CN1339171A - 金属卤化灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有一种有陶瓷壁放电室的金属卤化灯。该放电室密封一个包括可电离填充物的放电空间,可电离的填充物除了Hg之外,还包括一种Na或Li的碱性碘化物或者二者的混合物。根据本发明,该填充物也包括TbI3或GdI3或者它们的混合物。

Description

金属卤化灯
本发明涉及一种金属卤化灯，包括一个具有陶瓷壁的放电室，该放电室密封一个包括一种可电离填充物的放电空间，可电离的填充物除了Hg之外，还包括一种Na或Li的碱性碘化物或者它们的混合物。
一种在起始段描述的类型的灯是从WO99/28946-A1已知的。该已知的灯将高光通量率与良好的颜色特性结合(例如，一般彩色再现指数的值Ra≥60和色温Tc在3000K和6000K的范围内)。
在这种灯中，利用已形成的认可，即当Na卤化物被用作一个灯的填充成分时且当在灯工作期间，出现强烈的扩展和在Na-D线中Na发射的反转时，一种良好的颜色再现是可能的。这需要在放电室中最冷的点TKP的较高的温度，例如，1170K(900℃)。当Na-D线被反转并被加宽时，它们在光谱中采取一个发射波段的形式，发射波段具有两个彼此间隔为Δλ的最大值。
TKP高值的需要引起放电室相对较小的结果，其导致在实际的灯中放电室壁的较高温度。所需要的高温排除了使用石英或石英玻璃的放电室壁，并需要使用陶瓷材料作这个室的壁。
在本说明书和权利要求书中，一种陶瓷材料壁被理解为金属氧化物，例如蓝宝石或者致密烧结的多晶Al2O3，和金属氮化物，例如AlN二者的壁。
由该灯发射的光具有一个坐标为(x，y)的色点，其区别于黑体的点。黑体的色点的数学上的集合被称为黑体线(BBL)。作为Tc在4700K以上的光源的已知灯的一个申请具有灯的色点坐标x，y在BBL之上大于0.05刻度尺分度的缺点。因此，该已知的灯不适合用作，例如露天大型运动场灯。
本发明的一个目的是实现在起始段描述的那种类型的灯，其中所述缺点被消除。
根据本发明，在起始段描述的那种类型的灯其特征在于放电室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它们的混合物。
根据本发明的一种灯优点为当该灯具有一个在BBL之上小于0.02的色点的时候，色温Tc的值在4700K之上，最好能实现在5000K以上并且一般彩色再现指数Ra至少能够实现85。填充物最好以至少5％和至多45％的摩尔比率包括TbI3。这种成分使在其使用寿命期间该灯的彩色特性有令人满意的稳定性。如果填充物以至少5％和至多45％的摩尔比率包括GdI3，相似的优点也能被实现。
在又一个实施例中，该填充物包括NaI和TlI。这样可以获得这样一种灯，其在5500K和7600K之间的色温Tc和在85和96之间的一般彩色再现指数Ra上发射光，具有相对较长的寿命，并在使用寿命期间光通量有相对较小的衰落。
在根据本发明的灯的另一个实施例中，该填充物包括CeI3和TbI3。这样可以实现这样一种灯，具有在4700K和7500K之间的色温Tc和相对较大的光通量。为此目的，灯的填充物最好包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。当填充物以至少8％和至多16％的摩尔比率包括TbI3时，这将在其使用寿命期间提供灯的色温Tc的稳定性。这也通常导致灯的色点有较小的偏移。
在另一个变化例中，灯的填充物包括LiI、CeI3和TbI3，其导致在灯的位置不同的情况下，灯的彩色特性有令人满意的稳定性。
根据本发明的灯看来非常适合用作光源，尤其适合用于希望色温高于4700K，最好在5000K以上的视频记录。
本发明的这些和其他方面将通过参考下文描述的实施例变得更加明白。
在附图中：
图1示出根据本发明的灯。
图2是图1所示灯的放电室的剖面图。
图1示出了一种包括一个放电室3的金属卤化灯，放电室3在图2的剖面图中未按比例画出，该放电室具有密封一个包括一种可电离填充物的放电空间11的陶瓷壁，可电离的填充物除了Hg之外，还包括一种Na或Li的碱性碘化物或者它们的混合物。该放电室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它们的混合物。
