CN101375367B - 陶瓷金属卤化物灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属卤化物灯(10)，其包括可由陶瓷材料形成的放电管(12)。放电管限定内部空间(16)。将可电离填充物(17)配置在内部空间中。可电离填充物包括惰性气体、汞和卤化物组分。卤化物组分包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物组分和任选的稀土金属卤化物和IIIA族卤化物中的至少一种。碱土金属卤化物组分包括卤化钡和卤化锶中的至少一种。将至少一个电极(18、20)置于放电管中，以便在向电极通电流时供给填充物能量。供能时灯具有足以维持主动式钨卤循环的管壁负载。

Description

陶瓷金属卤化物灯
本申请作为部分继续申请要求于2005年1月21日提交的系列申请No.11/040,990的权利，在此引入其全部内容作为参考。
背景技术
本发明涉及具有高效率、良好色再现性和高流明保持率的电灯。本发明具有结合填充物中含有钡或锶的卤化物的陶瓷金属卤化物灯的具体应用，具体参考该陶瓷金属卤化物灯对本发明的具体应用进行描述。
放电灯通过利用横跨两电极之间的电弧电离气相填充物质(例如稀有气体、金属卤化物和汞的混合物)来产生光。电极和填充物质密封在半透明或透明的放电管中，该管保持受激填充物质的压力并允许所发射的光透过。填充物质(也称作“剂料”)随着被电弧激发而发射所需的光谱能量分布。例如，卤化物产生的光谱能量分布为光的性质例如色温、色再现性和流明效率提供了的广泛选择。
已开发出管壁负载(wall loading)为约20-50W/cm2时效率为约90-100流明/瓦(LPW)、色再现性指数Ra为85-95或更高、流明保持率为80％或更高、色温为约2600-4000K的陶瓷金属卤化物灯。然而，可能由于放电管壁变黑而发生灯的过早失效。变黑是由于钨从灯丝转移至壁上而造成的。发现灯内环境下存在氧和/或水蒸气对于壁变黑起到了一定作用。水蒸气尤为有害，这是因为即使痕量的水蒸气仍将通过公知的“水循环”方式增加钨灯丝线圈的蒸发。在水循环中，钨线圈的温度足够高，从而使水蒸气分解为氢和氧。所产生的氧与来自线圈的钨反应，从而形成挥发性氧化物，所述挥发性氧化物迁移至灯的低温部分并冷凝。所述氧化物沉积物被气态氢还原，从而产生黑色的金属钨并重新生成水，导致该循环重复进行。
钨卤灯广泛用于各种应用，其包括包封钨灯丝并容纳填充物的气密封且透光的放电管，所述填充物包括卤化物或卤素气体。这种灯中的一些通过钨卤循环(tungsten halogen cycle)来工作，该循环为再生式连续过程，在该过程中，卤化物与从白炽钨灯丝中蒸发出来的钨颗粒化学结合时，产生含卤素的钨化合物。随后，所形成的含卤素的钨化合物在灯丝上热分解使钨颗粒重新回到灯丝上。用于填充的卤素化合物包括溴和溴化物，例如溴化氢、溴甲烷、二溴甲烷和三溴甲烷。在低的管壁负载(WL)(例如低于约30W/cm2)下并从而在低的温度(即低于约200℃的内壁温度)下工作的灯，通常不支持钨卤循环。另外，如果WL过低，则卤化物的温度往往过低，从而造成降低的卤化物蒸气压和降低的性能。
已提出了将氧化钙或氧化钨补给物引入放电管，例如在KoninklijkePhilips Electronics N.V.的WO 99/53522和WO 99/53523、Alderman等的美国专利No.6,844,676中，披露了一种电弧管填充物，该填充物包括金属汞、惰性气体和任选的放射性85Kr的混合物、盐类混合物(例如由碘化钠、碘化钙、碘化铊和多种稀土金属碘化物组分的混合物)。
本发明的示范性实施方案提供新的且经改进的金属卤化物灯，该金属卤化物灯能够在高功率或低功率下工作，且具有高的效率和良好的色再现性。
发明内容
