DE102012215184A1

DE102012215184A1 - High pressure discharge lamp

Info

Publication number: DE102012215184A1
Application number: DE201210215184
Authority: DE
Inventors: Steffen Dörschel; Guillaume Wiederhirn; Dmitry Zakharov
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-02-27
Also published as: WO2014032925A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe mit einem Licht durchlässigen Entladungsgefäß (10) und zwei darin eingeschlossenen, mit Abstand zueinander angeordneten Elektroden (11, 12), die zum Erzeugen einer Gasentladung dienen, wobei die Elektroden (11, 12) mit einem als Elektronenemitter wirkenden oder die Elektronenaustrittsarbeit senkenden Mittel versehen sind, das Neodym oder eine Neodymverbindung ist.The invention relates to a high-pressure discharge lamp with a light-permeable discharge vessel (10) and two spaced-apart electrodes (11, 12) serving to generate a gas discharge, the electrodes (11, 12) acting with an electron emitter or the electron escape work lowering means is provided, which is neodymium or a neodymium compound.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.

I. Stand der TechnikI. State of the art

Eine derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielsweise in der EP 0 647 964 A1 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Hochdruckentladungslampe mit Elektroden, die als Ersatz für Thoriumoxid die Kombination von zwei als Elektronenemitter wirkenden Oxiden aufweisen. Als Oxide aus der ersten Gruppe sind Hafniumoxid und Zirkonoxid genannt und als Oxide der zweiten Gruppen werden Yttriumoxid, Lanthanoxid, Ceroxid und Scandiumoxid offenbart. Such a high-pressure discharge lamp is for example in the EP 0 647 964 A1 disclosed. This document describes a high-pressure discharge lamp with electrodes which, as a substitute for thorium oxide, have the combination of two oxides acting as electron emitters. As oxides of the first group, hafnium oxide and zirconium oxide are mentioned, and as oxides of the second groups, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide and scandium oxide are disclosed.

II. Darstellung der ErfindungII. Presentation of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Hochdruckentladungslampe mit verbesserten Elektroden bereitzustellen, die ohne Verwendung von Thoriumoxid auskommt.It is an object of the invention to provide a generic high-pressure discharge lamp with improved electrodes, which manages without the use of thorium oxide.

Diese Aufgabe wird durch eine Hochdruckentladungslampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object is achieved by a high-pressure discharge lamp having the features of claim 1. Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe besitzt ein Licht durchlässiges Entladungsgefäß und zwei darin eingeschlossene, mit Abstand zueinander angeordnete Elektroden, die zum Erzeugen einer Gasentladung dienen. Die Elektroden sind mit einem als Elektronenemitter wirkenden oder die Elektronenaustrittsarbeit senkenden Mittel versehen, das erfindungsgemäß Neodym oder eine Neodymverbindung ist. Das Neodym bzw. die Neodymverbindung dienen als Ersatz für das in den Elektroden von konventionellen Hochdruckentladungslampen verwendete Thorium bzw. Thoriumoxid. Die Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen enthalten somit kein Thorium und keine Thoriumverbindung. The high-pressure discharge lamp according to the invention has a light-permeable discharge vessel and two electrodes arranged at a distance from one another and used for generating a gas discharge. The electrodes are provided with a means acting as an electron emitter or lowering the electron work function means which is according to the invention neodymium or a neodymium compound. The neodymium or the neodymium compound serve as a replacement for the thorium or thorium oxide used in the electrodes of conventional high-pressure discharge lamps. The electrodes of the high-pressure discharge lamps according to the invention thus contain no thorium and no thorium compound.