该放电空间容纳两个电极4和5，图中W的每个电极具有电极棒4a、5a并具有以一个距离EA空间上隔开的电极端音4b、5b。该放电室具有一个内径为ID的圆柱形部件，延伸在端部表面33a、33b之间并且至少贯穿一个距离EA。该由放电室密封的放电空间被密封在端部表面33a、33b的区域。
该放电室通过陶瓷凸出栓塞34、35被密封在一侧，其一直延伸到端部表面33a、33b且紧密地密封分别连接到置于放电室中的电极4、5的电流直通导体40、41和50、51，其间具有一些间隙，并在远离放电空间的端部附近通过熔化陶瓷混合物10与导体连接。该放电室由一个外部外壳1密封，其在一端有一个灯基座2。在灯的工作状态下，一个放电在电极4和5之间延伸。电极4通过一个电流导体8连接到构成灯基座2一部分的第一电触点。电极5通过一个电流导体9连接到构成灯基座2一部分的第二电触点。
大量具有彼此不同填充成分和不同功率的实际实现形式构成了上面描述的灯。在一个第一系列中，该放电室的填充物包括NaI、TlI和TbI3。在一个第一派生中，该填充物的碘化盐具有49∶13∶38的摩尔比并且总的盐量为7.1mg。这种额定功率为35W的灯有与45W/cm2的壁负载相对应的59lm/w的光输出率。灯在色温Tc为7035K发射光并有一般彩色再现指数Ra为92。色点的坐标(x；y)为(0.306；0.315)，一个在BBL之下的分数。在1000小时的使用寿命之后，光通量率的衰落为8lm/w。保持在BBL下的色点向对应于Tc为6280K的坐标(0.320；0.324)移动。一种近似的灯有一个50W的额定功率，一个61W/cm2的壁负载和73lm/w的光通量率。Tc和Ra的值分别为5500K和95，并且色点坐标为(0.332；0.349)，具有在BBL之上的0.01刻度尺分度。
在具有70W和150W的额定功率的灯中，该碘化盐填充物有57∶4∶39的摩尔比。在70W的灯中，该盐填充物有6mg的质量以及Tc和Ra的值分别为7511K和88，并且其色点坐标为(0.298；0.318)。该灯有78lm/w的光通量率，表示在2000小时的使用寿命后衰落大约为20％。在150W的灯中，具有8.5mg的盐填充物，Tc和Ra的值分别为6600K和96，并且其色点坐标为(0.310；0.333)。在这种情况下，壁负载的值为59W/cm2。该灯有74lm/w的光通量率。对于这两种灯，色点被定位于在BBL之上大约0.01刻度尺分度。150W的灯达到超过4000小时的寿命。在2000小时，光通量率是原始值的86％，并且在4000小时是80％。在2000小时之后，色温Tc保持相当大的恒定值。
为了比较的目的，这两种灯以一种摩尔比为72∶4∶24的NaI、TlI和GdI3的碘化盐制成。对于35W的灯，该盐填充物有5.95mg的质量以及Tc和Ra的值分别为7380K和85，并且色点坐标为(0.298；0.326)。该灯有66.5lm/w的光通量率。对于50W的灯，壁负载为42W/cm2，并且Tc和Ra的值分别为5880K和90，具有色点坐标(0.323；0.351)。该灯有68lm/w的光通量率。两种灯的色点定位于在BBL之上少于0.02刻度尺分度。
一种所描述的灯的实际实现的第二系列提供一个具有一种可电离填充物的放电室，可电离的填充物除了包括Hg外，也包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。下面的表规定了这些灯的一些数据。
表
  灯号   1  2  3  4   5  6
  额定瓦特数(W)   50  50  50  35  50  35
  盐成分摩尔比Na∶Ce∶Er∶Tb 74∶6∶6∶14 69∶8∶8∶15 73∶6∶5∶16 73∶5∶6∶16 74∶6∶5∶15 74∶7∶4∶15
  盐的质量(mg)   8  2  6  5  6  6
  光通量(lm/w)   69  76  74  61  71  70
  彩色再现指数Ra   93  93  93  90  93  87
  色温Tc(K)   5300  7070  5870  6620  4825  5190
