektroden beproefd. Het poedermateriaal werd met de diverse daartoe geeigende technieken vervaardigd, b. met de sol-gel-methode, kogelmolen e. Daarbij werd weinig verschil gevonden in de eigenschappen van de verkregen elektroden. Voor materiaal en kleine aantallen elektroden zijn 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 gesinterde elektroden zeer geschikt. De voorkeur wordt echter gegeven aan de lamp volgens de uitvinding met elektroden die vervaardigd zijn uit getrokken materiaal, verkregen door gesinterde staven te trekken. Getrokken materiaal is gekenmerkt door wolfraam kristallen die in de lengterichting van draad of staaf een veel grotere afmeting hebben dan dwars daarop. 



   Het wolfraam van de elektroden kan de gebruikelijke verontreinigingen hebben en toevoegingen bevatten die de korrelgroei van wolfraam beheersen, zoals kalium, aluminium en silicium tot een totaal van b. v. 0. 01 gew. % van het wolfraam. 



   Anders dan bij de bekende, in de openingsparagraaf omschreven lamp bevat het emittermateriaal van de lamp volgens de uitvinding in wezen geen aluminiumoxide, aangezien gebleken is, dat wezenlijke hoeveelheden aluminiumoxide een vergroving geven van de verdeling van het emittermateriaal in de elektrode en daarmee gepaard gaande een versnelling van het verlies aan emittermateriaal uit de elektrode. 



   De elektroden kunnen afhankelijk van de aard van de hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp diverse vormen en afmetingen hebben. Zo kan een elektrode aan of nabij zijn vrije einde een omwikkeling hebben, b. v. van wolfraamdraad,   b. v.   van het wolfraammateriaal waarvan de elektrode zelf gemaakt is. Zo'n omwikkeling kan gebruikt worden om over de elektrode bij bedrijf van de lamp een gewenst temperatuursprofiel aan te brengen of het starten te vergemakkelijken. Anderszins kunnen de elektroden aan hun vrije einde   b. v.   sferisch of hemisferisch gevormd zijn. 



   De elektroden kunnen in het lampvat b. v. naast elkaar of tegenover elkaar zijn opgesteld. Het lampvat kan van glas met een hoog   SiO   gehalte zijn gemaakt,   b. v.   van kwartsglas, anderszins b. v. van kristallijn materiaal, zoals   b. v.   van   poly kristallijn   aluminiumoxide of van saffier. Het lampvat kan desgewenst opgenomen zijn in een gesloten buitenballon. 



   Een uitvoeringsvorm van de hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens de uitvinding wordt in de tekening in zijaanzicht getoond. 



   In de tekening is de   hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp   voorzien van een vacuümdicht gesloten, lichtdoorlatend lampvat   1,   in de tekening van kwartsglas. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



  Het lampvat heeft een ioniseerbare vulling met edelgas en metaalhalogenide. De vulling van de getoonde lamp bestaat uit kwik, iodides van natrium, thallium, holmium, thulium en dysprosium en 100 mbar argon. In het lampvat zijn wolfraam elektroden 2 opgesteld, die verbonden zijn met stroomgeleiders 3, in de Fig. van molybdeen, die door het lampvat naar buiten treden. De elektroden zijn voorzien van een oxidische elektronenemitter. De getoonde lamp heeft een kwartsglazen buitenballon 4, die lampvoeten 5 draagt. 



   De elektroden 2 hebben verdeeld in hun massa een eerste oxide gekozen uit hafniumoxide en zirconiumoxide, en een tweede oxide gekozen uit yttriumoxide, lanthaniumoxide en ceriumoxide, en zijn in wezen vrij van thoriumoxide, waarbij het tweede oxide M mol% uitmaakt van de som van het tweede oxide en het eerste oxide, waarbij M de waarden heeft van Tabel 1. 