在本发明示范性实施方案的一个方面中，陶瓷金属卤化物灯包括由陶瓷材料形成并限定内部空间的放电管。可电离的填充物配置在所述内部空间中。可电离的填充物包括惰性气体、汞和卤化物组分。卤化物组分包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物组分、任选的组分，所述任选的组分为稀土金属卤化物和IIIA族卤化物中的至少一种。碱土金属卤化物组分包括卤化钡和卤化锶中的至少一种。将至少一个电极放置在放电管内，以便在对所述电极通电流时供给填充物能量。供能时灯具有足以维持钨卤循环的管壁负载。
在另一方面中，陶瓷金属卤化物灯包括由陶瓷材料形成并限定内部空间的放电管。可电离的填充物配置在所述内部空间中。可电离的填充物包括惰性气体、汞和卤化物组分。卤化物组分包括，以填充物中卤化物组分总量的mol％表示，至少约5mol％卤化钠、任选的约1％-10％IIIA族金属卤化物、约10％-95％碱土金属卤化物(包括卤化钡和卤化锶中的至少一种)、以及任选的约1％-15％稀土金属卤化物。该灯的管壁负载为至少30W/cm2。
在另一方面中，灯的操作方法包括：向放电管提供包括惰性气体、汞和卤化物组分的可电离填充物，所述卤化物组分包括，以填充物中卤化物组分总量的mol％表示，至少约5mol％卤化钠、任选的约1％-10％IIIA族金属卤化物、约10％-95％碱土金属卤化物(包括卤化钡和卤化锶中的至少一种)、以及任选的约1％-15％稀土金属卤化物。供给该灯能量，以产生放电并使放电管具有至少30W/cm2的管壁负载。
至少一种实施方案的一个优势在于提供具有改进的性能和流明保持性能的陶瓷电弧管填充物。
至少一种实施方案的另一优势在于更好的维持钨卤循环。
至少一种实施方案的另一优势在于选择灯的色再现性的能力。
阅读和理解下述优选实施方案的详细说明时，本发明的其它优势对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1为根据示范性实施方案的灯的透视图；
图2为图1所示灯的电弧管的第一实施方案的侧截面图；和
图3为图1所示灯的电弧管的第二实施方案的侧截面图。
具体实施方式
可用于不同应用的放电灯具有高的效率、良好的色再现性和良好的流明保持性能。向灯提供填充物，配制所述填充物以维持钨卤循环并同时能够实现改善的色再现性。所述填充物包括汞和碱土金属卤化物组分，碱土金属卤化物组分包括至少一种碱土金属卤化物并且在一些情况下包括碱土金属卤化物的组合。碱土金属卤化物可选自钙(Ca)、钡(Ba)、镁(Mg)和锶(Sr)的卤化物。适宜的卤化物包括氯化物、碘化物、溴化物和它们的组合。
在不同方面中，灯具有至少约30W/cm2的管壁负载。管壁负载可为至少约50W/cm2，在一些实施方案中，为约70W/cm2或更高。低于约25-30W/cm2时，电弧管的管壁对于有效维持主动式钨卤循环而言往往过冷。尽管未完全理解其机理，但认为碱土金属卤化物组分结合管壁负载使得主动式钨卤壁清洁循环得以维持，在所述循环过程中从热电极端部蒸发出来的钨主要重新沉积在电极的较冷部分上，而不是沉积在电弧管管壁的内表面上。
参考图1，照明组件包括金属卤化物放电灯10。该灯包括由陶瓷或其它适宜的材料制成的放电管或电弧管12，所述放电管或电弧管12具有壁14并包封放电空间16。该放电空间容纳可电离的填充物质17。电极18、20穿过电弧管的相对端22、24伸出并接收来自导电体26、28的电流，所述导电体在电弧管之间产生电势差并支撑电弧管12。电弧管12被外泡壳30包围，外泡壳30在其一端设置有灯头32，灯经由灯头32与电源34例如电源电压连接。照明组件还包括镇流器36，开启灯时镇流器36作为起动装置。镇流器处于包括灯和电源的电路中。可将电弧管和外泡壳之间的空间中的气体抽出。任选地，石英或其它适宜的材料制成的外罩(未示出)包围或部分地包围电弧管，以在电弧管破裂的情况下盛接可能出现的电弧管碎片。