Versuche haben gezeigt, dass durch die Verwendung von Neodym oder einer Neodymverbindung in den Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe die gleichen Vorteile erreicht werden, die früher durch die Verwendung von die Elektronenaustrittsarbeit senkendem Thoriumoxid in den Elektroden erzielt wurden. Insbesondere ist die Abnahme des Lichtstroms über die Lebensdauer bei der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe ähnlich gering wie bei einer Hochdruckentladungslampe, deren Elektroden Thoriumoxid enthalten. Außerdem ist der Anstieg der Brennspannung über die Lebensdauer bei der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe sogar geringer als bei einer Hochdruckentladungslampe, deren Elektroden Thoriumoxid enthalten. Entsprechende Messkurven sind in den 2 bis 4 dargestellt. Experiments have shown that the use of neodymium or a neodymium compound in the electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention achieves the same advantages which were previously achieved by the use of the electron emission work-reducing thorium oxide in the electrodes. In particular, the decrease in the luminous flux over the life of the high-pressure discharge lamp according to the invention is similar to that of a high-pressure discharge lamp whose electrodes contain thorium oxide. In addition, the increase in the operating voltage over the life of the high-pressure discharge lamp according to the invention is even lower than in the case of a high-pressure discharge lamp whose electrodes contain thorium oxide. Corresponding measuring curves are in the 2 to 4 shown.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe werden nachstehend näher anhand der Messkurven in den 2 bis 4 erläutert. Den Messkurven in den 2 bis 4 liegen dieselben Hochdruckentladungslampen zugrunde. Bei diesen Hochdruckentladungslampen handelt es sich um Hochdruckentladungslampen, die als Fahrzeugscheinwerferlampen ausgebildet sind und den Aufbau gemäß der Darstellung in 5 besitzen.The advantages of the high-pressure discharge lamp according to the invention are described in more detail below with reference to the measuring curves in FIGS 2 to 4 explained. The curves in the 2 to 4 are based on the same high-pressure discharge lamps. These high-pressure discharge lamps are high-pressure discharge lamps which are designed as vehicle headlight lamps and the construction according to the illustration in FIG 5 have.

2 zeigt den Verlauf des Lichtstroms einer Hochdruckentladungslampe gemessen in der Einheit Lumen [lm] in Abhängigkeit von der Betriebsdauer t dieser Hochdruckentladungslampe gemessen in der Einheit Stunde [h] für drei unterschiedliche Hochdruckentladungslampen, die sich jeweils nur durch ihre Elektroden unterscheiden. Die Messkurve A1 zeigt den Verlauf des Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine Hochdruckentladungslampe, die mit undotierten Wolframelektroden ausgestattet ist. Der Lichtstrom dieser Hochdruckentladungslampe beträgt anfänglich, dass heißt bei 0 Betriebsstunden, ca. 3650 lm und nimmt stetig ab, bis nach 2000 Betriebsstunden der Lichtstrom nur noch bei einem Wert von ca. 1900 lm liegt. Die Messkurve B1 zeigt den Verlauf des Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine Hochdruckentladungslampe, die mit Thoriumoxid dotierte Wolframelektroden aufweist. Der Lichtstrom dieser Hochdruckentladungslampe beträgt anfänglich, dass heißt bei 0 Betriebsstunden, ca. 3700 lm und nimmt stetig ab, bis nach 2000 Betriebsstunden der Lichtstrom bei einem Wert von ca. 2700 lm liegt. Die Messkurve C1 zeigt den Verlauf des Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe, die mit Neodymoxid dotierte Wolframelektroden aufweist. Der Lichtstrom dieser Hochdruckentladungslampe beträgt anfänglich, dass heißt bei 0 Betriebsstunden, ca. 3650 lm und nimmt stetig ab, bis nach 2000 Betriebsstunden der Lichtstrom bei einem Wert von ca. 2700 lm liegt. 2 shows the course of the luminous flux of a high-pressure discharge lamp measured in the unit lumens [lm] as a function of the operating time t of this high-pressure discharge lamp measured in the unit hour [h] for three different high-pressure discharge lamps, each differing only by their electrodes. The measuring curve A1 shows the course of the luminous flux as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp which is equipped with undoped tungsten electrodes. The luminous flux of this high-pressure discharge lamp is initially, ie at 0 operating hours, about 3650 lm and steadily decreases until after 2000 hours of operation, the luminous flux is only at a value of about 1900 lm. The measuring curve B1 shows the course of the luminous flux as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp which has thorium oxide-doped tungsten electrodes. The luminous flux of this high-pressure discharge lamp is initially, ie at 0 operating hours, about 3700 lm and steadily decreases until after 2000 hours of operation the luminous flux is at a value of about 2700 lm. The measurement curve C1 shows the profile of the luminous flux as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp according to the invention which has neodymium oxide-doped tungsten electrodes. The luminous flux of this high-pressure discharge lamp is initially, ie at 0 operating hours, about 3650 lm and decreases steadily until after 2000 hours of operation, the luminous flux is at a value of about 2700 lm.