  色点坐标   .337∶.341  .307∶.307  .325∶.333  .305∶.290  .350∶.351  .339∶.327
所有的灯有小于62W/cm2的壁负载。编号为1、2、和3的灯的光通量率和色温Tc在其寿命的第一个500小时期间开始下降；对于光通量率，下降范围在16％和27％之间，并且对于色温Tc在700K和1200K之间。然而，对于灯5，在1000小时之后光通量率仍然是原始值的80％并且色温Tc改变小于115K。灯6示出了相同的现象。与此相反，灯4的色温Tc改变大于1200K。
对于灯3、4、5和6，灯的工作位置对色温Tc的影响也被检验。对于具有16mol％TbI3的灯，在水平工作位置的Tc值和与水平线成45°角的工作位置的Tc值之间的差值为1250K。对于灯5和6，这个差值为300K。这些灯的色点的偏移同样被确定。在500小时之后，灯3的色点有坐标(0.353；0.377)，其有0.03和0.05刻度尺分度的偏移。对于灯4，在1000小时之后偏移是0.039和0.056刻度尺分度。在1000小时之后，灯5和6的色点分别是(0.355；0.344)和(0.341；0.327)。在1000小时的使用寿命期间，灯5和6的所测量的色点在x方向和y方向的最大偏移都小于0.023。
在根据本发明的灯的一种进一步实际实现中，该放电室的填充物由Hg，3.3mg摩尔比为70∶13∶6∶11的NaI+CeI3+ErI3+TbI3，以及0.13mg的HgI2构成。这种有35W额定功率的灯有64lm/w的光通量率，具有值分别为6080K和82的色温Tc和彩色再现指数Ra，色点的坐标是(0.322；0.318)。在1000小时之后，色点有坐标(0.335；0.342)。在两种情况中，色点在BBL下大约有0.015刻度尺分度。在灯的工作位置改变的影响下，色温的改变最大为700K。在其它相等的情况下，TbI3摩尔量的相对增加导致基本上平行于BBL的色点的偏移。
最后，根据本发明的灯由此组成，除了Hg之外，放电室的可电离填充物包括LiI、CeI3和TbI3。碘化盐的摩尔比为71∶22∶7并且质量为10mg。该灯有70W的额定功率。在工作位置的影响下，色温Tc的差值小于300K。在水平和垂直工作位置的光通量率、色温Tc、彩色再现指数Ra和色点坐标的值分别为72.31m/W、5200K、84、(0.342；0.383)和73.5lm/w、5435K、83及(0.335；0.371)。
由于其彩色特性和相对较低的功率，描述的实际的实施例被证明非常适合于用作SSIV(演播室、舞台、电视)中、视频和电影记录状态下的光源。
本发明给予保护的范围并不限于描述的实施例。本发明归于每个特有的特征和每个特有特征的结合。权利要求中的参考数字不限制其保护范围。动词“包括”的使用及其结合不排除不同于权利要求中所规定的那些成分的存在。在一个成分前“一种”的使用不排除多个这种成分的存在。

Claims (8)

1.一种金属卤化灯，包括具有陶瓷壁的放电室，该放电室密封一个包括一种可电离填充物的放电空间，可电离的填充物除了Hg之外，还包括一种Na或Li的碱性碘化物或者它们的混合物，其特征在于放电室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它们的混合物。
2.如权利要求1的灯，其特征在于该填充物以一个至少5％和至多45％的摩尔比包括TbI3。
3.如权利要求1的灯，其特征在于该填充物以一个至少5％和至多45％的摩尔比包括GdI3。
4.如权利要求1、2或3的灯，其特征在于该填充物包括TlI和1NaI。
5.如权利要求1或2的灯，其特征在于该填充物包括CeI3和TbI3。
6.如权利要求5的灯，其特征在于该填充物包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。
7.如权利要求6的灯，其特征在于该填充物以一个至少8％和至多16％的摩尔比包括TbI3。
8.如权利要求5的灯，其特征在于该填充物包括LiI、CeI3和TbI3。
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C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee