CN102097276B - 用于放电灯的电极，用于制造电极的方法，以及相应的放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于放电灯的电极(1)，其具有沿所述电极(1)的纵向方向(A)延伸的且由第一材料组成的芯(13)。所述芯(13)至少部分地由第二材料组成的壳(14)包围，其中所述壳(14)的材料由碳组成。

Description

用于放电灯的电极，用于制造电极的方法，以及相应的放电灯

技术领域

本发明涉及一种用于放电灯的电极。此外，本发明涉及一种用于制造这样电极的方法，以及一种相应的放电灯。

背景技术

从专利说明书US6,573,657B中已知一种具有包含氙气体填充物的放电容器的短弧高压放电灯。在放电容器内设置有两个电极，所述电极完全由钨组成。尤其是对于短弧灯，在所述短弧灯中电极被强加载，通常使用钨作为电极材料，因为钨是耐久的并在非常高的温度下才熔化的材料。为了提高在红外范围内的发射特性，并且因此降低热负载，此外已知各种不同的粘剂，但是不利的是，钨不好加工、重且昂贵。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于放电灯的电极，所述电极在具有高的机械强度的同时具有低加工技术耗费。此外目的是，提供一种用于这样的电极的制造方法，以及一种具有这样的电极的相应的放电灯。

该目的通过一种用于放电灯的电极得以实现，所述电极具有沿电极的纵向方向延伸的且由第一材料组成的芯，其中芯至少部分地由第二材料组成的壳包围，其特征在于，壳的材料由碳组成。

特别有利的构造可从下文中获得。

根据本发明的用于放电灯的电极包括沿电极的纵向方向构成的芯，所述芯至少部分地由壳包围。用于芯和壳的材料不同。芯由可承受高负荷的耐久的第一材料，最好是钨组成，需要时也可以掺杂，例如钍。壳由轻的第二材料，即碳组成。

根据本发明的放电灯，尤其是氙短弧灯或汞蒸汽短弧灯，具有设置在放电容器的内腔中的电极，其中电极中的至少一个为上述根据本发明的电极。在借助直流电(DC)工作的放电灯中，其最好为阳极。

本发明的下述作用和优点在借助交流电(AC)和直流电(DC)工作的放电灯中起作用。

根据本发明的解决方案具有的优点是，由于轻的碳，——所述碳例如存在于石墨变体中，并且具有大约1.8至2.3g/cm³的密度——，电极的支架的机械应力与现有技术相比明显减少，特别是在水平工作时和在运输时。相反，钨具有19.3g/cm³的密度。基于根据本发明的电极的较小的总密度，存在少量可加速的质量，这导致例如相对于冲击或其它外部的机械影响的较大的不敏感性。此外，石墨为极其便宜的材料，所述材料在加工和处理方面也是低成本的。另一个优点是，在灯熄灭后，由于碳相对于钨的增加的热发射率，直至达到环境温度的持续时间也明显较短，典型地缩短大约30％。此外，与传统的材料，例如钨(大约0.4的反射系数或具有的合适的粘剂直至0.6的反射系数)相比，石墨具有0.9的较高的发射系数，这再次基于增加的表面辐射，在尤其是阳极的直流(DC)工作中导致电极的较低的热负载。

芯优选在电极的整个长度上延伸，从而沿电极的纵向方向完全通过的芯由第一材料，尤其是钨构成。此外，芯最好围绕纵向轴线构成，并且居中地设置在电极中。但是，至少在电极的端面上，也就是说，在灯工作时生成放电弧的地方，芯是露出的，也就是说，不由碳壳覆盖。

尽管电极能够以最简单的形式构成为简单的圆柱形，但是优选的是，电极的一个端部至少部分地逐渐变细，例如具有截锥的形式。因此，放电弧的生成局部非常集中，并且此外也保持在电极的希望的区域内，即为第一材料，尤其为钨的地方。在该逐渐变细的电极形状中，芯在电极的前端部上最好露出预先规定的长度。

在变形方案中，芯的露出的端部相对于芯的其余部分扩宽，以便极为有效地保护碳壳免于邻接放电弧。芯的扩宽的端部最好延伸至壳的最外边的边缘，使得沿纵向方向观察，芯的扩宽的端部完全地遮盖壳的与该端部连接的部分。

在用于制造用于放电灯的电极的根据本发明的方法中，对于电极，首先构成由第一材料，典型地为可能被掺杂的钨组成的芯。此外，构成至少局部包围芯的并由例如石墨的碳组成的壳。例如将壳压紧在芯上。因为这样的电极比传统的电极轻，所以具有这样的电极的放电灯比具有传统的电极的相应的灯对冲击更不敏感。

根据本发明的电极的有利的构造也看作为根据本发明的放电灯的有利的构造。

附图说明

下面将借助于实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1示出根据本发明的阳极的第一实施形式；

图2示出根据本发明的阳极的第二实施形式；

图3示出通过根据本发明的高压放电灯的部分截面图。

具体构造

图1示出通过构成为阳极1的电极的示意的剖视图。阳极1包括截锥状的部分11，所述部分逐渐过渡为圆柱形的部分12。所示构造只是示例性的，并且能够在长度比和造型方面变化。尤其是在图中示意地示出的棱边实际上通常是倒圆的。