3 zeigt ebenfalls den Verlauf des Lichtstroms gemessen in Abhängigkeit von der in Stunden gemessenen Betriebsdauer t der Lampe für dieselben drei Hochdruckentladungslampen, die auch den Messkurven A1, B1 und C1 aus 2 zugrunde liegen. Allerdings ist in 3 auf der vertikalen Achse der relative Lichtstrom, das heißt der Quotient aus dem von der Betriebsdauer abhängigen Lichtstrom und dem gemäß der gesetzlichen Vorschrift ECE R99 nach 12,5 Betriebsstunden bestimmten Lichtstrom, in der Einheit Prozent [%] für jede der drei Hochdruckentladungslampen dargestellt. Die drei Messkurven A2, B2 und C2 aus 3 liegen daher alle bei dem Wert 100% für den relativen Lichtstrom nach 12,5 Betriebsstunden. Die Messkurve A2 zeigt den Verlauf des relativen Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für die Hochdruckentladungslampe, die mit undotierten Wolframelektroden ausgestattet ist. Der relative Lichtstrom hat nach 2000 Betriebsstunden einen Wert von nur noch 55%. Das heißt, der Lichtstrom nach 2000 Betriebsstunden beträgt nur noch 55% des nach 12,5 Betriebsstunden gemessenen Lichtstroms dieser Hochdruckentladungslampe. Die Messkurve B2 zeigt den Verlauf des relativen Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für die Hochdruckentladungslampe, die mit Thoriumoxid dotierte Elektroden aufweist. Der relative Lichtstrom hat nach 2000 Betriebsstunden einen Wert von noch ca. 75%. Das heißt, der Lichtstrom nach 2000 Betriebsstunden beträgt noch 75% des nach 12,5 Betriebsstunden gemessenen Lichtstroms dieser Hochdruckentladungslampe. Die Messkurve C2 zeigt den Verlauf des relativen Lichtstroms in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe, die mit Neodymoxid dotierte Elektroden aufweist. Der relative Lichtstrom hat nach 2000 Betriebsstunden einen Wert von noch ca. 78%. Das heißt, der Lichtstrom nach 2000 Betriebsstunden beträgt noch 78% des nach 12,5 Betriebsstunden gemessenen Lichtstroms dieser Hochdruckentladungslampe. Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe besitzt daher bezüglich des Lichtstromverlaufs dieselben Vorteile wie eine konventionelle, mit thorierten Elektroden ausgestattete Hochdruckentladungslampe. 3 also shows the course of the luminous flux measured as a function of the operating time t of the lamp measured in hours for the same three high-pressure discharge lamps, which also output the measuring curves A1, B1 and C1 2 underlie. However, in 3 on the vertical axis of the relative luminous flux, that is, the quotient of the operating time dependent luminous flux and according to the legal requirement ECE R99 luminous flux determined after 12.5 hours of operation, in units of percentage [%] for each of the three High-pressure discharge lamps shown. The three measuring curves A2, B2 and C2 off 3 Therefore, all are at the value of 100% for the relative luminous flux after 12.5 hours of operation. The measuring curve A2 shows the course of the relative luminous flux as a function of the operating time of the lamp for the high-pressure discharge lamp, which is equipped with undoped tungsten electrodes. The relative luminous flux has a value of only 55% after 2000 operating hours. This means that the luminous flux after 2000 operating hours is only 55% of the luminous flux of this high-pressure discharge lamp measured after 12.5 operating hours. Measurement curve B2 shows the course of the relative luminous flux as a function of the operating time of the lamp for the high-pressure discharge lamp, which has electrodes doped with thorium oxide. The relative luminous flux has a value of about 75% after 2000 operating hours. This means that the luminous flux after 2000 operating hours is still 75% of the luminous flux of this high-pressure discharge lamp measured after 12.5 operating hours. The measurement curve C2 shows the profile of the relative luminous flux as a function of the operating time of the lamp for the high-pressure discharge lamp according to the invention, which has electrodes doped with neodymium oxide. The relative luminous flux has a value of about 78% after 2000 operating hours. This means that the luminous flux after 2000 operating hours is still 78% of the luminous flux of this high-pressure discharge lamp measured after 12.5 operating hours. The high-pressure discharge lamp according to the invention therefore has the same advantages with respect to the course of the luminous flux as a conventional high-pressure discharge lamp equipped with thoriated electrodes.

4 zeigt den Verlauf der in der Einheit Volt [V] gemessenen Brennspannung in Abhängigkeit von der in der Stunden [h] Betriebsdauer t der Hochdruckentladungslampen, die bereits den Messkurven aus den 2 und 3 zugrunde lagen. Der Begriff "Brennspannung" bezeichnet die Spannung, die sich nach Beendigung der Zündphase und dem Erreichen eines stationären Betriebszustands der Hochdruckentladungslampe über dem Entladungsbogen bzw. zwischen den Elektroden der Hochdruckentladungslampe aufbaut. Die Messkurve A3 zeigt den Verlauf der Brennspannung in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine Hochdruckentladungslampe, die mit undotierten Wolframelektroden ausgestattet ist. Die Brennspannung dieser Hochdruckentladungslampe liegt anfänglich bei ca. 84 Volt und nimmt mit der Betriebsdauer stark zu. Nach ca. 1500 Betriebsstunden hat sie einen Wert von mehr als 100 Volt erreicht. Die Messkurve B3 zeigt den Verlauf der Brennspannung in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine Hochdruckentladungslampe, deren Wolframelektroden mit Thoriumoxid dotiert sind. Die Brennspannung dieser Hochdruckentladungslampe liegt anfänglich bei ca. 82 Volt und wächst mit zunehmender Betriebsdauer bis auf einen Maximalwert von ca. 97 Volt an, der nach ca. 2000 Betriebsstunden erreicht ist. Die Messkurve C3 zeigt den Verlauf der Brennspannung in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Lampe für eine erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe, deren Wolframelektroden mit Neodymoxid dotiert sind. Bei dieser Hochdruckentladungslampe beträgt die Brennspannung anfänglich ca. 85 Volt und steigt auf einen maximalen Wert von ca. 90 Volt an, der nach 2000 Betriebsstunden erreicht ist. Damit verzeichnet die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe den geringsten Anstieg der Brennspannung über die Betriebsdauer. 4 shows the course of the measured in the unit volt [V] burning voltage as a function of in the hours [h] operating time t of the high pressure discharge lamps, already the curves from the 2 and 3 underlying. The term "burning voltage" refers to the voltage which builds up after the ignition phase has ended and a stationary operating state of the high-pressure discharge lamp has been reached over the discharge arc or between the electrodes of the high-pressure discharge lamp. The measurement curve A3 shows the course of the burning voltage as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp which is equipped with undoped tungsten electrodes. The burning voltage of this high-pressure discharge lamp is initially at about 84 volts and increases sharply with the operating time. After about 1500 operating hours, it has reached a value of more than 100 volts. The measurement curve B3 shows the course of the burning voltage as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp whose tungsten electrodes are doped with thorium oxide. The burning voltage of this high-pressure discharge lamp is initially at about 82 volts and increases with increasing operating time up to a maximum value of about 97 volts, which is reached after about 2000 hours of operation. The measurement curve C3 shows the course of the burning voltage as a function of the operating time of the lamp for a high-pressure discharge lamp according to the invention whose tungsten electrodes are doped with neodymium oxide. In this high-pressure discharge lamp, the starting voltage is initially about 85 volts and rises to a maximum value of about 90 volts, which is reached after 2000 hours of operation. Thus, the high-pressure discharge lamp according to the invention registers the lowest increase in the operating voltage over the operating period.

Gegenüber der in der EP 0 647 964 A1 offenbarten Hochdruckentladungslampe hat die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe den Vorteil, dass keine Kombination von mehreren Oxiden als Ersatz für Thoriumoxid erforderlich ist. Die Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe benötigen nur Neodym oder eine Neodymverbindung als Zusatz, um die oben genannten Vorteile zu erreichen. Opposite in the EP 0 647 964 A1 disclosed high-pressure discharge lamp has the advantage of the invention that no combination of multiple oxides is required as a substitute for thorium oxide. The electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention require only neodymium or a neodymium compound as an additive in order to achieve the abovementioned advantages.

Vorzugsweise sind die Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe als Wolframelektroden ausgebildet, um eine hohe thermische Belastbarkeit der Elektroden zu gewährleisten.The electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention are preferably designed as tungsten electrodes in order to ensure a high thermal load capacity of the electrodes.

Das Neodym oder die Neodymverbindung sind vorteilhafter Weise als Zusatz im Material der Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe enthalten. Dadurch kann das Neodym bzw. die Neodymverbindung bereits während der pulvermetallurgischen Herstellungsprozesse in das Material für die Elektroden eingebracht werden. Auf diese Weise ist eine nahezu homogene Verteilung des Neodyms bzw. der Neodymverbindung in den Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe gewährleistet.The neodymium or the neodymium compound are advantageously included as an additive in the material of the electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention. As a result, the neodymium or the neodymium compound can already be introduced into the material for the electrodes during the powder metallurgical production processes. In this way, a nearly homogeneous distribution of the neodymium or the neodymium compound in the electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention is ensured.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die in den Elektroden enthaltene Neodymverbindung vorzugsweise Neodymoxid (Nd₂O₃). Aus den in den 2 bis 4 dargestellten Messkurven geht hervor, dass mit Hilfe der Dotierung des Elektrodenmaterials mit Neodymoxid der Rückgang des Lichtstroms über die Lebensdauer der Hochdruckentladungslampe und der Anstieg der Brennspannung der Hochdruckentladungslampe niedrig gehalten werden können. According to the preferred embodiment of the invention, the neodymium compound contained in the electrodes is preferably neodymium oxide (Nd ₂ O ₃ ). From the into the 2 to 4 The measured curves shown show that with the help of doping of the electrode material with neodymium oxide, the decrease in the luminous flux over the life of the high-pressure discharge lamp and the increase in the burning voltage of the high-pressure discharge lamp can be kept low.

Vorteilhafterweise ist Neodymoxid als Dotierung in dem Material der Elektroden mit einem Gewichtsanteil im Bereich von 0,1 Gewichtsprozent bis 5 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Elektroden und besonders bevorzugt mit einem Gewichtsanteil im Bereich von 1 Gewichtsprozent bis 3 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Elektroden enthalten. Durch diesen vergleichsweise geringen Anteil von Neodymoxid werden bereits die oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe erreicht. Bei einem höheren Anteil als 5 Gewichtsprozent von Neodymoxid in dem Elektrodenmaterial können Probleme bei der Herstellung der Elektroden auftreten. Bei einem geringeren Anteil als 0,1 Gewichtsprozent von Neodymoxid in dem Elektrodenmaterial treten die Vorteile der Erfindung in einem abgeschwächten Maß auf. Advantageously, neodymium oxide is used as doping in the material of the electrodes with a weight fraction in the range from 0.1 percent by weight to 5 percent by weight of the total weight of the electrodes and more preferably with a weight fraction in the range from 1 percent by weight to 3 Weight percent of the total weight of the electrodes included. By virtue of this comparatively small proportion of neodymium oxide, the abovementioned advantages of the high-pressure discharge lamp according to the invention are already achieved. When the content of the neodymium oxide is more than 5% by weight in the electrode material, problems may occur in manufacturing the electrodes. At less than 0.1 percent by weight of neodymium oxide in the electrode material, the benefits of the invention appear to a lesser extent.