工作时，电极18、20在它们的端部38、40之间产生电弧(图2)，电弧使填充物质电离，从而在放电空间内产生等离子体。所产生的光的发射特性主要取决于填充物质的成分、电极间的电压、电弧室的温度分布、电弧室内的压力和电弧室的几何形状。电极端部38、40间隔一段距离d，该距离限定了弧光间隙。选择镇流器36，以向灯提供足够大的功率，从而产生至少约30W/cm2的管壁负载。
如本申请所定义的，电弧管管壁负载(WL)＝W/A，其中W为电弧管总功率(瓦)，A为处于电极端部38、40之间的电弧管管壁的面积(cm2)。对于图2所示的灯，在电弧管管壁与灯的轴线X-X之间的距离r一致的情况下，A＝2πrd。对于较复杂的设计，例如，如图3所示，在电极端部之间的壁为曲面的情况下，面积可通过模拟法(考虑r的变化)确定。电弧管功率为包括电极功率的电弧管总功率。
对于陶瓷金属卤化物灯，填充物质可包括汞、惰性气体(例如氩、氪或氙)和包括碱土金属卤化物组分的卤化物组分，并且还可包括：一种或多种碱金属卤化物，例如钠和铈的卤化物；一种或多种稀土金属(RE)卤化物，所述稀土金属选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、鐿(Tb)和镥(Lu)；和/或一种或多种金属卤化物，所述金属选自元素周期表IIIA族，例如铟(In)和铊(Tl)。
汞的剂量可为约3-35mg/cm3(电弧体积)，例如至少5mg/cm3(电弧体积)，以及在一种实施方案中至少10mg/cm3(电弧体积)。在一种实施方案中，汞的剂量少于约20mg/cm3(电弧体积)。调节汞的重量，以提供所需的电弧管工作电压(Vop)，用于通过选定的镇流器获得功率。在替换性实施方案中，灯的填充物中不含汞。卤化物的剂量可为约10-50mg/cm3(电弧体积)，即以重量表示卤化物剂料与汞的比例为约1∶3～15∶1。
通常，卤化物组分选自氯化物、溴化物和碘化物。由于与可比的溴化物或氯化物相比，碘化物对电弧管的腐蚀性较小，碘化物倾向于提供较高的流明保持率。卤化物化合物通常表示化学计量关系。填充物的碱土金属卤化物可以具有通式MX2，其中M选自Ca、Ba、Sr和Mg，X选自Cl、Br和I。在不同方面中，碱土金属卤化物组分至少包括卤化钡(BaX2)。通过选择碱土金属卤化物或其组合，可产生对于灯的预期应用合适的色温。例如，可通过将两种或更多种碱土金属卤化物和填充物的其它组分组合在一起，容易地制造发射白光的灯。例如，卤化钡往往产生红色光谱输出，而镁、钙和锶分别主要具有绿色、红色和蓝色、以及蓝色光谱输出。在一些实施方案中，碱土金属卤化物组分包括SrX2和CaX2中的一种或多种以及BaX2。在一种具体实施方案中，碱土金属卤化物组分包括BaX2和SrX2。
示范性卤化物包括BaI2、SrI2、CaI2、MgI2、NaI、TlI、DyI3、HoI3、TmI3、InI、CeI3、CeBr3、CaI2和CsI以及它们的组合。以摩尔百分率表示，总的卤化物组分可包括：约5％-90％碱金属卤化物，例如NaX，其中X可为卤素或卤素组合；约10％-95％碱土金属卤化物组分MX2；0％-约10％IIIA族的卤化物，例如Tl的卤化物或In的卤化物；和0％-约15％稀土金属卤化物。在不同方面中，MX2为至少约15％，在一种实施方案中，MX2为至少约18％。在一些方面中，MX2小于约35％，在一些实施方案中，小于约30％。在不同方面中，IIIA族的卤化物为Tl的卤化物。IIIA族的卤化物占卤化物组分总量的至少1％，在一些情况下可占至少2％。在一些方面中，IIIA族的卤化物小于约4％。稀土金属卤化物可占卤化物组分总量的至少2％，在一些方面中可小于6％。碱金属卤化物按摩尔浓度计可占卤化物组分总量的至少25％，在一些情况下小于约80％。
在不同方面中，总的卤化物组分可包括至少2％BaX2。在具体实施方案中，卤化物组分包括至少4％BaX2。在一些情况下，填充物中BaX2与其它MX2化合物的比例可为约1∶10～10∶1。