   Tabel 1 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> eerste <SEP> oxide <SEP> (I) <SEP> tweede <SEP> oxide <SEP> (TI) <SEP> M <SEP> (mol% <SEP> n)
<tb> HfO2 <SEP> Y203 <SEP> 5-60
<tb> ZrO2 <SEP> Y <SEP> 5-65
<tb> HfO <SEP> La203 <SEP> 30-40
<tb> ZrO2 <SEP> La203 <SEP> 30-40
<tb> HfO2 <SEP> Cez03 <SEP> 25-40
<tb> ZrO2 <SEP> Ce203 <SEP> 30-35
<tb> 
 
De getoonde lamp neemt een vermogen op van 75 W. 



   De lamp werd vervaardigd met elektroden met verscheidene emittermaterialen volgens de uitvinding en vergeleken met lampen die andere emittermaterialen hebben doch overigens identiek zijn. De elektroden werden vervaardigd door wolfraampoeder te mengen met poeder van het/de betreffende   oxide (n).   Het mengsel werd verdicht en gesinterd, waarbij staafvormige elektroden van 360   Itm   dik werden verkregen met een dichtheid die een hoog percentage, ca 97%, van de theoretische dichtheid is. Voor andere typen lampen, zoals typen die geen zeldzame-aardmetaal en/of scandi- 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 um in de vulling bevatten, kunnen echter ook elektroden van geringere dichtheid worden toegepast. 



   De lampen werden gedurende 1000 u gebrand en hun elektrode-temperatuur werd gemeten, evenals hun maintenance (maint. ). Van alle soorten lampen in de proef werden na 100 branduren exemplaren opengemaakt en de   dikte. 4   gemeten van de oppervlakte laag van de elektroden waarin geen emittermateriaal voorkwam. 



   De resultaten staan in Tabel 5 vermeld. 



   Tabel 5 
 EMI10.1 
 
<tb> 
<tb> elektrode <SEP> T <SEP> (K) <SEP> maint. <SEP> (%) <SEP> d <SEP> ( m)
<tb> W <SEP> 2820 <SEP> 65 <SEP> W+2 <SEP> vol% <SEP> Y2O3 <SEP> 2760 <SEP> 72 <SEP> 330
<tb> W+2 <SEP> vol% <SEP> HfO2 <SEP> 2730 <SEP> 69 <SEP> 680
<tb> W+2 <SEP> vol% <SEP> ThO2 <SEP> 2710 <SEP> 80 <SEP> 250
<tb> W+2 <SEP> vol% <SEP> ThO2* <SEP> 2560 <SEP> 94 <SEP> 30
<tb> W+1 <SEP> vol% <SEP> HfO2+1 <SEP> vol% <SEP> Y2O3 <SEP> 2610 <SEP> 92 <SEP> 40
<tb> 
   * uit   getrokken draad 
Uit Tabel 5 blijkt, dat de lamp met elektroden die slechts wolfraam bevatten, een hoge elektrode-temperatuur heeft, de elektroden emitteren moeilijk, en een lage maintenance. De lamp zwart sterk af door het verdampen en neerslaan van wolfraam   t. g. v.   de hoge temperatuur. 



   Elektroden met yttriumoxide of met hafniumoxide hebben een wat lagere, maar toch relatief hoge temperatuur en geven een vergelijkbare slechte maintenance. Er is een sterke, bij hafniumoxide zeer sterke depletie van oxide aan het oppervlak. De oxiden verdampen, en worden te traag vanuit de massa van de elektrode aangevuld. 



   Gesinterde elektroden met thoriumoxide hebben een temperatuur vergelijkbaar met die van elektroden met hafniumoxide, maar geven een betere maintenance. De depletie-diepte is ook geringer dan bij de voorgaande lampen. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



   Lampen met elektroden van getrokken draad hebben de laagste elektrodetemperatuur en een hoge, de hoogste maintenance. Opmerkelijk is het verschil met lampen met gesinterde gethorieerde wolfraam elektroden, zowel   t. a. v.   de temperatuur als   t. a. v.   de maintenance. 