Die Erfindung hat sich besonders gut bei Hochdruckentladungslampen bewährt, die als Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen ausgebildet sind und deren Füllung im Entladungsgefäß Xenon und zumindest Halogenide der Metalle Natrium und Scandium enthält. Bei diesen Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe handelt es sich vorzugsweise entweder um Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen mit quecksilberhaltiger Füllung, die also neben den oben genannten Substanzen zusätzlich noch Quecksilber enthält, oder um Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen mit quecksilberfreier Füllung, die neben den oben genannten Substanzen noch Halogenide der Metalle Zink und Indium enthält. The invention has proven particularly useful in high-pressure discharge lamps, which are designed as metal halide high-pressure discharge lamps and the filling of which contains xenon and at least halides of the metals sodium and scandium in the discharge vessel. This metal halide high-pressure discharge lamp is preferably either metal halide high-pressure discharge lamps with mercury-containing filling, which therefore additionally contains mercury in addition to the above-mentioned substances, or metal halide high-pressure discharge lamps with mercury-free filling, in addition to those mentioned above Substances still contains halides of the metals zinc and indium.

Die Erfindung betrifft vorzugsweise Hochdruckentladungslampen, die als Fahrzeugscheinwerferlampen ausgebildet sind. The invention preferably relates to high-pressure discharge lamps which are designed as vehicle headlight lamps.

III. Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsIII. Description of the Preferred Embodiment

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. Show it:

1 Eine Seitenansicht des Entladungsgefäßes einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe in schematischer Darstellung 1 A side view of the discharge vessel of a high-pressure discharge lamp according to the invention in a schematic representation

2 Die Veränderung des Lichtstroms der Hochdruckentladungslampe in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Hochdruckentladungslampe für drei unterschiedliche Hochdruckentladungslampen 2 The change in the luminous flux of the high-pressure discharge lamp as a function of the operating time of the high-pressure discharge lamp for three different high-pressure discharge lamps

3 Die Veränderung des relativen Lichtstroms der Hochdruckentladungslampe in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Hochdruckentladungslampe für die drei unterschiedlichen Hochdruckentladungslampen, die den Messkurven aus 2 zugrunde liegen 3 The change in the relative luminous flux of the high-pressure discharge lamp as a function of the operating time of the high-pressure discharge lamp for the three different high-pressure discharge lamps, the measured curves 2 underlie

4 Die Veränderung der Brennspannung der Hochdruckentladungslampe in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Hochdruckentladungslampe für die drei unterschiedlichen Hochdruckentladungslampen, die den Messkurven aus den 2 und 3 zugrunde liegen 4 The change in the burning voltage of the high-pressure discharge lamp as a function of the operating time of the high-pressure discharge lamp for the three different high-pressure discharge lamps, the measured curves from the 2 and 3 underlie

5 Eine Seitenansicht einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung 5 A side view of a high pressure discharge lamp according to the preferred embodiment of the invention