在一种实施方案中，卤化物组分包括卤化铈，例如溴化铈，按摩尔浓度计所述卤化铈可占填充物中卤化物的至少4％。可存在摩尔百分比为卤化铈摩尔百分比的至少两倍的卤化钠，例如占填充物中卤化物的至少约8mol％。
例如，填充物的卤化物组分包括20-75％MI2、2-15％CeI3、1-10％TlI、以及剩余的NaI(约25-77％)，单独使用或与少量其它卤化物一同使用适于获得良好的色再现性指数(Ra)、效率和电子镇流器上的校正色温(colorcorrection temperature)(CCT)。对这种灯进行设计，从而在100-1000小时范围内较少发生过早失效。
在一种实施方案中，还存在除Na、Ce、Tl和M的卤化物以外的其它卤化物，所述其它卤化物总共不多于卤化物组分总量的10重量％。所述其它卤化物可包括一种或多种稀土金属(RE)的卤化物，所述稀土金属选自钪、钇、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、鐿和镥。
CeI3和TlI促使光微微泛绿，而并没有造成令人不愉快的外观。它们可能表现出等离子体一定程度的不稳定性，CsI的存在可克服这种不稳定性。灯可产生约2500K-4500K(例如约3500K-4500K)的校正色温(CCT)。灯的色再现性指数Ra例如可大于70，在一些实施方案中Ra＞80。色再现性指数是人眼辨识灯光颜色的能力的量度。灯的Dccy可为约0.010-0.030，例如约0.022。Dccy是色点(color point)的色度与标准黑体曲线的色度在Y轴上(CCY)的差。
利用惰性气体，例如氩、氙和氪中的一种或多种，回填金属卤化物电弧管以便于起动。对于所述惰性气体，作为起动气体(ignition gas)，氙优于氩，这是因为氙原子较大并抑制钨电极的蒸发，使灯更加耐久。在一种实施方案中，有利于CMH灯的是，利用Xe以及少量Kr85对灯进行回填。放射性Kr85发挥电离作用，从而有助于起动。低温填充压力可为约60-300Torr。在一种实施方案中，采用至少约120Torr的低温填充压力。在另一种实施方案中，低温填充压力高达约240Torr。过高的压力可对起动造成危害。过低的压力可造成使用过程中的流明折损。在一种示范性实施方案中，填充气体至少包括Ar或Xe、Hg、痕量的Kr85和卤化物组分。
在一种实施方案中，灯在工作100小时时的流明/瓦(LPW)为至少100，在一种具体实施方案中，为至少110。流明保持率测量如下：8000小时时的流明保持率可为至少约80％，在一种实施方案中，100小时时的流明保持率为至少85％。
如系列申请No.11/040990所述，陶瓷金属卤化物灯可具有三部式构造。将各部分成形为陶瓷生坯并通过烧结或其它适宜的方法进行接合。
具体参考图2，所示电弧管12可包括在端部52、54之间延伸的主体部分50。图2的主体部分为围绕中轴X-X的柱形或大致为柱形。“大致为柱形”是指在电极端部之间的区域内主体部分内径r的变化不超过10％。或者，如图3所示，主体可更偏向椭圆形。在所示实施方案中，端部各自整体形成并包括大致为盘状的壁部56、58和轴向延伸的中空支柱部分60、62，穿过所述中空支柱部分60、62装配各自的电极18、20。支柱部分可如图所示为柱形，或者为锥形，使外径随着远离主体部分50而下降。
柱形壁50具有内径D(在电极端部38、40之间的区域64内测得的最大直径)和长度L。灯的长径比(L/D)定义为内电弧管的内部长度除以电弧管的内径。L/D比可为约0.8-3.5。在一种实施方案中，L/D为约2.0-3.0，例如2.2-2.8，该范围特别适宜于高瓦数例如大于约150-200W的灯。对于瓦数较低的灯，例如低于约100W的灯，可采用为约0.8-1.8的L/D比。L/D比可不在上述范围内，特别是在不认为色温特别重要的情况下。