   De lamp volgens de uitvinding heeft een elektrode-temperatuur die slechts   500 hoger   is dan die van de voorgaande lamp, maar die 100  lager is dan van de gesinterde gethorieerde wolfraam elektrode. De maintenance is vergelijkbaar met die van de eerstgenoemde, maar veel beter dan die van de laatstgenoemde gethorieerde elektrode. De depletie-diepte is dan ook zeer gering. De verdamping van emittermateriaal is gering en wordt vanuit de massa vrijwel gecompenseerd. Opmerkelijk zijn de verschillen, zowel in temperatuur, in depletie-diepte en in maintenance tussen de lamp volgens de uitvinding en die met slechts het eerste en die met slechts het tweede oxide. 



  Het synergisme van die oxiden is daaruit duidelijk.

Claims (6)

  1. CONCLUSIES : 1. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp voorzien van een vacuümdicht gesloten, lichtdoorlatend lampvat (1) dat een ioniseerbare vulling met edelgas en metaalhalogenide bevat, en waarin wolfraam elektroden (2) zijn opgesteld, verbonden met stroomgeleiders (3) die door het lampvat naar buiten treden, welke elektroden voorzien zijn van een oxidische elektronen-emitter met het kenmerk, dat de elektroden (2) verdeeld in hun massa een eerste oxide hebben gekozen uit hafniumoxide en zirconiumoxide, en een tweede oxide gekozen uit yttriumoxide, lanthaniumoxide en ceriumoxide, en in wezen vrij zijn van thoriumoxide, waarbij het tweede oxide M mol% uitmaakt van de som van het tweede oxide en het eerste oxide, waarbij M de waarden heeft van Tabel l Tabel l EMI12.1 <tb> <tb> eerste <SEP> oxide <SEP> (I) <SEP> tweede <SEP> oxide <SEP> (tri)
    <SEP> M <SEP> (mol% <SEP> n) <SEP> <tb> HfO <SEP> YzOg <SEP> 5-60 <tb> ZrO <SEP> Yz03 <SEP> 5-65 <SEP> <tb> HfO2 <SEP> La203 <SEP> 30-40 <SEP> <tb> ZrO2 <SEP> Laos <SEP> 30-40 <tb> HfOz <SEP> Cet03 <SEP> 25-40 <tb> ZrO2 <SEP> Ce203 <SEP> 30-35 <SEP> <tb>
  2. 2. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat bij aanwezigheid van yttriumoxide als tweede oxide daar eenzelfde tot een 2. 33 maal zo grote mol-hoeveelheid eerste oxide tegenover staat, bij aanwezigheid van lanthaniumoxide evenals bij aanwezigheid van ceriumoxide een ca twee maal zo grote hoeveelheid eerste oxide.
  3. 3. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat hafniumoxide het eerste oxide is. <Desc/Clms Page number 13>
  4. 4. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk, dat de oxidische elektronen-emitter tot 10 gew. % van de elektroden uit maakt.
  5. 5. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de lamp een metaalhalogenide gekozen uit de groep bestaande uit scandiumhalogenide en zeldzame-aardhalogeniden bevat en de oxidische elektronenemitter tot 5 gew. % van de elektroden uit maakt.
  6. 6. Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de oxidische elektronen-emitter ca 2 gew. % van de elektroden uit maakt.
BE9301051A 1993-10-07 1993-10-07 Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp. BE1007595A3 (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9301051A BE1007595A3 (nl) 1993-10-07 1993-10-07 Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp.
EP94202854A EP0647964B1 (en) 1993-10-07 1994-10-03 High-pressure metal halide discharge lamp
DE69405183T DE69405183T2 (de) 1993-10-07 1994-10-03 Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe
ES94202854T ES2108932T3 (es) 1993-10-07 1994-10-03 Lampara de descarga de haluro de metal de alta presion.
JP6242963A JPH07153421A (ja) 1993-10-07 1994-10-06 高圧金属ハロゲン化物放電ランプ
KR1019940025512A KR950012517A (ko) 1993-10-07 1994-10-06 고압할로겐화금속을 갖는 방전등
CN94117905A CN1069440C (zh) 1993-10-07 1994-10-07 高压金属卤化物放电灯
US08/320,037 US5530317A (en) 1993-10-07 1994-10-07 High-pressure metal halide discharge lamp with electrodes substantially free of thorium oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9301051A BE1007595A3 (nl) 1993-10-07 1993-10-07 Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1007595A3 true BE1007595A3 (nl) 1995-08-16