阳极1包括芯13，所述芯在实施例中在中间且居中地设置在阳极1内，并且因此基本上围绕纵向轴线A旋转对称地构成。在这里由钨组成的这个芯13在阳极1的整个长度上延伸。芯13由石墨壳14环绕地包围。

在所示实施方式中，芯13在截锥状的部分11的前端部上延伸出壳14。在此其构成凸出的区域，所述区域超过壳14延伸。因此，在该前部区域内，芯13设置成在该长度上露出，并且不由壳14包围。芯13构成圆柱形，并且在整个长度的大部分上具有基本上相同的直径。只是在截锥状的部分11的前端部内，该芯13构成为锥形，并且因此逐渐变细。该芯13的这个圆柱形的构造不是必须的，并且芯13的直径以及形状结构也能够不同地构成。直径尤其也能够在圆柱形的部分12的区域内变化，并且那么也能够在突入截锥状的部分11的区域内变化。在阳极1的位于截锥状的部分11对面的端部上延伸有阳极保持杆15。其用于将阳极1固定在放电灯内。阳极保持杆15能够为芯13的一体的组成部分，也就是说，与该芯一体地构成，或者作为分开的部分制成并且随后例如借助于在芯内的匹配孔与芯连接。

图2示出根据本发明的阳极2的变形方案的示意图。与图1中的特征相同的或相似的特征设有相同的附图标记。与图1中的实施例不同，在这里，芯13的露出的端部16相对于芯的其余部分扩宽，以便碳壳14极为有效地防止放电弧的生成。为了该目的，芯13的扩宽的端部16延伸至壳14的最外边的边缘17，使得沿纵向方向观察，芯13的扩宽的端部16完全地遮盖壳14的与该端部连接的部分。

在图3中示意地且部分剖切地示出氙高压放电灯I，所述氙高压放电灯具有根据图2中的构造的阳极1。此外设有阴极3，其中阴极3固定在保持杆35上，并且阳极1固定在保持杆15上。那么，这些保持杆35或15分别通入例如石英杆的另外的紧固元件5或6内。

高压放电灯的这些所述部件设置在由石英玻璃制成的放电容器7内，其中尤其是阳极1和阴极3设置在构成为椭圆形且填充有15bar(冷填充压力)的氙气的放电泡壳71内。由此产生大约50bar的工作压力。保持杆35和15与未示出的钼薄膜连接，所述钼薄膜真空密封地熔融在放电容器7的管状端部内。此外，高压放电灯包括连接灯头8和9。

Claims (15)

1.一种用于放电灯(I)的电极(1；2)，具有沿所述电极(1；2)的纵向轴线(A)延伸的且由第一材料组成的芯(13)，其中所述芯(13)至少部分地由第二材料组成的壳(14)包围，其特征在于，所述壳(14)的材料由碳组成，其中所述壳(14)是压紧在所述芯(13)上的。

2.如权利要求1所述的电极，其中所述芯(13)在所述电极(1；2)的整个长度上延伸。

3.如权利要求1或2所述的电极，其中所述芯(13)围绕所述纵向轴线(A)构成，并且居中地设置在所述电极(1；2)内。

4.如权利要求1或2所述的电极，其中所述电极(1)的一个端部(11)至少部分地逐渐变细。

5.如权利要求4所述的电极，其中所述电极(1)的一个端部构成为截锥(11)。

6.如权利要求4所述的电极，其中所述芯(13)在所述电极(1)的一个端部上露出一定长度。

7.如权利要求6所述的电极，其中所述芯(13)的所述露出的端部(16)相对于所述芯(13)的其余部分扩宽。

8.如权利要求7所述的电极，其中所述芯(13)的所述扩宽的端部(16)延伸至所述壳(14)的最外边的边缘(17)，使得沿纵向方向观察，所述芯(13)的所述扩宽的端部(16)完全地遮盖所述壳(14)的与所述扩宽的端部(16)连接的部分。

9.如权利要求1或2所述的电极，其中所述芯(13)的材料至少主要由钨组成。

10.如权利要求9所述的电极，其中所述钨被掺杂。

11.如权利要求1或2所述的电极，其中所述壳(14)的碳构成为石墨。

12.一种放电灯，具有如前述权利要求中任一项所述的电极(1)。

13.根据权利要求12所述的放电灯，其中所述放电灯是高压放电灯。

14.如权利要求12或13所述的放电灯，其构成为氙短弧灯或汞蒸汽短弧灯(I)。

15.一种用于制造用于放电灯(I)的电极(1)的方法，其中在所述电极(1)的纵向轴线(A)上构成由第一材料组成的芯(13)，并且构成至少部分地围绕所述芯(13)并由第二材料组成的壳(14)，其特在在于，使用碳作为第二材料，其中将所述壳(14)压紧在所述芯(13)上。