端部52、54通过烧结接合以气密方式固定在柱形壁50上。末端壁部各自具有开口66、68，所述开口限定在穿过各自支柱部分60、62的轴向膛孔70、72的内侧末端。膛孔70、72容纳穿过密封件90、92的引线80、82。与引线电连接并从而与导电体连接的电极18、20通常主要包含钨且长约8-10mm。引线80、82通常包含热膨胀系数与氧化铝接近的铌和钼，以减小氧化铝支柱部分上的热致应力，并且可具有例如由Mo-Al2O3制成的抗卤化物套壳。
陶瓷壁的厚度(ttb)定义为电弧管主体中心部分的壁材料的厚度(mm)。在一些实施方案中，特别是以高瓦数工作的灯，在柱形部分50测得的ttb可为至少1mm。如果ttb过小，则往往通过热传导在壁中进行的热量散布不充分。从而可造成电弧对流热柱(convective plume)上方的局部热点，进而导致开裂以及降低的管壁负载(WL)限额。较厚的壁使热量分散，从而减少开裂并能够实现较高的WL。通常，最佳ttb随电弧管尺寸的增大而增加，较高的瓦数得益于壁较厚的较大的电弧管。在一种实施方案中，在电弧管功率为250-400W的情况下，1.1mm＜ttb＜1.5mm。对于较低的瓦数，例如低于约200W，壁厚ttb可略低。如果WL过高，则电弧管材料可能易于变得过热，从而在电弧管材料为石英的情况下造成软化，或者在电弧管材料为陶瓷的情况下造成蒸发。
弧光间隙d为电极18、20端部38、40之间的距离。距离tts定义为从电极端部至各自限定电弧管主体内部末端的壁56、58的距离。tts的优化使得末端结构足够热以提供所需的卤化物压力，但并没有过热而引发陶瓷材料的腐蚀。在一种实施方案中，tts为约2.9-3.3mm。在另一种实施方案中，tts为约3.1mm。
电弧管支柱60、62提供电弧管工作所需的较高的陶瓷主体末端温度和养护支柱末端的密封件90、92所需的较低温度之间的热过渡。支柱的最小内径取决于电极-导电体直径，电极-导电体直径进而取决于起动和持续工作过程中承载的电弧电流。
使末端壁部分具有一定的厚度tte，该厚度足够大以使热量分散，但亦足够小以避免或减小光阻。分散的内角100为卤化物聚集提供了最佳位置。
所示电弧管12由三个部件形成，所述三个部件在烧结过程中封接在一起。应当理解的是，电弧管可由更少或更多个部件构成，例如由一个或五个部件构成。在五部件结构中，封堵构件由在装配期间相互接合的独立的支柱和端壁构件代替。
可通过将陶瓷粉末和粘结剂的混合物模压成实心圆柱，来构成主体构件和封堵构件。通常，所述混合物包含95-98重量％陶瓷粉末和2-5重量％有机粘结剂。陶瓷粉末可包括纯度为至少99.98％且表面积为约2-10m2/g的氧化铝(Al2O3)。氧化铝粉末可掺有氧化镁以抑制晶粒生长，例如，氧化镁的掺杂量为氧化铝的0.03-0.2重量％，在一种实施方案中为0.05重量％。其它可使用的陶瓷材料包括非活性耐火氧化物和氮氧化物，例如氧化钇、氧化镥和氧化铪，以及它们与氧化铝的固溶体和化合物，例如钇铝石榴石和氮氧化铝。可单独使用或组合使用的粘结剂包括有机高分子，例如聚醇、聚乙烯醇、乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、纤维素类和聚酯。
可用于模压实心圆柱的示范性组合物包括97重量％表面积为7m2/g的氧化铝粉末，购自Baikowski International，Charlotte，N.C.，产品编号为CR7。氧化铝粉末掺有占其重量0.1％的氧化镁。示范性粘结剂包括2.5重量％聚乙烯醇和0.5重量％购自Interstate Chemical的Carbowax 600。
模压之后，通常通过热解排出生坯部件中的粘结剂，从而形成素烧(bisque-fired)部件。例如可如下进行热解：在空气中历时4-8小时将生坯部件从室温加热到最高温度约900-1100℃，随后在最高温度保温1-5小时，然后将部件冷却。热解之后，素烧部件的孔隙率通常为约40-50％。