Family

ID=3887399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9301051A BE1007595A3 (nl) 1993-10-07 1993-10-07 Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5530317A (nl)
EP (1) EP0647964B1 (nl)
JP (1) JPH07153421A (nl)
KR (1) KR950012517A (nl)
CN (1) CN1069440C (nl)
BE (1) BE1007595A3 (nl)
DE (1) DE69405183T2 (nl)
ES (1) ES2108932T3 (nl)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530293A1 (de) * 1995-08-17 1997-02-20 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Hochdruckentladungslampe
WO1999033091A1 (en) * 1997-12-22 1999-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. High-pressure metal halide discharge lamp
JP2001266798A (ja) 2000-03-15 2001-09-28 Nec Corp 高圧放電灯
JP2001319617A (ja) * 2000-05-08 2001-11-16 Ushio Inc 超高圧水銀ランプ
DE10291427B4 (de) * 2001-03-30 2009-07-09 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. Halogen-Metalldampflampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP4708611B2 (ja) * 2001-07-09 2011-06-22 新日本無線株式会社 放電ランプ用陰極
DE10209424A1 (de) * 2002-03-05 2003-09-18 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Quecksilber-Kurzbogenlampe
DE10209426A1 (de) * 2002-03-05 2003-09-18 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Kurzbogen-Hochdruckentladungslampe
US7583030B2 (en) * 2003-07-21 2009-09-01 Advanced Lighting Technologies, Inc. Dopant-free tungsten electrodes in metal halide lamps
CN1942999B (zh) * 2004-04-21 2012-04-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 一种用于对高压放电灯的不含氧化钍的钨电极的热处理方法
US7733026B2 (en) 2004-07-06 2010-06-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lamp with an improved lamp behaviour
JP4815839B2 (ja) 2005-03-31 2011-11-16 ウシオ電機株式会社 高負荷高輝度放電ランプ
JP4696697B2 (ja) * 2005-06-03 2011-06-08 ウシオ電機株式会社 超高圧水銀ランプ
WO2007026288A2 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh High-pressure gas discharge lamp
JP4799132B2 (ja) * 2005-11-08 2011-10-26 株式会社小糸製作所 放電ランプ装置用アークチューブ
US9502201B2 (en) 2008-12-08 2016-11-22 A.L.M.T. Corp. Tungsten electrode material and thermionic emission current measuring device
JP5293172B2 (ja) * 2008-12-26 2013-09-18 ウシオ電機株式会社 放電ランプ
DE102009021235B4 (de) * 2009-05-14 2018-07-26 Osram Gmbh Entladungslampe mit beschichteter Elektrode
JP5911576B2 (ja) * 2012-07-03 2016-04-27 株式会社東芝 タングステン合金部品、ならびにそれを用いた放電ランプ、送信管およびマグネトロン
DE102012215184A1 (de) 2012-08-27 2014-02-27 Osram Gmbh Hochdruckentladungslampe
CN104183462A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯
CN104183463A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯
CN104183460A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯
CN104183461A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯
CN104183457A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极
CN104183456A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯
CN106206215B (zh) * 2016-08-21 2018-03-09 北京工业大学 一种二元复合La2O3、Ta2O5掺杂钼阴极材料及其制备方法
CN108533992A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 绍兴文理学院 一种选择性辐射光源