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ungefähr 35 Watt. Diese Lampe ist für den Einsatz in einem Fahrzeugscheinwerfer vorgesehen. Sie besitzt ein zweiseitig abgedichtetes Entladungsgefäß 10 aus Quarzglas, in dem eine ionisierbare Füllung gasdicht eingeschlossen ist. Im Bereich des Entladungsraumes 106 ist die Innenkontur des Entladungsgefäßes 10 kreiszylindrisch und seine Außenkontur ellipsoidförmig ausgebildet. Die beiden Enden 101, 102 des Entladungsgefäßes 10 sind jeweils mittels einer darin eingeschmolzenen oder eingequetschten Molybdänfolie 103, 104 abgedichtet. Im Innenraum des Entladungsgefäßes 10 befinden sich zwei stabförmige Elektroden 11, 12, zwischen denen sich während des Lampenbetriebes der für die Lichtemission verantwortliche Entladungsbogen ausbildet. Die Elektroden 11, 12 bestehen aus mit Neodymoxid (Nd₂O₃) dotiertem Wolfram. Das Neodymoxid (Nd₂O₃) und das Wolfram wurden jeweils in Pulverform während des pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren der Elektroden 11, 12 homogen vermischt. Der Anteil von Neodymoxid in dem Elektrodenmaterial jeder Elektrode 11, 12 beträgt 2 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Elektrode. Abgesehen von einem vernachlässigbar geringen Anteil an unvermeidbaren Verunreinigungen sind in dem Material der Elektroden 11, 12 keine weiteren Substanzen enthalten. Die restlichen 98 Gewichtsprozent des Elektrodenmaterials werden daher von Wolfram gebildet. Die Elektroden 11, 12 sind jeweils über eine der Molybdänfolien 103, 104 und über die sockelferne Stromzuführung 13 bzw. über die sockelseitige Stromrückführung 14 elektrisch leitend mit einem elektrischen Anschluss des im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Lampensockels 15 verbunden. Innerhalb des Lampensockels 15 können Komponenten einer Zünd- oder Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe untergebracht sein. Das Entladungsgefäß 10 wird von einem Außenkolben 16 umhüllt, der aus Quarzglas oder Hartglas besteht. Das Quarzglas oder Hartglas des Außenkolbens 16 ist mit den üblichen UV-Strahlung absorbierenden Zusätzen versehen. Der Außenkolben 16 besitzt einen im Sockel 15 verankerten Fortsatz 161. Das Entladungsgefäß 10 weist sockelseitig eine rohrartige Verlängerung 105 aus Quarzglas auf, in der die sockelseitige Stromzuführung 14 verläuft. The preferred embodiment of the invention is a high pressure metal halide discharge lamp having an electrical power consumption of about 35 watts. This lamp is intended for use in a vehicle headlight. It has a double-sided sealed discharge vessel 10 made of quartz glass, in which an ionizable filling is enclosed gas-tight. In the area of the discharge space 106 is the inner contour of the discharge vessel 10 circular cylindrical and its outer contour formed ellipsoidal. The two ends 101 . 102 of the discharge vessel 10 are each by means of a melted or crushed molybdenum foil 103 . 104 sealed. In the interior of the discharge vessel 10 There are two rod-shaped electrodes 11 . 12 , between which forms during the lamp operation responsible for the light emission discharge arc. The electrodes 11 . 12 consist of tungsten doped with neodymium oxide (Nd ₂ O ₃ ). The neodymium oxide (Nd ₂ O ₃ ) and the tungsten were each in powder form during the powder metallurgical manufacturing process of the electrodes 11 . 12 homogeneously mixed. The proportion of neodymium oxide in the electrode material of each electrode 11 . 12 is 2 percent by weight based on the total weight of the respective electrode. Apart from a negligible amount of unavoidable impurities, in the material of the electrodes 11 . 12 contain no further substances. The remaining 98 weight percent of the electrode material is therefore formed by tungsten. The electrodes 11 . 12 are each about one of the molybdenum foils 103 . 104 and via the socket remote power supply 13 or via the socket-side current feedback 14 electrically conductive with an electrical connection of the existing substantially plastic lamp cap 15 connected. Inside the lamp socket 15 may be housed components of an ignition or operating device for the high pressure discharge lamp. The discharge vessel 10 is from an outer bulb 16 enveloped, which consists of quartz glass or hard glass. The quartz glass or hard glass of the outer bulb 16 is provided with the usual UV-absorbing additives. The outer bulb 16 has one in the socket 15 anchored extension 161 , The discharge vessel 10 has a socket-side tube-like extension 105 made of quartz glass, in which the socket-side power supply 14 runs.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die in dem Entladungsgefäß eingeschlossene Füllung zum Erzeugen der Gasentladung aus Xenon, Natriumjodid, Scandiumjodid und Quecksilber. Ihre Elektroden 11, 12 besitzen jeweils einen Durchmesser von 0,265 mm. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel, sondern kann beispielsweise auch auf quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen für Fahrzeugscheinwerfer angewandt werden. Eine solche quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe besitzt ebenfalls den in den 1 und 5 schematisch dargestellten Aufbau. Sie unterscheidet sich daher nur durch ihre Füllung und den größeren Elektrodendurchmesser von der oben näher beschriebenen quecksilberhaltigen Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe. Die Elektroden 11, 12 einer quecksilberfreien Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe besitzen jeweils einen Durchmesser von 0,30 mm. Die Füllung einer solchen quecksilberfreien Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe besteht beispielsweise aus Xenon, Natriumjodid, Scandiumjodid, Zinkjodid und Indiumjodid.According to the preferred embodiment of the invention consists in the Discharge vessel included filling for generating the gas discharge of xenon, sodium iodide, scandium iodide and mercury. Your electrodes 11 . 12 each have a diameter of 0.265 mm. The invention is not limited to the embodiment explained in more detail above, but can for example also be applied to mercury-free metal halide high-pressure discharge lamps for vehicle headlights. Such a mercury-free metal halide high-pressure discharge lamp also has the in the 1 and 5 schematically illustrated construction. It therefore differs only by their filling and the larger electrode diameter of the above-described in more detail mercury-containing metal halide high-pressure discharge lamp. The electrodes 11 . 12 a mercury-free metal halide high-pressure discharge lamp each have a diameter of 0.30 mm. The filling of such a mercury-free metal halide high-pressure discharge lamp consists, for example, of xenon, sodium iodide, scandium iodide, zinc iodide and indium iodide.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0647964 A1 [0002, 0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ECE R99 [0009]

Claims

High-pressure discharge lamp with a light-permeable discharge vessel ( 10 ) and two trapped electrodes ( 11 . 12 ), which serve to generate a gas discharge, wherein the electrodes ( 11 . 12 ) are provided with a means acting as an electron emitter or lowering the electron work function, characterized in that the agent is neodymium or a neodymium compound.

High-pressure discharge lamp according to Claim 1, the electrodes ( 11 . 12 ) are formed as tungsten electrodes.

High-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the neodymium or the neodymium compound as an additive in the material of the electrodes ( 11 . 12 ) is included.

The high pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the neodymium compound is neodymium oxide.

High-pressure discharge lamp according to one of Claims 1 to 4, in which the agent is neodymium oxide, which is used as doping in the material of the electrodes ( 11 . 12 ) in the range of 0.1% to 5% by weight of the total weight of the electrodes ( 11 . 12 ) contain.

The high pressure discharge lamp of claim 5, wherein the proportion of neodymium oxide ranges from 1% to 3% by weight of the total weight of the electrodes ( 11 . 12 ) lies.

High-pressure discharge lamp according to one of claims 1 to 6, wherein the high-pressure discharge lamp is a metal halide high-pressure discharge lamp which contains as filling in the discharge vessel xenon and at least halides of the metals sodium and scandium.

High-pressure discharge lamp according to claim 7, wherein the filling additionally contains mercury.

High-pressure discharge lamp according to claim 7, wherein the filling is mercury-free and additionally contains halides of the metals zinc and indium.

High-pressure discharge lamp according to one of claims 1 to 9, wherein the high-pressure discharge lamp is designed as a vehicle headlamp.