然后对素烧部件进行机加工。通常在烧结之前对机加工部件进行组装，从而允许烧结步骤使部件接合在一起。部件可具有不同的密度，使得它们具有不同的收缩性，从而在烧结时形成密封。
可通过在露点为约10-15℃的氢气中加热素烧部件，来进行烧结步骤。通常，将温度从室温分段升高到约1850-1880℃，然后在1850-1880℃保温约3-5小时。最后，在冷却阶段将温度降至室温。陶瓷粉末中包含的氧化镁通常抑制晶粒生长超过75微米。所得陶瓷材料包括致密烧结的多晶氧化铝。密封件90、92通常包括氧化镝-氧化铝-氧化硅玻璃，并可如下形成：环绕引线80、82之一放置环形玻璃料，垂直对准电弧管12，并将玻璃料熔融。熔融的玻璃随后向下流入支柱60、62，从而在导电体和支柱之间形成密封件90、92。然后，将电弧管反置，在填充了填充物质之后密封另一支柱。
根据另一示范性构成方法，通过注塑成型包含约45-60体积％陶瓷材料和约55-40体积％粘结剂的混合物，形成放电室的组成部件。陶瓷材料可包括表面积为约1.5-10m2/g，通常为3-5m2/g的氧化铝粉末。根据一种实施方案，氧化铝粉末的纯度为至少99.98％。氧化铝粉末可掺有氧化镁以抑制晶粒生长，例如氧化镁的掺杂量为氧化铝的0.03-0.2重量％，例如为0.05重量％。粘结剂可包括蜡的混合物或聚合物的混合物。
在注塑成型过程中，加热陶瓷材料和粘结剂的混合物，从而形成高粘度混合物。然后，将该混合物注入形状适宜的模具，随后冷却，从而形成成型部件。
注塑成型之后，通常通过热处理排出成型部件中的粘结剂以形成去粘结剂的部件。热处理可如下进行：在空气中或受控环境例如真空、氮气、稀有气体中，将成型部件加热到最高温度，然后保持最高温度。例如，可按照每小时约2-3℃将温度从室温缓慢升高到160℃。接着，按照每小时约100℃将温度升高到最高温度900-1100℃。最后，在900-1100℃保温约1-5小时。随后将部件冷却。热处理步骤之后，孔隙率为约40-50％。
通常，按照与上述方式相同的方式，在烧结之前对素烧部件进行组装，从而允许烧结步骤将部件接合在一起。
在不意图限制本发明范围的情况下，以下实施例示例了具有改进的性能使用陶瓷管的灯的形成。
实施例
由三个组成部件按照图2所示的形状形成电弧管。内径D为约5.8mm，内部长度L为约7.6mm。包括约5mg卤化物(重量比如表1所示)的填充物用于灯的形成。利用包括Ar或Xe和少量Kr85的稀有气体，回填金属卤化物电弧管。低温填充压力为120-300Torr。将电弧管组装成具有外真空护套并依靠70W的电子镇流器驱动的灯。对于所有的测试灯，电弧管支柱的几何形状、引线设计、密封件参数和外护套相同。
如上形成的灯采取垂直取向(即如图3所示)并使灯头位于最上方以70W运行。表1示出了100小时后获得的结果。CCX和CCY分别为标准CIE图上的色度X和Y。结果为10-11盏灯的平均值。
表1
  NaImol％   Tlmol％   碱土金属卤化物   碱土金属卤化物mol％   稀土金属卤化物   稀土金属卤化物mol％
  1   70.7   2.0   CaI2   24.8   CeI3   2.5
  2   67.5   3.6   CaI2   24.3   CeI3   4.6
  3   67.3   2.9   CaI2   26.1   CeI3   3.7
  4   75.3   2.1   BaI2   19.8   CeI3   2.7
  5   74.6   2.2   BaI2   20.3   DyI3   3.0
表2
Figure S2006800512179D00101
Figure S2006800512179D00111
这些结果表明，即使在mol％剂量较低的情况下，含碘化钡的灯仍具有与含碘化钙的灯相当的性能。
参考优选实施方案对本发明进行了说明。显然，在阅读和理解前述详细说明时，本领域技术人员可作出改进和改变。本发明应理解为包括所有这些改进和改变。

Claims (20)

1.一种陶瓷金属卤化物灯(10)，包括：
由陶瓷材料形成并限定内部空间(16)的放电管(12)；
配置在所述内部空间中的可电离填充物(17)，所述可电离填充物包括惰性气体、汞和卤化物组分，所述卤化物组分包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物组分、和IIIA族卤化物，所述碱土金属卤化物组分包括卤化钡和卤化锶中的至少一种，所述碱土金属卤化物组分占所述填充物中卤化物组分总量的10mol％至95mol％；
置于所述放电管中的至少一个电极(18、20)，以便在向所述电极通电流时供给所述填充物能量，供能时灯具有足以维持钨卤循环的管壁负载，其中所述管壁负载为至少30W/cm2。
2.权利要求1的灯，所述卤化物组分还包括稀土金属卤化物。
3.权利要求1或2的灯，其中所述稀土金属卤化物组分包括卤化钡。
4.权利要求3的灯，其中所述卤化钡占所述填充物中卤化物组分总量的至少2mol％。
5.权利要求3的灯，其中所述卤化钡占所述填充物中卤化物组分总量的至少4mol％。
6.权利要求3的灯，其中所述碱土金属卤化物组分还包括卤化锶。
7.权利要求1或2的灯，其中卤化钠占所述填充物中卤化物的至少5mol％。
8.权利要求1或2的灯，其中所述填充物包括IIIA族卤化物，所述IIIA族卤化物包括卤化铊。
9.权利要求1或2的灯，其中所述填充物包括选自下列的稀土金属卤化物：Sc的卤化物、Y的卤化物、La的卤化物、Ce的卤化物、Pr的卤化物、Nd的卤化物、Pm的卤化物、Sm的卤化物、Eu的卤化物、Gd的卤化物、Tb的卤化物、Dy的卤化物、Ho的卤化物、Er的卤化物、Tm的卤化物、Yb的卤化物和Lu的卤化物以及它们的组合。
10.权利要求9的灯，其中所述稀土金属卤化物包括卤化铈。
11.权利要求1或2的灯，其中所述稀土金属卤化物占所述填充物中卤化物组分总量的至少1mol％。
12.权利要求1或2的灯，其中所述碱土金属卤化物还包括卤化镁。
13.权利要求1或2的灯，其中所述管壁负载为至少50W/cm2。
14.权利要求1或2的灯，其中所述放电管包括大致为柱形的主体。
15.一种陶瓷金属卤化物灯，包括：
由陶瓷材料形成并限定内部空间的放电管；
配置在所述内部空间中的可电离填充物，所述可电离填充物包括惰性气体、汞和卤化物组分，所述卤化物组分包括，按照所述填充物中卤化物组分总量的mol％表示：
至少5％卤化钠，
1％-10％IIIA族金属卤化物，
10％-95％碱土金属卤化物，所述碱土金属卤化物包括卤化钡和卤化锶中的至少一种，和
其中所述灯具有至少30W/cm2的管壁负载。
16.权利要求15的灯，所述卤化物组分还包括1％-15％稀土金属卤化物。
17.权利要求15或16的灯，其中所述管壁负载为至少50W/cm2。
18.权利要求17的灯，其中所述IIIA族金属卤化物占所述填充物中卤化物组分总量的至少1％。
19.权利要求15或16的灯，其中卤化钡占所述填充物中卤化物组分总量的至少2％。
20.一种灯(10)的操作方法，包括：
向放电管(12)提供可电离填充物(17)，所述可电离填充物(17)包括惰性气体、汞和卤化物组分，所述卤化物组分包括，按照所述填充物中卤化物组分总量的mol％表示：
至少5％卤化钠，
1％-10％IIIA族金属卤化物，
10％-95％碱土金属卤化物，所述碱土金属卤化物包括卤化钡和卤化锶中的至少一种，和
0％-15％稀土金属卤化物；以及
供给所述灯能量以产生放电并使所述放电管具有至少30W/cm2的管壁负载。
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