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2935447A1 (de) * 1978-09-07 1980-03-20 Tokyo Shibaura Electric Co Fuer elektrische gasentladungslampen geeignete sinterelektrode und verfahren zu deren herstellung
EP0136726A2 (en) * 1983-10-06 1985-04-10 GTE Products Corporation Emissive material for high intensity sodium vapor discharge device
US4574219A (en) * 1984-05-25 1986-03-04 General Electric Company Lighting unit
JPS6431343A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Iwasaki Electric Co Ltd Metal halide lamp

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1294383A (en) * 1970-02-11 1972-10-25 Thorn Lighting Ltd Discharge lamps having improved thermionic cathodes
NL175771B (nl) * 1975-06-20 1984-07-16 Philips Nv Hogedrukgasontladingslamp en een werkwijze voor de vervaardiging hiervan.
JPS5367972A (en) * 1976-11-30 1978-06-16 Mitsubishi Electric Corp Electrode for elctric discharge lamp
US4303848A (en) * 1979-08-29 1981-12-01 Toshiba Corporation Discharge lamp and method of making same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2935447A1 (de) * 1978-09-07 1980-03-20 Tokyo Shibaura Electric Co Fuer elektrische gasentladungslampen geeignete sinterelektrode und verfahren zu deren herstellung
EP0136726A2 (en) * 1983-10-06 1985-04-10 GTE Products Corporation Emissive material for high intensity sodium vapor discharge device
US4574219A (en) * 1984-05-25 1986-03-04 General Electric Company Lighting unit
JPS6431343A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Iwasaki Electric Co Ltd Metal halide lamp

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 218 (E - 761) 22 May 1989 (1989-05-22) *

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07153421A (ja) 1995-06-16
KR950012517A (ko) 1995-05-16
EP0647964A1 (en) 1995-04-12
ES2108932T3 (es) 1998-01-01
DE69405183D1 (de) 1997-10-02
DE69405183T2 (de) 1998-02-26
CN1069440C (zh) 2001-08-08
CN1112285A (zh) 1995-11-22
EP0647964B1 (en) 1997-08-27
US5530317A (en) 1996-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1007595A3 (nl) Hogedruk-metaalhalogenide-ontladingslamp.
US5625256A (en) High-pressure discharge lamp having a ceramic discharge vessel, sintered body suitable therefor, and method for producing the sintered body
US6362571B1 (en) Metal-halide lamp with ionizable filling and oxygen dispenser to avoid blackening and extend lamp life
TWI438819B (zh) Discharge lamp
US6483241B1 (en) Mercury-free metal halide lamp with a fill containing halides of hafnium or zirconium
JP3665862B2 (ja) 放電灯用タングステン陽極
EP3016132B1 (en) Discharge lamp
EP0489463B1 (en) Low pressure discharge lamp
US6046544A (en) High-pressure metal halide discharge lamp
US20040169476A1 (en) Mercury short arched lamp with a cathode containing lanthanum oxide
US2497496A (en) Electrode structure for electric discharge devices or lamps
CN101794704B (zh) 放电灯
JP2005519436A6 (ja) 酸化ランタン含有陰極を有する水銀ショートアークランプ
KR100313107B1 (ko) 전자빔 장치의 음극 물질 및 그 제조방법
US4479074A (en) High intensity vapor discharge lamp with sintering aids for electrode emission materials
KR20010068844A (ko) 전자빔 장치용 음극 물질
US5712531A (en) High-pressure discharge lamp with a sintered compact containing lanthanum oxide
JP3078287B1 (ja) 電子放出材料の製造方法
EP0193714B1 (en) High pressure sodium lamp having improved pressure stability
JPH05290802A (ja) 放電灯用電極
JP2000067810A (ja) 放電灯用電極および放電灯
JP2002110089A (ja) 電極とそれを用いた放電ランプおよび光学装置
Tsuchihashi et al. IMPROVEMENT OF Dy-T1-In HALIDE LAMPS BY APPLYING Dy203 EMITTER TO ELECTRODES
JP2001167687A (ja) 電子放出材料、電極および放電灯
Bartha Application of Tungsten Alloys in the Lighting Industry

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: PHILIPS ELECTRONICS N.V.

Effective date: 19951031